不同麥茬處理方式對溫室穴盤育苗移栽加工番茄的生態(tài)生理效應(yīng)研究

馮治磊,馬富裕,王誼,石宏剛,林鳳

(石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/新疆兵團綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)重點實驗室,石河子 832003)

不同麥茬處理方式對溫室穴盤育苗移栽加工番茄的生態(tài)生理效應(yīng)研究

馮治磊,馬富裕,王誼,石宏剛,林鳳

(石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/新疆兵團綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)重點實驗室,石河子 832003)

為探求適合滴灌小麥麥茬移栽種植加工番茄的可行方式,提高復(fù)種指數(shù),采用小區(qū)試驗,探討了茬高0 cm(平茬)、10 cm(低茬)、20 cm(高茬)3種麥茬處理方式對溫室穴盤育苗移栽加工番茄的生理生態(tài)效應(yīng)。結(jié)果表明:在氣溫為23℃以下時,平茬處理平均土壤溫度高于低茬和高茬處理;氣溫升高至23℃后,低茬和高茬在0 cm和5 cm土層的地溫大于平茬處理;在10 cm和20 cm土層,平茬處理溫度高于低茬和高茬處理。加工番茄移栽成活率依次為高茬>低茬>平茬,30 d苗齡>45 d苗齡>60 d苗齡。產(chǎn)量方面,平茬>低茬>高茬,30 d苗齡>45 d苗齡>60 d苗齡。30 d苗齡平茬產(chǎn)量比低茬和高茬分別提高3.4%和10.3%;45 d苗齡平茬產(chǎn)量比低茬和高茬分別提高4.6%和7.1%;60 d苗齡平茬產(chǎn)量比低茬和高茬分別提高7.3%和15.5%。

麥茬處理;溫室穴盤育苗;移栽;加工番茄

秸稈覆蓋可以蓄水保墑[1-2],改變農(nóng)田下墊面的性質(zhì)和能量平衡[3-6],調(diào)節(jié)土壤溫度和改善土壤水分狀況[7-9]。多年來此方法受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。保留一定高度的麥茬直接播種或移栽后茬作物是秸稈覆蓋種植的一種特殊形式。

麥茬移栽加工番茄是北疆地區(qū)進行農(nóng)業(yè)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,提高復(fù)種指數(shù),增加農(nóng)民收入的一項重要措施。麥茬移栽加工番茄成熟晚,正值加工番茄原料收購淡季,因此可以延長加工番茄成熟交售期和提高加工廠的設(shè)備使用率,解決目前新疆加工番茄成熟交售過于集中,大量原料積壓浪費等問題。但此期種植的加工蕃茄生長在高溫的季節(jié),往往容易造成死苗率高、座果率低、病害加重、后期坐果不能成熟等后果,而影響了果農(nóng)的經(jīng)濟效益。目前,關(guān)于麥茬處理方式對溫室穴盤育苗移栽加工番茄的生態(tài)生理效應(yīng)的研究還鮮見報道。為此,本文研究了不同麥茬高度的處理方式對溫室穴盤育苗移栽加工番茄的生態(tài)生理效應(yīng),以期為確定北疆地區(qū)溫室穴盤育苗移栽加工番茄生產(chǎn)的適宜麥茬處理高度提供理論與技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設(shè)計

試驗于2009年在石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)試驗站進行。試驗地前茬作物為棉花,土質(zhì)為沙壤土。土壤有機質(zhì)含量 4.88,全氮 0.75 g/kg、速效磷 P2O542.6 mg/kg、速效鉀 K2O 205 mg/kg、堿解氮70 mg/kg。小麥7月10日人工收獲,產(chǎn)量6400 kg/hm2左右。

試驗采用50穴的穴盤進行育苗[10],育苗分3個播期(5月10日、5月25日、6月10日)進行,3種苗齡(30 d、45 d、60 d)7月 10日同時移栽;設(shè)平茬(0 cm茬:小麥?zhǔn)崭詈蟛绺?0 cm,秸稈從根部剪掉后平鋪地面并移栽加工番茄)、低茬(10 cm茬:小麥?zhǔn)崭詈蟛绺?0 cm,減掉10 cm秸稈覆蓋于地面后在麥茬行間移栽加工番茄)、高茬(20 cm茬:小麥?zhǔn)崭詈蟛绺?0 cm,在麥茬行間直接移栽加工番茄)3種麥茬高度處理。

加工番茄品種為里格爾87-5,直接延用滴灌小麥的滴灌設(shè)施,距滴灌帶兩側(cè)20 cm處進行移栽,株距35 cm,移栽密度 69000株/hm2,小區(qū)面積 36 m2,重復(fù)3次。于7月10日下午進行人工移栽,移栽后及時灌緩苗水,灌溉量300 m3/hm2,以后每隔7 d灌溉1次,次灌溉量157.5 m3/hm2,灌溉期間共滴施尿素120 kg/hm2、KH2PO460 kg/hm2。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 土壤溫度觀測

于茄苗緩苗期過后2周內(nèi),選擇晴天調(diào)查地溫溫度日變化,從北京時間8:00-20:00,2 h調(diào)查一次。用地溫計觀測0、5、10和20 cm處土壤溫度。

1.2.2 移栽成活率調(diào)查

移栽后2周統(tǒng)計各處理移栽成活率。

成活率=移栽后度過緩苗期進入正常生長的茄株/移栽株數(shù)×100%。

1.2.3 植株性狀調(diào)查

分別測定株高(從子葉節(jié)至生長中心點)、單株干重和葉面積等。單株干重測定方法:每個處理小區(qū)均勻取樣3株,沿植株子葉結(jié)處剪去植株根部,將莖(包括主莖、分枝、葉柄、花蕾、花序梗)、葉、果實分開,置于105℃烘箱中殺青30 min,然后在80℃恒溫烘干至恒重,分別測定其干物質(zhì)重量。葉面積采用LI-3000C葉面積儀進行測定。

1.2.4 加工番茄收獲計產(chǎn)方法

加工番茄紅熟時每小區(qū)隨機選取5株標(biāo)記后進行計產(chǎn)。從紅熟期開始,每7 d采摘直徑>3 cm以上的成熟果1次,直至拉秧期結(jié)束。單株產(chǎn)量為幾次采摘紅果重量相加之和。單株產(chǎn)量:

上式中,C為每次采摘重量,N為采摘次數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同麥茬處理方式對土壤日平均溫度的影響

結(jié)果見圖1。

圖1 不同麥茬處理土壤5、10和20 cm處土壤溫度日變化Fig.1 Daily changes of soil temperature of soil layer at 0 cm,5 cm,10cm and 20cm depth among different treatments of spring wheat residue conditions

由圖1可見,3種處理土壤日最高溫度均出現(xiàn)在16:00后。在10:00以前,氣溫23 ℃以下時,平茬處理土壤日平均溫度高于低茬和高茬處理;當(dāng)氣溫升高至23℃后,低茬和高茬的在0 cm和5 cm土層溫度逐漸升高分別大于平茬處理;在10 cm和20 cm土層,平茬處理溫度高于低茬和高茬處理。由此可見,秸稈覆蓋尤其是平茬處理能較好地平衡和緩沖地溫的變化,當(dāng)土壤溫度低于23℃時具有保溫作用,高于23℃時具有降溫作用,這種調(diào)控作用對加工番茄根系生長有利。

2.2 不同麥茬處理對溫室穴盤育苗移栽加工番茄成活率的影響

不同麥茬處理方式對溫室穴盤育苗移栽加工番茄成活率有很大的影響(表1)。

表1 不同麥茬高度處理對溫室穴盤育苗移栽加工番茄成活率的影響Tab.1 Effect of spring wheat residue treatments on survival rate of processing tomato under greenhouse plug seedling transplantation

由表1可見:總體來說,由于立茬的遮陽效應(yīng),麥茬高度越高,對移栽苗的遮陽效應(yīng)越好,3個麥茬處理的成活率依次為高茬>低茬>平茬。但3種苗齡移栽苗成活率也存在不同差異,其成活率依次為30 d苗齡>45 d苗齡茬>60 d苗齡。20 cm茬30 d苗齡的加工番茄在所有處理中成活率最高。

2.3 不同麥茬處理對溫室穴盤育苗移栽加工番茄植株性狀的影響

研究結(jié)果(表2)表明:移栽2周時,不同苗齡平茬處理的加工番茄株高、單株葉面積和單株干重均高于10 cm茬和20 cm茬,株高和單株干重差異不顯著,單株葉面積差異顯著;移栽4周時,不同苗齡平茬處理的株高、單株葉面積和單株干重均顯著大于10 cm茬和20 cm茬處理?？梢?平茬處理有利于加工番茄植株生長。在不同苗齡方面,30 d苗齡加工番茄生長速度較快,45 d苗齡次之,60 d苗齡最慢。根據(jù)田間觀察,60 d苗齡移栽后出現(xiàn)明顯的長勢較弱的現(xiàn)象,植株葉片較小,莖桿較細,生長速度緩慢,其原因可能是育苗時間過長,使其過早完成營養(yǎng)生長,植株發(fā)育受阻。由此可見,麥茬移栽加工番茄茄苗育苗時間不宜過長。

表2 不同麥茬處理對溫室穴盤育苗移栽加工番茄移栽后2周和4周時素質(zhì)比較Tab.2 Seedling quality comparison of different spring wheat residue treatments of processing tomato under greenhouse plug seedling transplantation after two weeks and four weeks

2.4 不同麥茬處理對溫室穴盤育苗移栽加工番茄產(chǎn)量的影響

由于不同麥茬處理對溫室穴盤育苗移栽加工番茄生態(tài)生理效應(yīng)不同,導(dǎo)致加工番茄最終的產(chǎn)量也有所差別(圖2)。不同苗齡的3種麥茬處理均表現(xiàn)為平茬產(chǎn)量最高,20 cm茬產(chǎn)量最低;不同麥茬處理的3種苗齡中,30 d苗齡產(chǎn)量最高,60 d苗齡最低。30 d苗齡平茬產(chǎn)量比10 cm茬和20 cm茬分別提高了3.4%和10.3%;45 d苗齡平茬產(chǎn)量比10 cm茬和20 cm茬分別提高4.6%和7.1%;60 d苗齡平茬產(chǎn)量比10 cm茬和20 cm茬分別提高了7.3%和15.5%。

圖2 不同麥茬處理方式對溫室穴盤育苗移栽加工番茄產(chǎn)量的影響Tab.2 E ffects of different spring wheat residue treatments on yield of processing tomato under greenhouse plug seedling transplantation

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

各種土壤耕作措施都是通過改善土壤性狀而對作物生長發(fā)育產(chǎn)生作用。本試驗結(jié)果表明,在3種麥茬高度處理中,由于秸稈的遮光和對地面逆輻射的阻擋作用,可有效緩沖土壤溫度的升降,從而在一定程度上減輕高溫對加工番茄的影響。平茬在3種處理中,對地溫降溫效果最好,雖然移栽成活率低于其它2個處理,但是平茬處理移栽加工番茄植株株高、單株葉面積和干重最高,在加工番茄生長發(fā)育期間為其提供較好的生態(tài)條件,所以最終產(chǎn)量也最高。

另外,由于2009年新疆石河子地區(qū)4-9月的日平均氣溫較2008年降低了3.1℃,在10月14日開始降霜,番茄植株和1/2以上果實被凍死和凍爛,造成很大的損失,最終導(dǎo)致產(chǎn)量很低。因此,建議在今后的試驗中使用特早熟春小麥和加工番茄品種,可提高復(fù)種收獲效益。

3.2 結(jié)論

在相同氣溫條件下,不同麥茬高度對土壤溫度的影響不同。在氣溫23℃以下時,平茬處理土壤日平均溫度高于低茬和高茬處理,起到了一定的保溫作用;當(dāng)溫度升高至23℃后,低茬和高茬的在0 cm和5 cm土層地溫逐漸升高分別大于平茬處理,這時平茬處理表現(xiàn)出了一定的降溫作用;此結(jié)果與前人研究結(jié)果[11-12]基本一致。在加工番茄移栽初期,高茬可以直接遮擋太陽對番茄幼苗的直射,較少幼苗被曬死的幾率,所以加工番茄移栽成活率依次為高茬>低茬>平茬;同時苗齡越小,水分蒸發(fā)越少,移栽成活率也越高。移栽后隨著加工番茄的生長,3種苗齡平茬處理株高、單株葉面積和單株干重均顯著大于低茬和高茬處理。其中,30 d苗齡加工番茄生長速度最快,長勢最好,較適合麥茬移栽。3種苗齡加工番茄不同麥茬高度移栽中,30 d苗齡平茬產(chǎn)量最高,60 d苗齡高茬產(chǎn)量最低。

綜合以上可知,平茬處理不僅具有良好的生理生態(tài)效應(yīng),經(jīng)濟效益也最高。此外,平茬與低茬和高茬相比,克服了較長麥秸對播種機的纏繞阻礙作用,有利于提高加工番茄機械化移栽,同時平茬兼有更好的保護土壤、抑制土壤水分蒸發(fā)等生態(tài)效益,因此,無論是從直接經(jīng)濟效益,還是長期的生態(tài)效益考慮,平茬處理均值得在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

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Effects of Spring Wheat Residue Treatments on Eco-Physiological Character of Processing Tomato under Greenhouse plug Seedling Transplant

FENG Zhelei,MA Fuyu,WANG Yi,SHI Honggang,LIN Feng
(College of Agriculture,Shihezi University/The Key Laboratory of Oasis Eco-Agriculture,Shihezi 832003,China)

To seek a suitable planting way of processing tomato so as to improve multiple cropping index,effect of spring wheat residue treatments(high stubble:20 cm;low stubble:10 cm;residue incorporation:0cm)on eco-physiological character of processing tomato with greenhouse plug seedling transplantation was studied.Results showed that average soil temperature of residue incorporation treatment was higher than that of high stubble and low stubble treatments when air temperature was below 23℃.The temperature of soil layer at 0 cm and 5 cm residue incorporation was lower than that of high stubble and low stubble treatments,while the temperature of soil layer of residue incorporation at 10 cm and 20 cm was higher than that of high and low stubble treatments when air temperature was above 23℃.The survival rate of transplanted processing tomato plant was:high stubble>low stubble>residue incorporation,and seedling age 30 d>seedling age 45 d>seedling age 60 d.And the yield of transplanted processing tomato was:residue incorporation>low stubble>high stubble,30 d seedling age>45 d seedling age>60 d seedling age.The yield of seedling age 45 d at residue incorporation was 4.6%and 7.1%higher than that of low stubble and high stubble.And the yield of seedling age 60 d at residue incorporation was 7.3%and 15.8%higher than that of low stubble and high stubble respectively.

spring wheat residue treatments;greenhouse plug seedling;transplantation;processing tomato

S604.7;S641.2

A

1007-7383(2011)02-0169-04

2010-03-05

國家自然科學(xué)基金項目(30560068),國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)項目(2006AA100218-6)

馮治磊(1982-),男,碩士生,專業(yè)方向為作物生理生態(tài);e-mail:fengzhilei@sohu.com。

馬富裕(1967-),男,教授,從事作物生理生態(tài)研究;e-mail:mfy?agr@shzu.edu.cn。