劉為勝，伍 琦，韋禮飛，曾小林，吳振江，時娟娟，威海霞，曹瑞群，熊新民

（1.江西省棉花研究所，江西 九江 332105；2.江西省通用技術工程學校，江西 永修 330306）

環(huán)鄱陽湖地區(qū)是中國優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地之一，也是江西省棉花集中種植區(qū)域，常年種植面積在53.3千hm2左右。近年來，因國家棉花政策的改變，受國際國內(nèi)棉花生產(chǎn)諸多不利因素的影響，棉花生產(chǎn)的物料成本和人工成本逐年增加，植棉比較效益降低，棉農(nóng)植棉收益缺乏保障，棉花生產(chǎn)穩(wěn)定性較差［1］。找到棉田合理的連、間、套作高效種植模式，提高棉田周年利用效率、復種指數(shù)、資源利用率，減少農(nóng)藥化肥使用量，降低生產(chǎn)成本，促進農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收，增強農(nóng)民的種棉積極性，對穩(wěn)定贛北地區(qū)棉花生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。開展馬鈴薯-棉花高效復種（連作）模式研究是充分利用棉田的有效途徑［2，3］，可以提高復種指數(shù)，充分利用光、熱、水、土等自然資源，提高資源利用率，改善土壤環(huán)境，增加棉花和馬鈴薯的產(chǎn)量［4］，增加生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。

本研究對贛北棉區(qū)冬閑棉田栽培馬鈴薯使用不同覆蓋材料進行了比較試驗，同時對種植馬鈴薯后茬連作棉花的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響進行了分析，以期篩選出馬鈴薯-棉花高效復種（連作）栽培模式綜合效益較高的覆蓋材料組合。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

馬鈴薯品種選用中薯5號，由中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所育成，較適宜贛北棉區(qū)冬季種植，當?shù)胤N植面積較大。該品種株型高、早熟、抗晚疫病、產(chǎn)量高、豐產(chǎn)性好、適應性廣、增產(chǎn)潛力大，屬于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推品種。

棉花品種選用贛棉18，由江西省棉花研究所提供。白色地膜選擇1.5 m×400 m、厚0.015 mm普通白色地膜；黑色地膜選擇1.5 m×400 m、厚0.015 mm普通黑色地膜。稻草選用無蟲害、無霉變、潔凈的本地稻草。

試驗地塊位于江西省棉花研究所試驗基地，供試地塊土壤為潮沙壤土。馬鈴薯和棉花種植均采用直播輕簡化栽培管理技術［5，6］。

1.2 試驗設計

設置5個處理，分別為：處理A（CK），冬閑露地+棉花（不種馬鈴薯）；處理B，黑膜覆蓋+棉花（馬鈴薯-棉花連作）；處理C，黑膜+稻草覆蓋+棉花（馬鈴薯-棉花連作）；處理D，白膜覆蓋+棉花（馬鈴薯-棉花連作）；處理E，白膜+稻草覆蓋+棉花（馬鈴薯-棉花連作）。設置3個重復，試驗小區(qū)長7.0 m、寬4.5 m，小區(qū)面積31.5 m2，試驗面積472.5 m2，四周設保護區(qū)。

1.2.1 馬鈴薯種植試驗設計A處理冬閑露地，不種植馬鈴薯。B、C、D、E 4個處理，各種植3畦，畦寬為1.5 m，畦長7.0 m，每畦2行，共計6行，行距為0.75 m，株距為0.20 m，密度為67 500株/hm2，其中3行用于取樣，另3行用于測產(chǎn)。

播種前，依種薯塊莖的大小進行切塊或不切塊，30～50 g的種薯可整薯播種，50 g以上的大薯則切為30～40 g的楔形塊，要確保每個切塊有1～2個芽眼。切塊前對刀具、砧板等進行消毒，切塊后用鈣鎂磷肥、地蟲絕·辛硫磷（100∶1，質(zhì)量比）進行拌種，防止交叉感染并促進傷口愈合。每畦中間開15 cm深溝，一次性填埋復合肥（N∶P∶K=19∶9∶19）1 650 kg/hm2，免耕播種，按行距為0.75 m，每畦均勻開雙行畦溝，以株距為0.20 m擺好種馬鈴薯（用種量為2 400 kg/hm2），用少許泥土將種薯覆蓋，然后根據(jù)試驗設計方案，按不同覆蓋材料組合覆蓋地膜和稻草（稻草覆蓋厚度為8～10 cm，稻草用量為16 500～18 000 kg/hm2）。馬鈴薯出苗后，人工破膜，讓幼苗露出地面，栽培管理依據(jù)當?shù)胤N植習慣。馬鈴薯播種時間為2019年1月21日，收獲時間為5月20日。

1.2.2 棉花種植試驗設計 棉花采用增密、減肥、輕簡化高效栽培技術種植，種植密度為45 000株/hm2，施復合肥（N∶P∶K=19∶9∶19）1 500 kg/hm2。B、C、D、E處理的馬鈴薯收獲后，5個小區(qū)按行距0.75 cm，株距為0.29 m，每穴直播3～5粒種子，播種密度為45 000株/hm2，用種量為22.5 kg/hm2。播種時間為2019年5月21日，收獲時間為12月10日。

1.3 測定內(nèi)容與方法

1.3.1 土壤取樣與測定 馬鈴薯種植前、收獲后分別取2個時期土樣。具體為2018年12月18日馬鈴薯播種前，整塊試驗區(qū)內(nèi)采用5點取樣法，取地表層0～20 cm土壤，3次重復，土壤放置陰涼處自然風干，壓碎待用；2019年5月20日馬鈴薯收獲后，采用相同方法，取各小區(qū)表層0～20 cm土壤。主要測定耕作層土壤中的pH、有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、水解性氮、有效磷、速效鉀。

pH采用pH計測定；有機質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測定；全氮采用FOSS凱氏定氮儀測定；全磷采用HClO4-H2SO4消煮法測定；全鉀采用火焰光度法測定；水解性氮采用堿解蒸餾法測定；有效磷采用Na2CO3-鉬銻抗比色法測定；速效鉀采用火焰光度法測定。

1.3.2 馬鈴薯調(diào)查取樣與測定

1）馬鈴薯農(nóng)藝性狀調(diào)查。調(diào)查馬鈴薯的各生育期，主要調(diào)查各處理出苗期、開花期、收獲期等物候期。馬鈴薯成熟期分各小區(qū)調(diào)查馬鈴薯植株青枯病、黑脛病、早疫病、晚疫病和塊莖黑痣病等病害發(fā)生情況，并計算發(fā)病率，調(diào)查危害的嚴重程度。

2）馬鈴薯田間溫濕度測定。使用ZDR-20溫濕度儀測定各小區(qū)內(nèi)部的溫濕度變化情況；使用直角地溫計測定馬鈴薯塊莖形成期至成熟期（播種后的86～88 d）的地表下5、10、15、20、25 cm 5個土層的地溫。馬鈴薯的塊莖膨大期（4月24日到5月19日），使用ZDR-20溫濕度儀，懸掛于各小區(qū)中間，距地面30 cm處，測定各小區(qū)溫濕度的變化情況，每隔5 min讀數(shù)一次，共記錄26 d，取平均值計算各小區(qū)的平均相對濕度。地溫計在開始測定前1 d埋下，使其適應土壤溫度。隔10 d測定一次，每次3 d，記錄測定日的上午8：00和下午14：00的土層溫度，最終數(shù)據(jù)取3 d的平均值。

3）馬鈴薯田間測產(chǎn)。調(diào)查馬鈴薯的主要農(nóng)藝性狀，在馬鈴薯塊莖形成至塊莖成熟的生育期間內(nèi)，共取樣4次，每次每個小區(qū)取5株，分地上部、根和塊莖3個部分，分株記錄鮮重和干重，并按塊莖重量進行分級［單鮮重＜50 g（含）為小薯、50～100 g為中薯，＞100 g（含）為大薯］調(diào)查數(shù)量及重量。同時，以鮮重計算商品率（單鮮重≥50 g總重量占所有鮮薯總重量的百分比）。按小區(qū)內(nèi)用于測產(chǎn)的3行收獲全部鮮薯進行稱重，統(tǒng)計產(chǎn)量。

1.3.3 棉花調(diào)查取樣與測定

1）生育期性狀及農(nóng)藝性狀。調(diào)查棉花的生育期，包括播種期、出苗期、開花期和吐絮期；固定小區(qū)內(nèi)生長一致的10株進行田間農(nóng)藝性狀調(diào)查，以平均數(shù)表示，測量單株鈴數(shù)。

2）產(chǎn)量性狀。棉花成熟吐絮時，分別在棉株的上、中、下部取樣，上部（12臺以上果枝）和下部（5臺以下果枝）各分別取10個、中部（6～12臺果枝）取30個，共取正常吐絮的棉鈴50個。曬干后測量單鈴重，軋花后，考察單鈴重、子指、衣分率等產(chǎn)量性狀指標；測定百粒重，在各小區(qū)內(nèi)隨機數(shù)出100毛子，稱重，重復3次，取平均值；田間測產(chǎn)和實收計產(chǎn)。以11月10日（含）前所收子棉計為霜前子棉，計算霜前花率；截至12月10日（含）所收子棉重量為子棉產(chǎn)量。統(tǒng)計子棉產(chǎn)量、大樣的衣分率，計算出皮棉產(chǎn)量。

3）纖維品質(zhì)測定指標。在各小區(qū)考種皮棉纖維中取20 g樣品，送農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心進行纖維品質(zhì)指標檢測，包括纖維長度、斷裂比強度、馬克隆值、整齊度指數(shù)和伸長率5項指標。

1.4 田間雜草生長抑制情況調(diào)查

在馬鈴薯播種一周后至馬鈴薯收獲期間（2019年1月28日至5月20日）對小區(qū)內(nèi)雜草生長情況進行調(diào)查，包括雜草的主要種類及發(fā)生等級，每周三上午進行一次數(shù)據(jù)統(tǒng)計，按各小區(qū)中雜草地面積的百分比計算發(fā)生程度，取平均值分級進行登記，具體為0級，田間無發(fā)生；1級，雜草田間覆蓋率＜5%；3級，≥5%雜草田間覆蓋率＜30%；5級，雜草田間覆蓋率≥30%。

2 結果與分析

2.1 不同覆蓋材料種植馬鈴薯后對土壤理化性質(zhì)及養(yǎng)分的影響

分別在2018年12月28日馬鈴薯種植前和2019年5月20日馬鈴薯收獲后，對小區(qū)土壤取樣進行分析。由表1可知，從檢測結果來看，在pH方面，種植前＞A＞D＞E＞B＞C，其中，C處理較A處理pH下降6.13%，降幅最大；在有機質(zhì)方面，C＞E＞B＞A＞D＞種植前，其中，C處理較A處理提高21.74%；在全氮方面，C＞B＞E＞D＞A＞種植前，種植馬鈴薯后均得到提高，其中，C處理較A處理提高32.28%；在全磷方面，D＞C＞B＞E＞A＞種植前，馬鈴薯種植前全磷濃度最低，其中，D處理較A處理提高36.34%；對全鉀分析，C＞B＞E＞D＞A＞種植前，C處理略高，較A處理提高4.22%，二者差異顯著；從水解性氮方面，D＞B＞C＞A＞E＞種植前，其中，D處理較A處理提高6.96%；種植馬鈴薯前最低，E處理次之，E處理較A處理降低7.36%；在有效磷方面，C＞E＞B＞D＞A＞種植前，馬鈴薯種植前土壤中有效磷最低，且各處理均明顯高于種植前，其中，C處理較A處理提高24.46%；對速效鉀分析，D＞C＞B＞E＞A＞種植前，種植馬鈴薯后各處理均明顯高于種植前，處理間差異較大，其中，C處理較A處理提高18.52%。

表1 種植馬鈴薯前后土壤理化性質(zhì)及養(yǎng)分的差異

綜合分析表明，種植馬鈴薯后，土壤pH各處理較種植前更接近中性，其中C（黑膜+稻草覆蓋）處理表現(xiàn)更優(yōu)；有機質(zhì)、全氮、全鉀、有效磷方面，種植馬鈴薯后，均表現(xiàn)為明顯高于種植前，其中以C（黑膜+稻草覆蓋）處理在不同組合中表現(xiàn)最優(yōu)；全磷、水解性氮、速效鉀方面，種植馬鈴薯后同樣高于種植前，D（白膜覆蓋）處理優(yōu)勢較高。

2.2 不同覆蓋材料對種植馬鈴薯期間土壤耕作層溫度的影響

由表2可知，在5～20 cm土壤層內(nèi)，B、C、D、E 4個處理顯著高于對照處理A，溫度差異隨著土壤深度加深而減少，在25 cm的土壤層溫度差異不顯著。在5～10 cm土壤層內(nèi)，B、C、D、E 4個處理顯著高于對照處理A，其中處理C在5～10 cm的土壤層內(nèi)8：00時溫度均顯著高于對處理A，為所有處理中最高，在14：00時高于處理A，但是低于其他3個處理，日較差在5個試驗處理中最小。

2.3 不同覆蓋材料對種植馬鈴薯期間田間相對濕度的影響

由圖1可知，不同覆蓋材料組合的馬鈴薯生長期間田間相對濕度表現(xiàn)為D＞B＞C＞E＞A，不同覆蓋材料的小區(qū)均高于對照小區(qū)，最大差值為3.91%，差異顯著，B、C、D、E 4個處理小區(qū)間最大差值為0.83%，差異不顯著，有稻草覆蓋小區(qū)平均相對濕度較低。

圖1 不同覆蓋材料對種植馬鈴薯期間田間相對濕度的影響

2.4 不同覆蓋材料對種植馬鈴薯田間雜草生長抑制情況的影響

由表3可知，B（黑膜覆蓋）處理及C（黑膜+稻草覆蓋）處理，雜草田間平均覆蓋率為1級；E（白膜+稻草覆蓋）處理，因稻草覆蓋減少光合作用，田間雜草多表現(xiàn)為莖稈發(fā)黃，雜草田間覆蓋率為3級；D（白膜覆蓋）處理，由于地膜覆蓋增加了地溫，且白膜透光性強，利于雜草生長，冬前期雜草長勢更旺，田間平均覆蓋率為5級，前期雜草生長情況高于A（冬閑露地）處理，后期較A（冬閑露地）處理弱，總體上與對照A（冬閑露地）處理基本相當；A（冬閑露地）處理在冬前期因地溫較低，雜草生長受抑制，隨氣溫逐漸上升，雜草生長明顯加快，調(diào)查表明雜草田間覆蓋率為5級。雜草田間平均覆蓋率表現(xiàn)為D處理和A處理小區(qū)為較高，C處理小區(qū)最低，差異明顯。

表3 不同覆蓋材料對種植馬鈴薯田間雜草生長抑制情況的影響

各試驗小區(qū)的雜草種類基本一致，以禾本科雜草為主，草種類有馬唐、狗牙根、早熟禾等禾本科雜草，菊科等雙子葉雜草種類較少。

2.5 不同覆蓋材料對馬鈴薯農(nóng)藝性狀、商品性狀及產(chǎn)量的影響

2.5.1 對于馬鈴薯農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響 由表4可知，馬鈴薯播期為2019年1月21日，出苗期B＜D＜C＜E，表現(xiàn)為B（黑膜覆蓋）處理最早，較最晚的E（白膜+稻草覆蓋）處理早3 d；現(xiàn)蕾期表現(xiàn)與出苗期相同，B＜D＜C＜E，表現(xiàn)為B（黑膜覆蓋）處理最早，較最晚的E（白膜+稻草覆蓋）處理早5 d；開花期表現(xiàn)均與出苗期相同；收獲期一致。

表4 不同覆蓋材料對馬鈴薯生育期、出苗率及產(chǎn)量的影響

從出苗率來看，C＞E＞B＞D，C處理較D處理提高4.8個百分點，C處理較E處理提高2.2個百分點。從發(fā)病率來看，D＞E＞B＞C，D處理較C處理高2.8個百分點，差異顯著。從青頭率來看，D＞E＞B＞C，D處理較C處理高23.8個百分點，差異顯著。從葉綠素SPAD值的變化情況來看，馬鈴薯在開花期的葉綠素SPAD值變化規(guī)律表現(xiàn)為B＞C＞D＞E，差異顯著；從產(chǎn)量來看，C＞B＞E＞D，C處理分別較B、D、E處理高7.9%、16.8%、13.5%，差異顯著；從商品率來看，C＞B＞E＞D，C處理較D處理大5.6個百分點，各類覆蓋材料組合小區(qū)間差異顯著。

綜合分析，不同組合模式中C處理（黑膜+稻草覆蓋）提高了出苗率達4.8個百分點，減少發(fā)病率2.8個百分點，并顯著降低青頭率23.8個百分點，葉綠素SPAD值低于單獨黑膜覆蓋，高于白膜覆膜及白膜+稻草覆蓋，能顯著提高馬鈴薯的產(chǎn)量16.8%，提高商品率5.6個百分點。

2.5.2 不同覆蓋材料對馬鈴薯單株大小薯個數(shù)及重量的影響 由表5可知，小薯個數(shù)方面，95、102、109、116 d時不同覆蓋材料處理小區(qū)間無顯著差異；中薯個數(shù)方面，95、116 d時不同覆膜材料間差異不顯著，102 d時C＞E＞B＞D，C處理較D處理高0.29個，差異顯著；109 d時，C＞B＞E＞D，C處理較D處理高0.31個，差異顯著；大薯個數(shù)方面，95 d無大薯，102 d時不同覆膜材料間差異不顯著，109 d時，C處理較D處理高0.34個，差異顯著，116 d時，C處理較D處理高0.45個，差異顯著；總數(shù)方面，95 d時不同覆膜材料間差異不顯著，102 d時，C處理較D處理高0.57個，差異顯著。109 d時，C處理較D處理高0.78個，差異顯著。116 d時，C處理較D處理高0.46個，差異顯著。

表5 不同覆蓋材料對馬鈴薯單株大、中、小薯個數(shù)的影響

總體分析，不同覆蓋材料組合中C（黑膜+稻草覆蓋）處理結薯總數(shù)為最高，與最低組合的差異分別為：95 d高3.1%、102 d時高13.5%、109 d時高17.5%、116 d時高10.1%，顯著高于其他組合。

由表6可知，在單株小薯重方面，95、102、109 d時，C處理高于其他處理，116 d時各處理間差異不顯著；在單株中薯重方面，102、109 d時，C處理顯著高于其他處理，116 d時除B處理外，各處理間差異不顯著；在大薯重方面，95 d無大薯，102 d時，C處理和E處理接近，且均與B、D處理差異顯著，109 d時，C處理較B處理高31.3 g，差異顯著，116 d時，C處理較D處理高101.7 g，差異顯著；從單株總薯重來看，95 d時C處理顯著高于其余3個處理，且B、D、E3個處理間差異不顯著；102 d時，C處理、E處理接近，且均顯著高于B、D 2個處理，B、D 2個處理差異不顯著；109 d時，C處理顯著高于其余3個處理，且B、E 2個 處 理 差 異 不顯 著；116 d時，C處理 較D處理高97.0 g，差異顯著。

表6 不同覆蓋材料對馬鈴薯單株大、中、小薯鮮重的影響 （單位：g）

綜合來看，單株大薯及總薯重方面C（黑膜+稻草覆蓋）處理顯著高于B、D、E 3個處理。

2.6 不同覆蓋材料種植馬鈴薯后對棉花農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)性狀的影響

2.6.1 不同覆蓋材料對棉花農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量的影響 由表7、表8可知，在前茬馬鈴薯收獲后同時播種的情況下，不同覆蓋材料種植馬鈴薯對后茬棉花的生育期、產(chǎn)量、品質(zhì)性狀產(chǎn)生一定影響。播種期一致為5月21日。出苗期早于對照處理A 2～3 d，開花期、吐絮期早于對照處理A 2～5 d，生育期縮短1 d，差異不顯著；子棉產(chǎn)量方面為C＞B＞E＞D＞A，處理C較對照處理A高8.9%，差異顯著；皮棉產(chǎn)量變化與子棉基本一致；單株大鈴數(shù)量，處理C較對照處理A高10.5%，差異顯著；單株小鈴個數(shù)，處理C較對照處理A高10.5%，差異顯著；單株鈴數(shù)，馬鈴薯不同覆蓋材料組合間差異不顯著，均表現(xiàn)為種植馬鈴薯后顯著高于對照A；子指方面，C處理顯著高于對照處理A，E處理低于對照處理A，其他與對照處理A差異不顯著；單鈴重方面，C處理顯著高于對照處理A；衣分率分析方面，均表現(xiàn)為種植馬鈴薯后顯著高于對照處理A，除D處理外不同覆蓋材料間無顯著差異。

表7 不同覆蓋材料對后茬棉花生育期的影響

表8 不同覆蓋材料對后茬棉花產(chǎn)量性狀的影響

由于前茬馬鈴薯使用了不同覆蓋材料種植，在前茬馬鈴薯收獲后同時播種的棉花，對其生育期影響較小，生育期縮短1 d，對于棉花產(chǎn)量，子棉衣分率、棉花鈴重、單株鈴數(shù)影響顯著，其中C處理（黑膜+稻草覆蓋）較對照A（冬閑露地）皮棉產(chǎn)量提高9.59%。

2.6.2 不同覆蓋材料對棉花品質(zhì)的影響 由表9可知，不同覆蓋材料種植馬鈴薯后再種植棉花，棉花上半部分纖維平均長度具體表現(xiàn)為C＞B=D＞E＞A，整齊度指數(shù)為C＞B＞D＞A＞E，斷裂比強度為C＞D＞A＞B＞E，伸長率方面，各處理均無顯著差異。

表9 不同覆蓋材料組合模式對棉花纖維品質(zhì)的影響

綜合分析表明，C處理（黑膜+稻草覆蓋）在上半部纖維平均長度、整齊度指數(shù)和斷裂比強度3個指標中為所有處理中數(shù)值最高者，高于對照A（冬閑露地）；B處理（黑膜覆蓋+棉花）的馬克隆值高于其他處理，伸長率各處理差異很小。

2.7 不同覆蓋材料薯-棉連作模式的經(jīng)濟效益分析

本試驗中馬鈴薯采用免耕覆蓋栽培，棉花采用直播輕簡化栽培技術，均達到省工節(jié)本。馬鈴薯于2019年5月20日收獲，按當時市場價格2.6元/kg計算，棉花子棉按市場價格5.8元/kg計算。投入品方面：棉花生產(chǎn)投入按9 800元/hm2計，馬鈴薯種植投入（含覆蓋黑、白薄膜）按17 550元/hm2計，覆蓋的稻草按2 250元/hm2計。

通過表10分析表明，收入方面對照A小區(qū)只有單獨的棉花產(chǎn)量，為4 812.07 kg/hm2，且比其他模式產(chǎn)量低；其余4個小區(qū)分別有馬鈴薯產(chǎn)量和棉花產(chǎn)量，總凈收入表現(xiàn)為C＞B＞D＞E＞A，C、B、D、E處理與對照A顯著差異，分別較A處理增加334.04%、313.76%、282.50%、281.10%。不同覆蓋材料種植馬鈴薯后，后茬種棉花的4個處理間總凈收入，B、C處理間差異不顯著，D、E處理間差異不顯著，B、C處理與D、E處理差異顯著，C處理較E處理增加13.89%，B處理較E處理增加8.57%。

表10 不同覆蓋材料薯-棉連作模式的經(jīng)濟效益分析

綜合分析表明，經(jīng)濟效益凈收入方面，馬鈴薯+棉花連作模式棉花產(chǎn)量及總收入顯著高于對照處理A（冬閑+棉花）模式，不同覆蓋材料的馬鈴薯-棉花連作模式中，C處理（黑膜+稻草覆蓋+棉花）的總凈收入在試驗組中最高，較對照A處理（冬閑+棉花）高334.04%，經(jīng)濟效益顯著。

4 小結與討論

在種植馬鈴薯后，不同種類覆蓋材料4個組合（黑膜覆蓋、黑膜+稻草覆蓋、白膜覆蓋、白膜+稻草覆蓋）中黑膜+稻草覆蓋材料組合較另3個材料組合能更有效降低土壤pH，增加土壤中有機質(zhì)、全氮、全鉀、有效磷含量。同時，提高土壤中的全磷、水解性氮和速效鉀含量，改善了土壤理化性能和肥力指標。

在種植馬鈴薯過程中，黑膜+稻草覆蓋材料組合較黑膜覆蓋、白膜覆蓋、白膜+稻草覆蓋材料組合更能調(diào)節(jié)田間溫濕度的變化，縮小田間溫度日較差，特別在播后86～88 d和96～98 d，田間溫度變幅更低，且田間平均相對濕度較其他覆蓋材料組合除白膜+稻草覆蓋組合外較低，馬鈴薯生長的環(huán)境溫濕度更穩(wěn)定，利于高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

馬鈴薯種植過程中，黑膜+稻草覆蓋材料組合較黑膜覆蓋、白膜覆蓋、白膜+稻草覆蓋材料組合更利于馬鈴薯生長，能顯著提高馬鈴薯的出苗率，降低發(fā)病率和青頭率，提高大薯個數(shù)，顯著提高鮮薯產(chǎn)量。黑膜+稻草覆蓋及黑膜覆蓋材料組合較白膜覆蓋、白膜+稻草覆蓋材料組合能明顯抑制雜草生長，黑膜及黑膜+稻草處理雜草田間覆蓋率為1級，對雜草生長抑制效果明顯高于白膜+稻草和白膜覆蓋。

不同覆蓋材料與馬鈴薯互作后對棉花生長具有顯著成效。種植馬鈴薯后可以促進后茬棉花提早出苗、開花和吐絮，且子棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、單株大鈴數(shù)、單株鈴數(shù)及衣分率均顯著高于冬閑露地，其中，黑膜+稻草覆蓋材料組合在皮棉產(chǎn)量、單株大鈴數(shù)、單鈴重和衣分均表現(xiàn)為顯著提高，優(yōu)于黑膜覆蓋、白膜覆蓋、白膜+稻草覆蓋3個材料組合。

分析馬鈴薯-棉花連作栽培模式的產(chǎn)量、凈收益和綜合效益，馬鈴薯+棉花連作栽培模式顯著高于冬閑+棉花栽培模式，其中黑膜+稻草覆蓋材料的馬鈴薯-棉花連作栽培模式在不同種類覆蓋材料組合中顯著高于其他3個覆蓋材料組合。黑膜+稻草覆蓋的薯棉連作模式的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益最好，為最適種植模式，可提高復種指數(shù)，提高資源利用率，增加作物產(chǎn)量，改善馬鈴薯品質(zhì)，提高土地周年效益，促進農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收。該模式是贛北棉區(qū)較適宜推廣的種植模式，黑膜+稻草覆蓋材料組合對于馬鈴薯種植的增產(chǎn)效果顯著，可作為冬季馬鈴薯種植的主要覆蓋材料。