文章信息
- 陈建国, 元欣, 张跃彬, 杨洪昌, 李俊, 郭家文
- CHEN Jianguo, YUAN Xin, ZHANG Yuebin, YANG Hongchang, LI Jun, GUO Jiawen
- 覆膜对蔗田土壤温湿度及出苗率的影响
- Effect of plastic film mulching over sugarcanes seedbeds on soil temperature, soil moisture and seedling emergence rate
- 亚热带农业研究, 2018, 14(3): 163-166
- Subtropical Agriculture Research, 2018, 14(3): 163-166.
- DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2018.03.004
-
文章历史
- 收稿日期: 2018-06-22
甘蔗为热带、亚热带禾本科作物,是我国食用糖的主要原料,具有喜高温、需水量大、生长期长的特点,整个生长发育过程需要较高的积温和充沛的降雨量。我国大部分甘蔗种植在旱坡地上,灌溉基础设施薄弱,靠天降雨,产量不高。地膜覆盖可改善植物生长环境,提升土壤温度,保持土壤含水量[1],从而影响作物生长和产量。当前,覆膜种植技术已在小麦[2]、玉米[3]、烤烟[4]、马铃薯[5]等作物上广泛应用。广西、云南等甘蔗主产区已将地膜覆盖技术应用于甘蔗种植。刘少春等[6]研究表明,全膜覆盖较不盖膜处理甘蔗单茎增产0.53 kg·条-1,有效茎数较不盖膜处理增加1.164 2万条·hm-2;薛晶等[7]研究发现,全膜覆盖较不盖膜处理新植蔗产量增幅达34.38%,宿根蔗产量增幅达37%。除草型地膜是除草剂和普通地膜的二合体, 通过土壤墒情逐步溶解地膜中的除草剂,在地表形成药层, 从而达到杀死杂草种子或幼苗的目的[8]。近年来除草型地膜已在广大蔗区推广应用[9]。
目前,有关地膜覆盖对甘蔗产量影响的研究较多[10-12],但对甘蔗苗期土壤温度、湿度及出苗率影响的研究较少,特别是结合除草地膜覆盖的对比研究。因此,本研究分析了不同覆膜处理对蔗田土壤温度、湿度及甘蔗出苗率的影响,以期为甘蔗大田生产提供参考。
1 材料与方法 1.1 试验材料甘蔗品种为云蔗05-51,是云南省农业科学院甘蔗研究所以崖城90-56为母本、新台糖23号为父本选育而成。该品种早熟、高产、高糖、稳产、脱叶性好,2013年通过国家农作物品种审定委员会(甘蔗)鉴定,2014年通过广西区农作物品种审定委员会审定[13],目前为云南蔗区的主推品种[14-15]。除草地膜和普通地膜均为云南中蔗农业科技有限责任公司生产。
试验地设在云南省红河州开远市云南省农业科学院甘蔗研究所第二科研基地,北纬23°44′05″、东经103°16′30″,海拔910 m,年均气温20.1 ℃,年均降水量800 mm。试验地土壤为红壤,种植前20 cm土层土壤绝对含水量为11.2%、pH值6.4、有机质2.27%、全氮0.112%、碱解氮65.81 mg·kg-1、全磷0.091%、速效磷32.28 mg·kg-1、全钾1.39%、速效钾86.67 mg·kg-1。
1.2 试验方法2017年3月20日种植,共设4个处理:除草地膜全膜覆盖、普通地膜全膜覆盖、普通地膜半膜覆盖、不盖膜(对照,CK)。每个处理设3次重复,共12个小区。种植行距1 m,行长4 m,每小区种植5行,种植深度为20 cm,小区下芽量12万芽·hm-2。整个生育期田间栽培管理措施与大田管理相同。
种植后每隔10 d测量并统计土壤温度、湿度。取20 cm土层土壤20 g,依据土壤水分测定法[16]进行土壤水分测定;将弯曲温度计插入20 cm土层,于下午3点进行土壤温度测定;于出苗期、分蘖期调查并统计出苗率、分蘖率。
1.3 统计与分析采用Excel和SPSS软件进行数据处理与分析。
2 结果与分析 2.1 覆膜对蔗田土壤含水量的影响由表 1可见,种植10 d后,除草地膜全膜覆盖处理与普通地膜全膜覆盖处理的土壤含水量均极显著高于普通地膜半膜覆盖和不盖膜处理,普通地膜半膜覆盖处理含水量极显著高于不盖膜处理,而除草地膜全膜覆盖处理含水量与普通地膜全膜覆盖处理间差异不显著。种植后30 d内,各处理组土壤含水量均呈上升趋势,并于4月19日达到第1个高峰,表现为:除草地膜全膜覆盖处理>普通地膜全膜覆盖处理>普通地膜半膜覆盖处理>不盖膜处理;种植30 d后,除草地膜全膜覆盖与普通地膜全膜覆盖处理土壤含水量极显著高于普通地膜半膜覆盖和不盖膜处理, 普通地膜半膜覆盖处理含水量则显著高于不盖膜处理。在降水的影响下,5月19日各处理组土壤含水量均达到最高值,相比5月9日,各处理组土壤含水量增长幅度表现为:不盖膜处理>普通地膜半膜覆盖处理>普通地膜全膜覆盖处理=除草地膜全膜覆盖处理。5月19日到5月29日,各处理组土壤含水量呈下降趋势,且下降幅度表现为:不盖膜处理>普通地膜半膜覆盖处理>除草地膜全膜覆盖处理>普通地膜全膜覆盖处理。
% | |||||||
处理 | 含水量 | ||||||
03-30 | 04-09 | 04-19 | 04-29 | 05-09 | 05-19 | 05-29 | |
除草地膜全膜覆盖 | 14.8Aa | 15.6Aa | 16.4Aa | 15.5Aa | 15.9Aa | 19.2Aa | 17.8Aa |
普通地膜全膜覆盖 | 14.9Aa | 15.4Aa | 16.3Aa | 15.4Aa | 15.8Aa | 19.1Aa | 17.9Aa |
普通地膜半膜覆盖 | 12.5Bb | 12.9BCb | 13.3BCb | 12.4BCbc | 13.1BCb | 17.3Bb | 14.5BCc |
不盖膜(CK) | 10.2Cc | 11.8Cc | 12.1Cc | 12.2Cc | 12.0Cc | 17.1Bb | 13.7Cc |
1)同列数值后附不同大小写字母者分别表示差异达0.01、0.05显著水平。 |
由表 2可以看出,各处理组土壤温度均呈先上升而后下降的变化趋势,大致表现为:除草地膜全膜覆盖处理>普通地膜全膜覆盖处理>普通地膜半膜覆盖处理>不盖膜处理,且除草地膜全膜覆盖、普通地膜全膜覆盖处理与普通地膜半膜覆盖处理间均不存在差异性。3月30日、4月9日、5月19日、5月29日,不盖膜处理土壤温度均极显著低于其他处理;4月19日、5月9日,不盖膜处理土壤温度显著低于其他处理。
℃ | |||||||
处理 | 温度 | ||||||
03-30 | 04-09 | 04-19 | 04-29 | 05-09 | 05-19 | 05-29 | |
除草地膜全膜覆盖 | 26.7Aa | 27.5Aa | 28.2Aa | 28.6Aa | 28.3Aa | 27.7Aa | 27.1Aa |
普通地膜全膜覆盖 | 26.4Aa | 27.2Aa | 28.0Aa | 28.5Aa | 28.2Aa | 27.8Aa | 27.2Aa |
普通地膜半膜覆盖 | 25.5Aa | 26.9Aa | 27.8Aa | 28.3Aa | 28.1Aa | 27.0Aa | 26.4Aa |
不盖膜(CK) | 23.4Bb | 25.3Bb | 26.4Ab | 27.5Ab | 27.0Ab | 25.5Bb | 24.6Bb |
1)同列数值后附不同大小写字母者分别表示差异达0.01、0.05显著水平。 |
出苗率、分蘖率是甘蔗单位面积有效茎数形成的基础,是最终产量的保证。由表 3可知,除草地膜全膜覆盖处理出苗率最高,比普通地膜全膜覆盖处理高1.2%,比普通地膜半膜覆盖处理高7.9%;不盖膜处理出苗率最低,比除草地膜全膜覆盖处理低22.2%。除草地膜全膜覆盖处理出苗率与普通地膜全膜覆盖处理间不存在显著差异,但两者均显著高于普通地膜半膜覆盖处理。普通地膜半膜覆盖处理出苗率极显著高于不盖膜处理。
% | ||
处理 | 出苗率 | 分蘖率 |
除草地膜全膜覆盖 | 46.7Aa | 124.2Aa |
普通地膜全膜覆盖 | 45.5Aa | 122.8Aa |
普通地膜半膜覆盖 | 38.8Ab | 109.5Bb |
不盖膜(CK) | 24.5Bc | 92.7Cc |
1)同列数值后附不同大小写字母者分别表示差异达0.01、0.05显著水平。 |
除草地膜全膜覆盖处理分蘖率最高,比普通地膜全膜覆盖处理高1.4%,但差异不显著;普通地膜全膜覆盖处理比普通地膜半膜覆盖处理高13.3%;不盖膜处理分蘖率最低,比除草地膜全膜覆盖处理低31.5%。2种全膜覆盖处理分蘖率均极显著高于半膜覆盖及不盖膜处理,且普通地膜半膜覆盖处理与不盖膜处理间也存在极显著差异。
3 结论土壤水分和温度是影响甘蔗萌发出苗及生长的重要因素。我国蔗区种植主要为春植,而大部分蔗区春季少雨,在无灌溉条件下如何保持土壤水分是甘蔗出苗及高产的关键。出苗时早发多生、分蘖时多而有效,可以显著增加单位面积有效蔗茎数量,从而大幅度提高蔗茎产量[17]。本研究表明,盖膜处理可以有效减少土壤水分蒸发,提高水分利用率,保持土壤温度,起到蓄水保墒、保温的作用,促进甘蔗种苗的萌发出苗。地膜覆盖处理下土壤温度、湿度受气候变化影响程度明显低于不盖膜处理,而全膜覆盖处理受气候变化影响也比半膜覆盖处理小,说明地膜覆盖能为甘蔗萌发出苗提供稳定适宜的温湿环境,为分蘖打下良好的苗量基础,同时稳定适宜的土壤环境对促进分蘖有显著作用,且全膜覆盖对促进出苗、分蘖的效果好于半膜覆盖,这与前人研究结果一致[18-20]。李如丹等[21]研究表明,蔗田覆盖除草地膜对田间杂草有显著的防控效果,且对甘蔗工艺性状未见显著影响。本研究表明,除草地膜全膜覆盖处理与普通地膜全膜覆盖处理,在土壤温度、湿度及甘蔗出苗率之间均不存在差异性。说明除草地膜在保水保温效果方面与普通地膜没有显著差异,且对甘蔗出苗率及分蘖率也无影响。
[1] | 张德奇, 廖允成, 贾志宽. 旱区地膜覆盖技术的研究进展及发展前景[J]. 干旱地区农业研究, 2005, 23(1): 208–213. DOI: 10.3321/j.issn:1000-7601.2005.01.041 |
[2] | 李福, 刘广才, 李诚德, 等. 旱地小麦全膜覆土穴播技术的土壤水分效应[J]. 干旱地区农业研究, 2013, 31(4): 73–78, 98. DOI: 10.3969/j.issn.1000-7601.2013.04.014 |
[3] | 李尚中, 王勇, 樊廷录, 等. 旱地玉米不同覆膜方式的水温及增产效应[J]. 中国农业科学, 2010, 43(5): 922–931. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2010.05.005 |
[4] | 江锡瑜, 廖宗友, 周为华, 等. 地膜覆盖及揭膜与烤烟产质的关系[J]. 山地农业生物学报, 1998, 17(5): 257–261. |
[5] | 梁馨文, 任瑞丽, 张丽清. 马铃薯地膜覆盖技术的应用与推广方式探讨[J]. 现代农业科技, 2009(23): 143–144. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5739.2009.23.098 |
[6] | 刘少春, 张跃彬, 郭家文, 等. 少雨干旱地区地膜全覆盖对旱地甘蔗产量和糖分质量的影响[J]. 节水灌溉, 2015(7): 43–45. DOI: 10.3969/j.issn.1007-4929.2015.07.012 |
[7] | 薛晶, 马泽辉, 何文志, 等. 甘蔗地膜全覆盖栽培经济效益分析[J]. 广西蔗糖, 2013(3): 6–8. DOI: 10.3969/j.issn.1007-4732.2013.03.002 |
[8] | 黄项禹, 张晓祖, 沈品辉. 除草地膜的应用效果与展望[J]. 杂草科学, 1992(1): 31. |
[9] | 李成宽, 李朝正, 孟爱宝, 等. 除草地膜全覆盖对旱地甘蔗产质量的影响[J]. 中国糖料, 2016, 38(5): 28–29. |
[10] | 马泽辉, 薛晶, 张会华, 等. 不同覆盖模式对宿根甘蔗农艺性状和产量的影响[J]. 热带农业科技, 2014, 37(1): 28–29. |
[11] | 晏祥玉, 郭兆建, 康宁, 等. 甘蔗光降解地膜与普通地膜不同覆盖方式对比试验[J]. 中国糖料, 2014(3): 17–19. |
[12] | 蔡仁林. 甘蔗覆膜栽培技术[J]. 中国糖料, 2003(1): 40–41. |
[13] | 刘家勇, 赵培方, 杨昆, 等. 甘蔗新品种云蔗05-51的选育[J]. 中国糖料, 2016, 38(1): 8–10. |
[14] | 赵俊, 吴才文, 何明德, 等. 云蔗05-51、柳城05-136在云南省耿马蔗区的丰产性及稳产性分析[J]. 亚热带农业研究, 2016, 12(3): 151–155. |
[15] | 俞华先, 安汝东, 郎荣斌, 等. 甘蔗新品种云蔗05-51在德宏蔗区的丰产性及稳产性分析[J]. 中国糖料, 2017, 39(5): 9–11, 14. |
[16] | 国家标准局.土壤水分测定法: NY/T 52-1987[S].北京: 中国标准出版社, 1987. |
[17] | 李杨瑞. 现代甘蔗学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2010: 31. |
[18] | 刀静梅, 刘少春, 张跃彬, 等. 地膜全覆盖对旱地甘蔗性状及土壤温湿度的影响[J]. 中国糖料, 2015, 37(1): 22–23, 25. |
[19] | 许树宁, 吴建明, 黄杏, 等. 不同地膜覆盖对土壤温度、水分及甘蔗生长和产量的影响[J]. 方农业学报, 2014, 45(12): 2137–2140. DOI: 10.3969/j:issn.2095-1191.2014.12.2137 |
[20] | 杨业彬, 兰靖, 凌寿敏, 等. 新植甘蔗不同盖膜方式的效应研究[J]. 农业研究与应用, 2017(5): 11–17. DOI: 10.3969/j.issn.2095-0764.2017.05.003 |
[21] | 李如丹, 樊仙, 刘少春, 等. 覆盖除草膜对甘蔗产量和品质的影响[J]. 亚热带农业研究, 2017, 13(2): 84–87. |