張 雷，李小燕，牛芬菊，邸維利，張成榮，李勝克，2

(1.甘肅省榆中縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心， 甘肅 蘭州 730100；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 甘肅 蘭州 730070)

旱地胡麻全膜大小壟側(cè)穴播栽培技術(shù)研究

張 雷1，李小燕1，牛芬菊1，邸維利1，張成榮1，李勝克1，2

(1.甘肅省榆中縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心， 甘肅 蘭州 730100；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 甘肅 蘭州 730070)

針對(duì)甘肅中部半干旱旱作區(qū)春季降水少、土壤墑情差、胡麻保全苗難等問(wèn)題探討旱地胡麻地膜栽培模式對(duì)胡麻產(chǎn)量的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，旱地胡麻全膜大小壟側(cè)穴播栽培可防止胡麻出苗板結(jié)，有效提高胡麻出苗率，明顯減少土壤水分的無(wú)效蒸發(fā)，增加土壤水分含量，胡麻生長(zhǎng)的前期地溫明顯提高，胡麻的經(jīng)濟(jì)性狀明顯改善，增產(chǎn)效果明顯，經(jīng)濟(jì)效益顯著；旱地胡麻全膜大小壟側(cè)穴播栽培水分生產(chǎn)率，比全膜平鋪覆土穴播栽培、旱地胡麻半膜膜側(cè)穴播和露地穴播栽培分別提高28.28%、40.33%和116.17%；比全膜平鋪覆土穴播栽培、旱地胡麻半膜膜側(cè)穴播和露地穴播栽培分別增產(chǎn)22.04%、28.74%和53.74%，是目前旱地胡麻增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的最佳的栽培模式。

胡麻；全膜大小壟；壟側(cè)穴播；土壤水分

胡麻是我國(guó)北方地區(qū)的重要油料作物，也是干旱半干旱地區(qū)的主要經(jīng)濟(jì)作物[1]，胡麻油因其獨(dú)特的風(fēng)味、香醇而備受人們喜歡，隨著胡麻籽粒中α-亞麻酸、木酚素、膳食纖維等品質(zhì)性狀的研究和深加工利用技術(shù)的成熟，以胡麻為原料進(jìn)行油脂、藥品、保健食品以及化妝品的加工已成國(guó)際上研究的熱點(diǎn)[2]。胡麻具有較強(qiáng)的抗旱、耐寒、耐瘠薄能力和生長(zhǎng)期短、適應(yīng)性強(qiáng)等特性，在甘肅省旱作區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有其他作物不可替代的地位[3-5]。胡麻也是榆中縣旱作區(qū)主要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物，種植面積穩(wěn)定在0.67萬(wàn)hm2左右。該區(qū)域地處黃土高原丘陵溝壑區(qū)，水資源極缺，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水主要依靠自然降水，是典型的雨養(yǎng)旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，十年九旱。該地區(qū)天然降水250～500 mm是農(nóng)作物可利用的主要水資源。降雨量少而集中，7—9三個(gè)月的降雨量占全年總降雨量的55%，由于降水時(shí)空分布不均，降水期與作物需水期錯(cuò)位，能被作物利用的降水僅為總降水量的30%～40%，而60%～65%的降水以地表徑流和無(wú)效蒸發(fā)的方式損失，降水利用率僅為3～6 kg·hm-2·mm-1[6-7]。<10 mm的無(wú)效降水發(fā)生頻率占70%以上，作物的生產(chǎn)潛力由于水分的限制衰減了67%～75%[8]。春旱發(fā)生頻繁嚴(yán)重影響胡麻的播種和出苗，已成為制約旱作區(qū)胡麻生產(chǎn)發(fā)展不可回避的自然因素。半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)如何采取有效的耕作方法和蓄水保墑措施，減少降水的無(wú)效損耗，增加土壤水庫(kù)的有效蓄水量，提高作物產(chǎn)量和水分生產(chǎn)率已成為目前旱作農(nóng)業(yè)研究的重要內(nèi)容[9-12]。旱地玉米全膜雙壟溝播栽培技術(shù)是目前旱作玉米、馬鈴薯等稀植作物提高產(chǎn)量和水分生產(chǎn)率的最有效的栽培技術(shù)[13-16]。胡麻等密植作物目前以品種改良、配方施肥、合理密植等方面的研究較多，但在栽培模式方面的研究較少，報(bào)道研究的栽培模式以半膜膜側(cè)穴播、全膜平鋪覆土穴播等為主,但存在密度小、防板結(jié)保全苗壯苗、放苗費(fèi)工等方面的不足之處。本研究圍繞甘肅中部旱作區(qū)大面積種植的密植油料作物胡麻探索創(chuàng)新集雨、保墑、增溫、抗旱保全苗、壯苗的旱地胡麻栽培模式，以達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)高效的技術(shù)研究目的。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

試驗(yàn)于2010—2012年連續(xù)3年在榆中縣石頭溝省級(jí)旱作農(nóng)業(yè)示范點(diǎn)進(jìn)行，該地區(qū)海拔1 970 m，年均氣溫7.4℃，0℃積溫3 044℃，10℃有效積溫2 179℃，農(nóng)作物生長(zhǎng)期200 d，無(wú)霜期平均139 d，年降水量350 mm左右，屬甘肅省中部旱作農(nóng)業(yè)區(qū)。試驗(yàn)田為旱作梯田，土壤類(lèi)型為黑壚土川臺(tái)麻土，前茬為玉米，產(chǎn)量為9 200 kg·hm-2，耕層土壤養(yǎng)分有機(jī)質(zhì)1.36%，全氮0.105%，堿解氮45.6 mg·kg-1，速效磷(P2O5)32.4 mg·kg-1，速效鉀(K2O)98.5 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)材料

胡麻參試品種為天亞9號(hào)。

試驗(yàn)用地膜為蘭州綠園塑業(yè)有限公司生產(chǎn)的0.008 mm聚乙烯吹塑農(nóng)用地膜，半膜膜側(cè)穴播用地膜3 kg·667m-2，全膜平鋪栽培5 kg·667m-2，全膜大小壟側(cè)穴播栽培6 kg·667m-2。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，隨機(jī)排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積22.02 m2(長(zhǎng)5 m，寬4.4 m)，區(qū)間距0.5 m，胡麻種植密度50 萬(wàn)穴·hm-2，平均每穴8粒。4個(gè)處理分別是：

T1：旱地胡麻露地穴播(對(duì)照)：3月15日播種，為了消除播種方法對(duì)試驗(yàn)的影響，將常規(guī)栽培的條播改為穴播。行距18 cm，穴距12 cm，每小區(qū)穴播種植胡麻24行。

T2：旱地胡麻半膜膜側(cè)穴播[17-19]：3月15日起壟、覆膜、播種同時(shí)進(jìn)行。操作方法：按照本栽培模式的要求，每帶起高15 cm、寬30 cm的壟，壟面半膜覆蓋，壟溝寬25 cm，壟溝膜側(cè)穴播種植胡麻2行(為了消除播種方法對(duì)試驗(yàn)的影響，將該栽培模式中的條播改為穴播。)，穴距12 cm，帶寬55 cm。每小區(qū)種植胡麻8帶16行。

T3：旱地胡麻全膜平鋪覆土穴播栽培[20-21]：3月15日覆膜、播種同時(shí)進(jìn)行。操作方法：按照本栽培模式的要求覆膜。地頭開(kāi)5～10 cm的小溝，將地膜固定，并在地邊開(kāi)5～10 cm的小溝，邊覆膜邊將地膜的一邊埋入固定，在地膜的另一邊每隔1 m丁字型固定地膜，每隔1.5～2 m橫壓土腰帶，防大風(fēng)揭膜。采取人工覆膜，做到鋪平、鋪正、拉緊、壓嚴(yán)、緊貼地面達(dá)到不跑溫、不漏氣、風(fēng)揭不動(dòng)、草頂不起。行距18 cm，穴距12 cm，每小區(qū)穴播種植胡麻24行。

T4：旱地胡麻全膜大小壟側(cè)穴播栽培：3月15日起壟、覆膜、播種同時(shí)進(jìn)行。起壟覆膜方法：帶寬1.1 m，每帶起兩個(gè)底寬0.2 m、高0.1 m和一個(gè)底寬0.3 m、高0.1 m的三個(gè)集雨壟面，壟頂呈圓弧形，在三個(gè)集雨壟面之間形成三個(gè)底寬0.1 m的種植帶，選用1.2 m寬的地膜，邊起壟邊覆膜，膜與膜間不留空隙，相接處在底寬0.4 m大壟上，接縫處用土壓住地膜，每隔1 m壓土腰帶，并在壟溝內(nèi)覆0.01 m左右的土，固定地膜，壟溝打孔集雨蓄水。在種植帶兩邊側(cè)穴播種植胡麻，一個(gè)組合帶種植六行胡麻，每小區(qū)種胡麻4帶24行，穴距0.12 m。

試驗(yàn)田秋季整地時(shí)一次性施入46%尿素195 kg·hm-2、12%過(guò)磷酸鈣187.5 kg·hm-2、21%硫酸鉀180 kg·hm-2。播種量為60 kg·hm-2。試驗(yàn)除栽培模式不同外，其它農(nóng)藝措施均相同，并進(jìn)行同等質(zhì)量的操作。

1.3.2 試驗(yàn)測(cè)定指標(biāo) 土壤水分測(cè)定采用烘干稱(chēng)重法，在胡麻播種期和收獲期測(cè)定不同處理0～200 cm土層含水量，以20 cm為一土層單位，在胡麻主要生育時(shí)期對(duì)不同處理0～100 cm土層進(jìn)行土壤水分動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，以20 cm為一土層單位。

每小區(qū)在中間2行中隨機(jī)選取30株，用以記載胡麻主要農(nóng)藝性狀及相關(guān)經(jīng)濟(jì)性狀，產(chǎn)量按小區(qū)單收單脫，分別計(jì)產(chǎn)。

數(shù)據(jù)結(jié)果采用dps數(shù)據(jù)軟件系統(tǒng)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培模式對(duì)土壤水分及降水利用率的影響

表1結(jié)果表明，旱地胡麻全膜大小壟側(cè)穴播栽培(T4)出苗期的土壤含水量為12.72%，比旱地胡麻全膜平鋪覆土穴播栽培(T3)高2.53%、比旱地胡麻半膜膜側(cè)穴播(T2)高2.57%、比對(duì)照(T1)高3.89%，這對(duì)胡麻保證全苗和前期壯苗生長(zhǎng)具有重要意義。

旱地胡麻全生育期全膜大小壟側(cè)穴播栽培(處理T4)的土壤含水量為11.22%，比旱地胡麻全膜平鋪覆土穴播栽培(處理T3)高0.94%、比旱地胡麻半膜膜側(cè)穴播(處理T2)高1.08%、比對(duì)照(處理T1)高2.08%。旱地胡麻全膜大小壟側(cè)穴播栽培(處理T4)的土壤含水量高的優(yōu)勢(shì)一直持續(xù)到胡麻灌漿后期，為胡麻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)創(chuàng)造了水分條件；胡麻灌漿后期由于全膜大小壟側(cè)穴播栽培比其他處理胡麻的生長(zhǎng)量大，消耗的土壤水分多，土壤含水量稍低于其他處理。但是，胡麻灌漿后期進(jìn)入降水高峰期，雨水的及時(shí)補(bǔ)充保證了胡麻的生殖生長(zhǎng)。

旱作區(qū)的旱地80%以上存在著不同程度的水土流失，每年徑流損失的水分占降雨量的15%～30%。全膜大小壟覆蓋栽培較其他處理不僅增大集雨面，使無(wú)效降雨變?yōu)橛行Ы涤?，同時(shí)減少了雨水對(duì)土壤的沖刷和侵蝕，將徑流損失降到最低。全膜大小壟側(cè)穴播栽培模式由于大小壟組合增加了集雨面從而集雨保墑的效果顯著，使降水生產(chǎn)率顯著提高，其降水生產(chǎn)率為16.5609，比旱地胡麻全膜平鋪覆土穴播栽培(處理T3)提高47.66%、比旱地胡麻半膜膜側(cè)穴播(處理T2)提高112.03%、比對(duì)照(處理T1)提高116.17%(見(jiàn)表2)。

表1 主要生育期平均土壤含水量/%

表2 降水生產(chǎn)率計(jì)算表

注：生育期平均降雨量(mm)是2010年、2011年、2012年三年3月19日—7月25日的降水平均數(shù)。

Note: Average rainfall during whole growth period was calculated according to the rainfall during March 19 to July 25 in 2010, 2011 and 2012.

2.2 不同栽培模式對(duì)耕作層地溫的影響

從表3來(lái)看，在分莖期、現(xiàn)蕾期、成熟期T4平均地溫表現(xiàn)最高，T3的平均地溫表現(xiàn)較高， T1的平均地溫表現(xiàn)最低?？梢?jiàn)，在胡麻生長(zhǎng)前期是T4和T3的平均地溫表現(xiàn)較高，而在后期在各處理間差異不顯著。

2.3 不同栽培模式對(duì)胡麻經(jīng)濟(jì)性狀的影響

表4結(jié)果表明，旱地胡麻全膜大小壟側(cè)穴播栽培(T4)的主要經(jīng)濟(jì)性狀明顯好于旱地胡麻全膜平鋪覆土穴播栽培(T3)、旱地胡麻半膜膜側(cè)穴播(T2)和對(duì)照(T1)，其中全株蒴果數(shù)分別增加13.3%、25.2%和38.6%；蒴果粒數(shù)分別增加2.4%、3.5%和14.1%；有效分枝分別增加74.5%、84.3%和66.7%；千粒重提高1.5%、1.5%和8.6%；旱地胡麻全膜大小壟側(cè)穴播栽培的株高、單株蒴果數(shù)、有效分枝等農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀都有明顯改善。

表3 2010—2012年11∶00時(shí)主要生育期0～25 cm平均地溫/℃

表4 主要農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀(2010—2012年平均值)

2.4 不同栽培模式對(duì)胡麻生育時(shí)期的影響

由表5看出，不同栽培模式對(duì)胡麻生育期影響，旱地胡麻全膜大小壟側(cè)穴播栽培(T4)的生育期比旱地胡麻全膜平鋪覆土穴播栽培(T3)縮短了1 d、旱地胡麻半膜膜側(cè)穴播(T2)縮短了3 d，對(duì)照(T1)縮短了6 d。

表5 主要生育期

2.5 不同栽培模式對(duì)胡麻產(chǎn)量的影響

表6可見(jiàn)，旱地胡麻全膜大小壟側(cè)穴播栽培(T4)的平均單產(chǎn)2 310.25 kg·hm-2，比旱地胡麻全膜平鋪覆土穴播栽培(T3)增產(chǎn)509.35 kg·hm-2，增產(chǎn)22.04%，比旱地胡麻半膜膜側(cè)穴播(T2)增產(chǎn)663.97 kg·hm-2，增產(chǎn)28.74%，比對(duì)照(T1)增產(chǎn)1 241.53 kg·hm-2，增產(chǎn)53.74%，達(dá)差異性極顯著。

表6 胡麻產(chǎn)量分析(2010—2012年平均值)

2.6 胡麻不同栽培模式經(jīng)濟(jì)效益分析

由表7可以看出，旱地胡麻全膜大小壟側(cè)穴播栽培(T4)，旱地胡麻全膜平鋪覆土穴播栽培(T3)，旱地胡麻半膜膜側(cè)穴播(T2)比對(duì)照(處理T1)多投入地膜1 125 元·hm-2，處理T1田間鋤草費(fèi)用與處理T3和處理T4舊膜回收勞動(dòng)費(fèi)用持平，但處理T2比處理T1多投入舊膜回收勞動(dòng)費(fèi)用750 元·hm-2。從總投入來(lái)看，處理T2比處理T4、處理T3、處理T1分別多投入750 元·hm-2，750 元·hm-2，1 875 元·hm-2，但通過(guò)投入與產(chǎn)出的綜合比較看，處理T4比處理T3、處理T2、處理T1增收分別為3 565.45 元·hm-2、5 397.79 元·hm-2、7 565.71 元·hm-2，旱地胡麻全膜大小壟側(cè)穴播栽培(T4)經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。

表7 不同栽培模式經(jīng)濟(jì)效益分析(2010—2012年平均值)

3 結(jié) 論

1) 全膜大小壟側(cè)栽培技術(shù)一是通過(guò)地表微結(jié)構(gòu)改變，增加集雨表面積，充分接納自然降雨，保證胡麻出苗，有效解決了旱作區(qū)春旱影響播種的問(wèn)題；二是全膜覆蓋最大限度減少降雨的無(wú)效蒸發(fā)，將無(wú)效降雨通過(guò)壟溝匯聚變?yōu)橛行Ы涤?，從而顯著提高自然降雨的利用率；三是有效提高地溫，增加有效積溫，使得胡麻生育期縮短6 d左右，減輕早霜危害，并使胡麻種植海拔提高150 m左右，四是大小壟側(cè)種植，有利于防止板結(jié)，有效的保證胡麻全苗、壯苗，從而提高胡麻產(chǎn)量；五是在同等密度種植下，大小壟組合型種植模式，便于農(nóng)事操作，增加通風(fēng)透光，抗倒伏。

2) 全膜大小壟側(cè)栽培技術(shù)明顯改善胡麻生物學(xué)特性及農(nóng)藝性狀。該栽培模式基于全膜大小壟組合，從而改變了農(nóng)田生態(tài)微環(huán)境和土壤水、肥、熱狀況，促進(jìn)土壤養(yǎng)分的有效化利用，促進(jìn)胡麻生長(zhǎng)發(fā)育，明顯改善胡麻農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀，胡麻苗全，生長(zhǎng)健壯，蒴果粒數(shù)、單株蒴果數(shù)和有效分枝增加，籽粒飽滿(mǎn)。胡麻的蒴果粒數(shù)、千粒重，單株蒴果數(shù)和有效分枝等農(nóng)藝學(xué)性狀及經(jīng)濟(jì)性狀的改善對(duì)胡麻增產(chǎn)具有積極意義。

3) 全膜大小壟側(cè)栽培技術(shù)增產(chǎn)效果明顯，大幅度提高旱作區(qū)胡麻單產(chǎn)。旱地胡麻全膜大小壟側(cè)穴播栽培比全膜平鋪覆土穴播栽培、半膜膜側(cè)穴播和常規(guī)露地栽培分別增產(chǎn)22.04%、28.74%和53.74%。

4) 全膜大小壟側(cè)栽培技術(shù)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)投入與產(chǎn)出的綜合比較看，旱地胡麻全膜大小壟側(cè)穴播栽培比全膜平鋪覆土穴播栽培、半膜膜側(cè)穴播和常規(guī)露地栽培分別增收3 565.45，5 397.79，7 565.71 元·hm-2，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。

試驗(yàn)研究證明，全膜大小壟側(cè)栽培技術(shù)全膜覆蓋提高地溫，增加有效積溫，縮短生育周期，防治霜凍，可有效提高胡麻種植海拔；壟側(cè)種植，有利于防止板結(jié)，以保證胡麻全苗、壯苗，為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎(chǔ)；大小壟組合型種植模式，使胡麻在生長(zhǎng)后期通風(fēng)透光，抗倒伏。為了配合該項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，我們已研制了全膜大小壟側(cè)栽培起壟、覆膜、播種一體機(jī)，大大提高了勞動(dòng)效率。該技術(shù)對(duì)同類(lèi)旱作區(qū)密植作物抗旱保苗、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。

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Effects of whole film mulching and alternative narrow and wide ridges with bunch-seeding in furrows on production of dryland flax

ZHANG Lei1, LI Xiao-yan1, NIU Fen-ju1, DI Wei-li1, ZHANG Cheng-rong1, LI Sheng-ke1，2

(1.YuzhongAgriculturalTechnologyExtensionCenter,Lanzhou,Gansu730100,China; 2.CollegeofAgronomy,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,Gansu730070,China)

Aimed at the problems such as limited precipitation, low soil moisture and low emergence rate of flax in semiarid dry-farming regions in middle Gansu Province, a field experiment was conducted with four treatments including bare land with bunch-seeding (T1), half film mulching with bunch-seeding (T2), whole film mulching with bunch-seeding (T3), and whole film mulching and alternative narrow and wide ridges with bunch-seeding in furrows (T4), so as to probe the effects of different cultivation measures on the production of dryland flax. The results showed that T4 could prevent from soil hardening and increase emergence rate of flax, could reduce invalid evaporation and increase soil moisture content, and could raise soil temperature at early growing period and improve agronomic characters of flax, so it could increase yield and economic benefit significantly. Compared with T3, T2 and T1, T4 increased water use efficiency of flax by 28.28%, 40.33% and 116.17% respectively, and increased yield by 22.04%, 28.74% and 53.74% respectively. Therefore, the technology of whole film mulching and alternative narrow and wide ridges with bunch-seeding in furrows is an optimal cultivation mode for stable and high production of dryland flax.

flax; whole film mulching and alternative narrow and wide ridges; bunch-seeding; soil water content

1000-7601(2017)02-0062-06

10.7606/j.issn.1000-7601.2017.02.11

2015-12-27基金項(xiàng)目：甘肅省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目(GNCX-2011-32)

張 雷(1963—)，男，甘肅榆中人，推廣研究員，主要從事旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)研究與示范推廣工作。 E-mail：yzxzhanglei@163.com。

S352.5

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