張艾英,郭二虎,楊紅梅,石 龍,鄭春光,張友環(huán)
(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所,山西長(zhǎng)治046011;2.浮山縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,山西浮山042600)
干旱已成為全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的嚴(yán)重問題,尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來,全球性氣候變暖導(dǎo)致干旱程度越來越嚴(yán)重,對(duì)糧食生產(chǎn)構(gòu)成了直接威脅[1]。浮山縣地處半干旱冷涼地區(qū),全縣70%以上為丘陵坡地。谷子是浮山縣主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。有研究表明,溫度、水分條件的改善能提高旱地谷子產(chǎn)量,所以地膜覆蓋技術(shù)在谷子上被廣泛應(yīng)用[2-7],但農(nóng)田殘膜對(duì)土壤環(huán)境和谷子的生長(zhǎng)帶來了一系列的問題[8-17]。
為解決這一問題,山西省農(nóng)科院谷子研究所與運(yùn)城迎太塑料廠聯(lián)合開發(fā)研制出一種保水性能好、除草率高、易回收,可減少土壤污染的一種易揭膜,該特制膜縱橫拉力好,韌性大,透光率好,在谷子上進(jìn)行試驗(yàn)研究,旨在探明易揭膜對(duì)旱地谷子生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響,尋求谷子優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的新途徑。
試驗(yàn)設(shè)在浮山縣天壇鎮(zhèn)灣子里村,面積0.467 hm2,土質(zhì)為壤土,中等肥力,前茬作物為玉米,播前公頃施腐熟有機(jī)肥22 500 kg,祥云復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=23∶12∶5)750 kg。
谷子選用長(zhǎng)農(nóng)35號(hào),設(shè)特制易揭膜(規(guī)格0.008 mm×40 cm)、普通膜(聚乙烯吹塑,規(guī)格0.008 mm×40 cm)、露地種植3個(gè)處理。3次重復(fù),隨機(jī)排列,小區(qū)面積400.02 m2,四周設(shè)有保護(hù)行,采用覆蓋、起壟、播種一次性完成,膜際播種2行谷子,帶寬70 cm,寬行36 cm,窄行34 cm。5月25日播種,公頃播量11.25 kg。6月10—12日間苗、定苗,6月17日淺中耕1次,7月12日深中耕1次,8月11日每公頃追施尿素150 kg。
于拔節(jié)期、灌漿期分別測(cè)量土壤含水量;記載谷子的生長(zhǎng)發(fā)育狀況;谷子收獲后按常規(guī)方法進(jìn)行考種(根數(shù)、節(jié)長(zhǎng)、株高、穗長(zhǎng)、粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量等)并測(cè)產(chǎn)。
從覆蓋對(duì)土壤含水量的影響來看(表1),在谷子拔節(jié)初期(7月13日)調(diào)查,易揭膜0~10 cm土壤含水量分別比普通膜、露地高0.5,1.7百分點(diǎn),10~20 cm高 0.5,1.5百分點(diǎn),20~30 cm高0.4,0.7百分點(diǎn),30~40 cm高 0.1,0.4百分點(diǎn);灌漿期(8月16日)調(diào)查,易揭膜0~10 cm土壤含水量分別比普通膜、露地高0,1.8百分點(diǎn),10~20 cm高 0.4,0百分點(diǎn),20~30 cm高 0,0.4百分點(diǎn),30~40 cm高0.6,0.8百分點(diǎn)??梢钥闯觯捉夷ば钏K芰Ω哂谄胀?,為谷子的高產(chǎn)打下了良好的基礎(chǔ)。
表1 不同覆蓋處理下土壤的水分含量變化 %
由表2可知,易揭膜和普通地膜覆蓋谷子比露地谷子的生育期縮短了4 d。從植株的特性來看,易揭膜覆蓋的根系與普通膜、露地相比,分別多3,4條,根系發(fā)達(dá),入土深,抗旱能力強(qiáng);根基部第1節(jié)間分別短0.2,0.3 cm,抗倒伏能力強(qiáng);穗長(zhǎng)分別長(zhǎng)2,3 cm,
表2 谷子地膜覆蓋植株特性觀察記載結(jié)果
從考種結(jié)果(表3)來看,易揭膜覆蓋的谷子與普通膜、露地相比,穗粒數(shù)增多,穗粒質(zhì)量分別增加1.4,3.8 g。從產(chǎn)量結(jié)果來看,易揭膜覆蓋谷子平均公頃產(chǎn)量為7 570.5 kg,普通膜覆蓋谷子平均公頃產(chǎn)量為7 137.0 kg,2種覆蓋公頃產(chǎn)量比對(duì)照分別增加20.7%,13.8%,易揭膜覆蓋谷子平均公頃產(chǎn)量比普通膜高433.5 kg。
表3 谷子地膜覆蓋產(chǎn)量結(jié)果比較
另外,調(diào)查表明,易揭膜覆蓋的雜草死亡率達(dá)92%,普通膜覆蓋的雜草死亡率為67%,說明易揭膜除草效果明顯好于普通膜。易揭膜的回收率達(dá)到85%,而普通地膜由于回收困難而很少被回收,膜殘留在土壤中造成環(huán)境污染。
谷子易揭膜覆蓋提高了土壤水分含量,加快了谷子的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程,可使谷子提早成熟5 d左右。谷子出苗整齊,植株生長(zhǎng)健壯,根系發(fā)達(dá),根部節(jié)間縮短,抗旱性、抗倒性增強(qiáng)。易揭膜覆蓋產(chǎn)量比露地增產(chǎn)20.7%,比普通地膜增產(chǎn)13.8%。易揭膜覆蓋后期揭膜破損率低,易回收,回收率達(dá)85%,降低了膜在土壤中的殘留,減少了土壤、空氣污染。
分析易揭膜增產(chǎn)的原因主要包括2個(gè)方面:一是特制易揭膜縱橫拉力好、韌性大,在整個(gè)生育期破損少,覆蓋時(shí)間長(zhǎng),膜下除草率高,提溫、保墑性能好于普通地膜,利于谷子增產(chǎn);二是易揭膜透光率好于普通地膜,有利于提高地溫,促進(jìn)谷子根系生長(zhǎng)。同時(shí),由于易揭膜具有比普通地膜較強(qiáng)的抗拉伸能力,有利于后期地膜的回收,有效降低殘膜的污染。本試驗(yàn)遵循唯一差異原則,即在谷子品種、密度、施肥量、管理措施等方面采用同一水平,這不利于充分發(fā)揮易揭膜谷子的增產(chǎn)潛力,應(yīng)進(jìn)一步研究其配套栽培措施,如優(yōu)良品種的選用、合理的密度、施肥方式、播種保苗等,對(duì)易揭膜覆蓋的增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行更深入地研究。
[1]劉建紅.鹽堿地開發(fā)治理研究進(jìn)展 [J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(12):51-53.
[2]朱玉,陳有清,任月梅.谷子地膜覆蓋栽培技術(shù)的研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,1999(2):24-25.
[3]郭秀卿,崔福柱,郝建平,等.滲水地膜覆蓋對(duì)旱地谷子生育時(shí)期及產(chǎn)量的影響 [J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012(2):107-111.
[4]楊紅梅,石龍,王建共.春谷子地膜覆蓋栽培試驗(yàn)研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(1):70-72.
[5]郭秀卿,崔福柱,郝建平,等.高粱滲水地膜覆蓋生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)研究 [J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007(3):258-261.
[6]崔福柱,郭秀卿,郝建平,等.旱地谷子滲水地膜覆蓋溫度變化研究 [J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2008(2):172-175.
[7]崔福柱,郭秀卿,郝建平,等.旱地谷子滲水地膜覆蓋周年水分變化研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,35(9):34-36.
[8]解紅娥,李永山,楊淑巧,等.農(nóng)田殘膜對(duì)土壤環(huán)境及作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響研究 [J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2007(S1):153-156.
[9]王軍,郭二虎,王隨保,等.優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗谷子新品種晉谷27號(hào)的選育[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),1999,5(2):25-28.
[10]劉紅霞,劉恩魁,劉環(huán),等.夏谷種植密度與產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型的研究[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,19(2):78-82.
[11]楊天育,何繼紅.谷子地膜覆蓋栽培研究成效及應(yīng)用前景[J].雜糧作物,1999(4):39-41.
[12]董孔軍,楊天育,何繼紅,等.西北旱作區(qū)不同地膜覆蓋種植方式對(duì)谷子生長(zhǎng)發(fā)育的影響 [J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2013,31(1):37-40.
[13]郭志利,古世祿.覆膜栽培方式對(duì)谷子(粟)產(chǎn)量及效益的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2000,18(2):33-39.
[14]楊天育,何繼紅,董孔軍,等.旱地谷子地膜覆蓋栽培技術(shù)的研究與實(shí)踐[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2010(1):86-90.
[15]張德奇,廖允成,賈志寬.旱區(qū)地膜覆蓋技術(shù)的研究進(jìn)展及發(fā)展前景[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2005(1):208-213.
[16]張德奇.寧南旱區(qū)谷子地膜覆蓋與化學(xué)制劑效應(yīng)研究[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2005.
[17]張喜英,籍貴蘇.谷子根系生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律及其在土壤中分布的動(dòng)態(tài)模擬[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào),1997,12(3):84-88.