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马铃薯(Solanum tuberosum L.)为茄科茄属1年生草本植物，原产于南美安第斯山区，栽培历史约有7000年[1]. 2014年，全世界有158个国家和地区种植马铃薯，总种植面积约1 920万hm2，总产量3.9亿t，是仅次于玉米、水稻、小麦的世界第四大粮食作物[2]. 马铃薯引种到我国最早可能在明朝万历年间，距今约400年[3]. 有资料显示，1961-2009年，我国马铃薯种植面积和总产量迅速增加. 21世纪以来，尽管我国马铃薯种植面积变化不大，但这是唯一一个面积与总产量双增的作物，成为全球最大的马铃薯生产国之一. 以原粮计算，马铃薯占国内粮食总产高达13.3%，仅次于水稻、玉米和小麦，也是我国第四大粮食作物[4].
贵州省是全国马铃薯主产区之一，具有资源、政策、效益和区位等发展马铃薯产业的独特优势，并在生产、加工和市场等方面具有巨大的发展潜力. 2016年，贵州马铃薯种植面积和总产量均居全国第二位，占贵州省全年粮食总产量的19.6%，对全省粮食生产、农民增收等起到了重要作用[5]. 贵州省马铃薯产业发展迅速，连续多年种植面积超过66.7万hm2，约占全国的13%，在贵州省主要农作物中远超油菜、小麦，仅次于水稻和玉米，位居第三位，是贵州省典型的特色优势产业[6].
贵州虽有马铃薯生产的资源优势，但由于栽培管理粗放，单产水平较低. 覆膜可以改善土壤水热状况，促进土壤微生物活动，提高土壤速效养分，提高作物对水分和养分的利用效率，提高作物产量[7]，而不同肥料对作物产量也有影响[8]. 覆膜对马铃薯生长及产量的影响研究报道较多[9-12]，复合肥在马铃薯上应用效果也有过报道[13-14]，但水溶肥在马铃薯上应用报道较少，前人对水溶肥在马铃薯上的研究主要是针对某种水溶肥在马铃薯上的应用效果研究[15-16]，吴晓红等[17]研究了膜下滴灌不同施肥处理对马铃薯产量和品质及肥料利用率的影响. 而不同栽培方式下，复合肥与水溶肥在马铃薯上应用效果对比尚未见报道. 为此，本研究设计覆膜与不覆膜两种栽培方式，复合肥和水溶肥两种肥料，探究栽培方式与肥料及其互作对马铃薯生长和产量的影响，以期为贵州马铃薯水肥一体化技术应用及高产栽培提供理论依据.
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试验在惠水县好花红镇贵州省农业科技信息研究所数字农业试验基地进行，土壤类型为水稻土，质地较黏，耕层土壤容重1.39 g/cm3，土壤pH值为6.57，有机质38.23 g/kg，全氮2.29 g/kg，有效磷8.33 mg/kg，速效钾142.67 mg/kg.
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本研究以宣薯2号为试验材料，薄膜选用1.2 m宽的黑膜. 肥料为复合肥和水溶肥两种，金正大复合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)，山东金正大生态工程集团股份有限公司生产；利宝多水溶肥(N∶P2O5∶K2O=20∶20∶20)，成都市一心化工有限责任公司生产. 这两种肥料适应性较广，生产上常用，在当地使用量较大，具有一定代表性.
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试验采用两因素完全随机设计，栽培方式设覆膜和不覆膜两种，肥料设复合肥和水溶肥两种，4个处理，3次重复，共12个小区. 以1.2 m宽开厢种植，厢长12 m，厢面宽80 cm，厢沟40 cm，3厢为1个小区，小区面积为43.2 m2，每厢种植2行，行距40 cm，株距25 cm，每行种植48株，每厢96株，每个小区288株. 两种肥料N，P2O5，K2O施用量每666.7 m2均为8 kg，70%复合肥用作基肥，马铃薯播种时施入，70%水溶肥在马铃薯播种覆土后溶水施入，为了保证水分一致，复合肥处理施入用于溶解水溶肥等量的水；30%复合肥和30%水溶肥均用作追肥，于块茎形成期施入. 各处理在厢面上均铺有1根微喷管，覆膜处理的微喷管铺设于薄膜下，根据情况适当灌水，灌水量一致. 试验于2017年3月16日播种，整薯播种，7月7日收获，其他管理措施同常规栽培.
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出苗期调查马铃薯出苗情况，统计出苗数，计算出苗率. 齐苗后，每个小区随机选取9株，定株观测马铃薯株高和主茎数，株高为主茎从地面到植株生长点的长度，调查主茎数时5 cm以下者不计入，每个处理共调查27株，株高每周测定1次.
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2017年7月7日收获马铃薯，产量按小区单收计，计算块茎产量，根据小区产量换算成单位面积产量；每小区取6株考种，每个处理共考种18株，分析产量构成性状，测大、中和小薯的个数及质量，大、中和小薯的评价标准：大薯＞100 g，中薯50~100 g，小薯＜50 g，大薯和中薯定为商品薯.
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试验数据采用Microsoft Excel 2010软件进行整理，用SPSS 20.0对数据进行两因素方差分析，交互作用显著时进行简单效应分析.
1.1. 试验地概况
1.2. 试验材料
1.3. 试验设计与方法
1.4. 测定项目
1.4.1. 马铃薯出苗率和农艺性状
1.4.2. 马铃薯产量及产量性状
1.5. 数据分析
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在马铃薯出苗期，对出苗情况进行了2次调查，由表 1可知，在4月10日，栽培方式和肥料对出苗率主效应影响均无统计学意义，交互作用也无统计学意义，但覆膜栽培出苗率明显高于不覆膜. 4月18日，栽培方式对出苗率的主效应影响有统计学意义，覆膜栽培的出苗率极显著高于不覆膜，出苗率提高了10.13%，肥料对出苗率的主效应影响无统计学意义，交互作用也无统计学意义.
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在马铃薯整个生育期中，对主茎数进行了2次调查，由表 2可知，栽培方式和肥料对主茎数主效应影响无统计学意义，交互作用也无统计学意义，但覆膜栽培的主茎数高于不覆膜. 覆膜栽培与不覆膜相比，在4月26日主茎数提高14.72%，在5月10日主茎数提高16.93%.
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在马铃薯整个生育期中，对株高进行了4次调查，由表 3可知，在4月19日，栽培方式和肥料对株高主效应影响无统计学意义，交互作用也无统计学意义. 在4月26日，栽培方式对株高主效应影响有统计学意义，覆膜栽培与不覆膜相比，株高提高15.98%，肥料对株高主效应影响无统计学意义，交互作用有统计学意义；简单效应分析得出，施用复合肥时，覆膜栽培的株高极显著高于不覆膜(p=0.007 < 0.01)，提高34.68%. 在5月3日，栽培方式对株高主效应影响有统计学意义，覆膜栽培的株高极显著高于不覆膜，肥料对株高主效应影响无统计学意义，交互作用有统计学意义；简单效应分析得出，施用复合肥时，覆膜栽培的株高极显著高于不覆膜(p=0.001 < 0.01). 5月10日的株高差异显著性与5月3日相一致.
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由表 4可知，栽培方式对单株大薯数主效应影响无统计学意义，肥料对其主效应影响有统计学意义，水溶肥显著高于复合肥，提高36.15%，交互作用有统计学意义；简单效应分析得出，不覆膜时，水溶肥极显著高于复合肥(p=0.002 < 0.01)，提高82.87%. 栽培方式对单株大薯质量主效应影响无统计学意义，肥料对其主效应影响有统计学意义，水溶肥极显著高于复合肥，提高46.98%，交互作用有统计学意义；简单效应分析得出，不覆膜时，水溶肥极显著高于复合肥(p=0.000 < 0.01)，提高118.11%. 栽培方式和肥料对大薯单薯质量主效应影响均无统计学意义，交互作用也无统计学意义.
栽培方式对单株中薯数、单株中薯质量主效应影响均有统计学意义. 覆膜栽培与不覆膜相比，单株中薯数提高50.55%，单株中薯质量提高48.27%. 栽培方式对中薯单薯质量主效应影响无统计学意义，肥料对单株中薯数、单株中薯质量、中薯单薯质量主效应均无统计学意义，交互作用也均无统计学意义.
栽培方式和肥料对单株小薯数、单株小薯质量主效应影响均无统计学意义，但交互作用均达统计学意义. 施用复合肥时，覆膜栽培的单株小薯数、单株小薯质量均极显著低于不覆膜(p=0.003 < 0.01，p=0.002 < 0.01)，分别降低43.39%和28.16%. 不覆膜时，施用水溶肥的单株小薯数、单株小薯质量均显著低于复合肥(p=0.015 < 0.05，p=0.011 < 0.05)，分别降低36.79%和23.75%. 栽培方式对小薯单薯质量主效应影响有统计学意义，覆膜栽培显著高于不覆膜，提高10.52%. 肥料对小薯单薯质量主效应影响无统计学意义，交互作用有统计学意义. 施用复合肥时，覆膜栽培的小薯单薯质量极显著高于不覆膜(p=0.004 < 0.01)，提高25.52%；不覆膜时，施用水溶肥的小薯单薯质量显著高于复合肥(p=0.035 < 0.05)，提高20.01%.
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由表 5可知，栽培方式和肥料对单株结薯数主效应影响均无统计学意义，交互作用也无统计学意义. 栽培方式对单株商品薯数主效应影响有统计学意义，覆膜栽培高于不覆膜，提高23.44%. 肥料对单株商品薯数主效应影响有统计学意义，水溶肥高于复合肥，提高25.79%. 交互作用有统计学意义，施用复合肥时，覆膜栽培极显著高于不覆膜(p=0.007 < 0.01)，提高60.28%；不覆膜时，水溶肥极显著高于复合肥(p=0.004 < 0.01)，提高63.03%.
栽培方式对单株薯产量主效应影响无统计学意义，肥料对其主效应影响有统计学意义，水溶肥高于复合肥，提高29.14%. 交互作用有统计学意义，不覆膜时，水溶肥极显著高于复合肥(p=0.000 < 0.01)，提高64.55%. 栽培方式对单株商品薯产量主效应影响无统计学意义，肥料对其主效应影响有统计学意义，水溶肥高于复合肥，提高36.12%. 交互作用有统计学意义，施用复合肥时，覆膜栽培显著高于不覆膜(p=0.033 < 0.05)，提高63.39%；不覆膜时，水溶肥极显著高于复合肥(p=0.000 < 0.01)，提高92.65%.
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由表 6可知，栽培方式和肥料对商品薯产量主效应影响均无统计学意义，交互作用有统计学意义. 施用复合肥时，覆膜栽培显著高于不覆膜(p=0.034 < 0.05)，提高20.38%；不覆膜时，水溶肥显著高于复合肥(p=0.022 < 0.05)，提高21.61%. 栽培方式和肥料对小薯产量、总产量主效应影响均无统计学意义，交互作用也无统计学意义. 根据小区产量按每666.7 m2计，商品薯产量最高可达1 515.59 kg，总产量最高可达1 829.48 kg.
2.1. 覆膜与不同肥料对马铃薯生长的影响
2.1.1. 覆膜与不同肥料对马铃薯出苗率的影响
2.1.2. 覆膜与不同肥料对马铃薯主茎数的影响
2.1.3. 覆膜与不同肥料对马铃薯株高的影响
2.2. 覆膜与不同肥料对马铃薯产量性状及产量的影响
2.2.1. 覆膜与不同肥料对马铃薯大薯、中薯和小薯的影响
2.2.2. 覆膜与不同肥料对马铃薯单株结薯数及产量的影响
2.2.3. 覆膜与不同肥料对马铃薯产量的影响
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在出苗后期，覆膜极显著提高了马铃薯的出苗率，提高10.13%，显著提高了马铃薯的株高，提高15.98%；施用复合肥时，覆膜栽培的株高极显著提高34.68%；调查后期覆膜对株高的影响达统计学意义. 覆膜能提高土壤含水量[18-19]，能显著提高土壤的温度和湿度[20]，能明显增加播种至开花期土壤5~25 cm温度以及播种至苗期土壤5~25 cm含水量[21]，而包开花等[9]研究发现，马铃薯出苗率与0~20 cm土壤含水量呈极显著正相关，与0~20 cm土壤温度呈正相关，因此覆膜可以促进马铃薯出苗，而马铃薯受到覆膜的增温保墒作用，生长迅速. 本研究发现，覆膜后马铃薯出苗率、株高极显著提高，这与胡敏等[22]在玉米不同地膜覆盖条件下的研究结果一致.
覆膜极显著提高了单株中薯数和中薯质量，分别提高50.55%和48.27%，显著提高了小薯单薯质量；施用复合肥时，覆膜极显著降低了单株小薯数和单株小薯质量，极显著提高小薯单薯质量. 覆膜改善了马铃薯产量性状，这与代海林等[10]研究结果相符. 水溶肥显著提高了单株大薯数，提高36.15%，极显著提高了单株大薯质量，提高46.98%；不覆膜时，水溶肥极显著提高了单株大薯数和大薯质量，分别提高82.87%和118.11%，显著降低了单株小薯数和小薯质量，显著提高小薯单薯质量. 水溶肥与复合肥相比，可完全溶解于水中，施肥以灌溉水为载体，更有利于作物的根系吸收，养分利用率显著提高[23]，改善了马铃薯的产量性状.
覆膜极显著提高单株商品薯数，提高23.44%；施用复合肥时，覆膜栽培的单株商品薯数极显著高于不覆膜，提高60.28%，单株商品薯产量显著提高63.39%. 主要是因为覆膜极显著提高了单株中薯数和中薯质量. 覆膜栽培水溶肥极显著提高了单株商品薯数、产量和商品薯产量，分别提高25.79%，29.14%和36.12%；不覆膜时，施用水溶肥的单株商品薯数、产量和商品薯产量分别极显著提高63.03%，64.55%和92.65%. 主要是因为水溶肥显著提高了单株大薯数，极显著提高了单株大薯质量，不覆膜时，水溶肥极显著提高了单株大薯数和大薯质量.
施用复合肥时，覆膜显著提高了小区商品薯产量，提高20.38%，这与曹寒等在小麦上的研究结果一致[24]. 覆膜能促进土壤有机质分解，显著提高马铃薯根区土壤速效氮、速效磷和速效钾含量[11]，提高水分的利用效率[12]，有利于马铃薯产量性状的改善，提高大薯率和中薯率的总和[10]. 不覆膜时，水溶肥显著提高了小区商品薯产量，提高21.61%，这与张洋等[25]在黄瓜上的研究结果一致. 水溶肥采用水肥一体化技术施肥，提高了氮、磷和钾肥的利用率[17]，在马铃薯生产中需重视水肥一体化技术的推广和肥料的科学施用.
覆膜可以促进马铃薯出苗，促进植株生长，覆膜与水溶肥均可改善马铃薯产量性状，施用复合肥时，覆膜栽培优于不覆膜；不覆膜时，水溶肥优于复合肥. 本研究中复合肥和水溶肥均只涉及一种肥料，虽有一定代表性，也有局限性，其余肥料使用效果可参考本研究结果，但结论是否完全一致有待进一步研究.