旱地冬小麥黑膜全覆蓋穴播栽培4種方式比較

張立功，劉五喜，馬建輝，崔志峰

（甘肅省莊浪縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 莊浪 744600）

莊浪縣位于甘肅省東部，六盤山西麓，年均氣溫8℃，無霜期142 d，≥10℃的活動積溫2 208.8～2 903.7℃，年降水量498mm[1]。冬小麥是莊浪縣的主要糧食作物，年播種面積在2.67萬hm2以上，占全縣糧食作物播種面積的50%左右，小麥生產(chǎn)直接影響著全縣國民經(jīng)濟指標和人民生活水平。多年的生產(chǎn)實踐表明，采用地膜覆蓋栽培顯著改善了田間水熱環(huán)境，大幅度提升了旱地小麥產(chǎn)量和降水利用效率[1]，尤其是全地面覆蓋最大程度降低了土壤水分的無效蒸發(fā)。甘肅省自20世紀90年代中期以來，先后推廣了小麥全膜不覆土穴播（甘肅模式）和全膜覆土穴播（甘谷模式）兩個地膜全覆蓋模式[2]，推動了小麥產(chǎn)量邁上了新臺階。然而膜下莖發(fā)生的現(xiàn)象（俗稱串苗）尚未從根本上杜絕，出苗期至分蘗期需要多次放苗，增加了人工成本。膜下莖發(fā)展到一定程度既爭水爭肥，又頂脫頂破地膜成為災(zāi)害。全膜穴播栽培能夠大幅度提高旱地小麥產(chǎn)量[3]，在一定程度上減少了放苗量，但冬小麥播種期正值多雨季節(jié)，膜上覆土發(fā)生板結(jié)的頻次較高，導(dǎo)致播種孔堵塞，加之覆膜、播種等農(nóng)事活動導(dǎo)致地面平整度降低，以及覆土不勻等原因，造成苗、莖在膜下大量發(fā)生。從理論上分析，無色膜覆蓋是導(dǎo)致小麥膜下莖發(fā)生的主因。我們于2009—2012年開展了冬小麥黑色地膜全覆蓋栽培模式的試驗，現(xiàn)將結(jié)果報道總結(jié)如下。

1 材料與方法

1.1 供試材料

指示冬小麥品種為蘭天26號。供試地膜為幅寬120 cm、厚0.008mm的黑色地膜和普通透明膜（無色地膜）。供試氮肥為尿素（含N≥46%），蘭州劉家峽化工廠生產(chǎn)；磷肥為普通過磷酸鈣（含P2O512%），甘肅白銀虎豹化工有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗方法

試驗于2009—2012年在莊浪縣柳梁鄉(xiāng)實施。海拔1 900m，屬黃土丘陵溝壑地貌，土質(zhì)為黃綿土，年平均降水量510.4mm，氣溫7.9℃，無霜期145 d，≥0℃的積溫3 280.6℃，≥10℃的活動積溫2 640.4℃。小麥生育期降水量2010年224.2mm，2011年254.1mm，2012年311.0mm。

試驗共設(shè)7個處理，處理Ta為黑色全膜單行壟上穴播，即按壟底寬18 cm、壟高10 cm起壟，壟面呈拱形，黑色膜覆蓋，溝內(nèi)覆土，打直徑0.5 cm左右的滲水孔，播種后播種孔不用土封閉，保苗431萬株/hm2；處理Tb為黑色全膜雙行壟上穴播，即按壟底寬36 cm、壟面寬18～20 cm、壟高7～8 cm起壟，壟上播2行小麥，行距18 cm，保苗429萬株/hm2，其它同處理Ta；處理Tc為黑色全膜壟溝穴播，即按壟底寬15～16 cm、壟高13 cm起壟，用黑色地膜覆蓋，溝內(nèi)覆土3 cm左右，種子穴播于溝內(nèi)，自然封嚴播種孔，隔5～8m在壟上打土腰帶，保苗431萬株/hm2，其它同處理Ta；處理Td為黑色地膜全膜平覆穴播，即先在膜上沿每幅地膜的中線處打土腰帶，再每隔1～2m打土腰帶，土腰帶寬5～8 cm、厚度為2 cm左右，再于膜上少量均勻覆土（覆蓋30%以下的地膜），壓實地膜保證苗孔對位，穴播，行距18 cm，保苗428萬株/hm2；處理Te（CK3）為無色全膜壟上穴播，保苗429萬株/hm2，其它同處理Ta；處理Tf（CK2）為無色全膜平鋪覆土穴播，即膜上均勻覆土，厚度為1 cm左右，然后用小麥穴播機按行距18 cm播種，保苗429萬株/hm2；處理Tg（CK1）為露地條播，即按行距16 cm人工開溝條播，保苗437萬株/hm2。

試驗各處理播種量均為450萬粒/hm2，均施入農(nóng) 家 肥 15 t/hm2、 N 150 kg/hm2、 P2O5100 kg/hm2，其中70%氮肥、全部磷肥底施，其余氮肥于返青期追施。試驗隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積30.8m2（7.0m×4.4m），走道50 cm，設(shè)置保護行。試驗于9月下旬播種，地膜覆蓋處理用小麥穴播機播種，每穴10～12粒，播深3 cm左右，播種密度42.7萬穴/hm2；露地處理人工開溝溜籽條播。其它管理同大田。

1.3 測定項目和方法

在小麥各個生育時期用直插式地溫計測定0～25 cm土壤溫度。小麥出苗期、分蘗期、越冬前、返青期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、灌漿期取0～100 cm土樣，播前和成熟期取0～200 cm土樣，用烘干法測定水分。分別于小麥越冬前、返青末期和拔節(jié)期每小區(qū)4點取樣，每點0.25m2，調(diào)查膜下莖發(fā)生穴數(shù)、鮮重及雜草株數(shù)和鮮重，并計算處理Ta～Tf膜下莖發(fā)生穴數(shù)占總穴數(shù)比例。記載生育期、經(jīng)濟性狀，成熟后每小區(qū)按5點取樣法取30株樣考種，小區(qū)收獲計實產(chǎn)。用Excel進行數(shù)據(jù)處理和繪圖，用DPS軟件進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期

從3 a試驗可以看出，不同覆蓋方式對小麥的生育天數(shù)影響較小，各處理的生育期在274～276 d。但對分蘗至孕穗期的生育進程影響明顯，處理Ta、Tb、Tc、Td分蘗至越冬期較CK1延長10～12 d，較CK3縮短8～10 d；越冬至返青期較CK1延長13～15 d，較CK3減少9～11 d；返青至拔節(jié)期較CK1延長3～4 d，較CK3縮短1～2 d；與CK2相比變化較小。

2.2 苗情

從表1可知，3 a平均越冬前單株分蘗數(shù)從高到低依次為處理Ta、Tb、Td、Tc，均較CK1、CK2增加，較CK3減少。平均單株次生根條數(shù)從高到低依次為處理Ta、Td、Tb、Tc，均較CK1、CK2增加，較CK3減少。平均單株主莖葉片數(shù)從高到低依次為處理Ta、Tb、Td、Tc，均較CK1增加，較CK3減少，處理Ta、Tb、Td較CK2增加，Tc較CK1減少。平均單株總?cè)~片數(shù)從高到低依次為處理Ta、Tb、Td、Tc，均較CK1、CK2增加，較CK3減少。拔節(jié)期平均最高莖數(shù)從高到低依次為處理Ta、Tb、Td、Tc，均較CK1增加，較CK3減少，處理Ta、Tb、Td較CK2增加，處理Tc較CK2減少。平均拔節(jié)莖數(shù)從高到低依次為處理Ta、Tb、Tc、Td，較CK1增加，較CK3減少，處理Ta、Tb較CK2增加，處理Tc、Td較CK2減少。

表1 不同處理2009—2012年3 a的冬小麥苗情

2.3 不同處理對膜下莖的影響及除草效果

從表2可知，3 a平均膜下莖發(fā)生穴數(shù)占總穴數(shù)的比例以處理Ta、Tb較低，越冬前分別為1.07%、1.43%，返青末期分別為1.63%、1.90%；其次為處理Td，越冬前為21.37%，返青末期為16.17%；其余處理均在49%以上。越冬前膜下莖平均鮮重以處理Ta、Tb最少，均為0.15 kg/hm2，均較CK2減少17.40 kg/hm2，較CK3減少11.55 kg/hm2；其次是處理Tc、Td，分別為0.75、0.30 kg/hm2，分別較CK2減少 16.80 kg/hm2和 17.25 kg/hm2， 較 CK3減 少 10.95 kg/hm2和11.40 kg/hm2。返青末期膜下莖鮮重以處理Ta、Tb最低，均為0.30 kg/hm2，較CK2減少791.55 kg/hm2，較CK3減少388.80 kg/hm2。其次是處理Tc、Td，分別為14.40、3.45 kg/hm2，較CK2分別減少777.45、788.40 kg/hm2，較 CK3分別減少374.70、385.65 kg/hm2。

拔節(jié)期平均雜草鮮重以處理Ta、Tc最少，均為 23.40 kg/hm2， 較 CK1減 少 270.75 kg/hm2， 降 幅92.04%；較CK2減少154.95 kg/hm2，降幅86.88%；較CK3均減少626.55 kg/hm2，降幅96.4%。其次是處理Tb、Td，分別為27.30、23.53 kg/hm2，較CK1分別減少266.85、269.10 kg/hm2，降幅90.72%、92.00%；較CK2分別減少151.05、154.82 kg/hm2，降幅84.69%和86.80%；較CK3分別減少622.65、626.55 kg/hm2，降幅95.80%、96.38%。

表2 不同處理2010—2012年冬小麥的3a平均膜下莖數(shù)和雜草數(shù)

2.4 農(nóng)藝性狀

從表3可知，覆膜各處理3 a平均株高、穗長和小穗數(shù)均較CK1增加，其余處理間變化不明顯。平均有效穗數(shù)黑色地膜處理從高到低依次為處理Tc、Ta、Tb、Td，較CK1分別增長11.21%、10.51%、10.05%、8.18%；較CK2分別提高5.78%、5.11%、4.67%、2.89%；Ta、Tb、Tc較CK3分別增加2.16%、1.73%、2.81%，Td與CK3持平。平均穗粒數(shù)黑色地膜處理從高到低依次為處理Ta、Tc、Tb、Td，較CK1分別增加7.40、7.37、7.27、6.17粒，較CK3分別減少0.47、0.50、0.60、1.70粒；處理Ta與CK2相同，處理Tb、Tc、Td較CK2分別減少0.13、0.03、1.23粒。平均千粒重黑色地膜處理從高到低依次為處理Ta、Tb、Tc、Td，較CK1分別增加4.57、4.37、4.06、3.85 g；較CK3分別減少1.38、1.58、1.89、2.10 g；處理Ta、Tb比CK2分別增加0.41、0.21 g，處理Tc、Td較CK2降低0.10、0.31 g。

2.5 產(chǎn)量

從表3可知，3 a平均折合產(chǎn)量以處理Te（CK3）最高，為6 300 kg/hm2，較CK1、CK2分別增加2 453、400 kg/hm2。黑色地膜處理從高到低依次為處理Tc、Ta、Tb、Td，較CK1分別增加2 388、2 385、2 378、2 071 kg/hm2，增產(chǎn)率分別為62.07%、62.00%、61.81%、53.83%；較CK2分別增加335、332、325、18 kg/hm2，增產(chǎn)率分別為5.68%、5.63%、5.51%和0.31%；較CK3分別減產(chǎn)65、68、75、382 kg/hm2，減產(chǎn)率分別1.03%、1.08%、1.19%、6.06%。產(chǎn)量經(jīng)方差分析結(jié)果表明，F(xiàn)處理=72.829>F0.01=4.821，表明處理間達到極顯著水平。處理Te與處理Ta、Tb、Tc差異不顯著，與CK1差異達極顯著水平，與其余處理差異不顯著。處理Ta、Tb、Tc、Td、CK2之間差異不顯著，與處理CK1差異達極顯著水平。

2.6 經(jīng)濟效益

2009—2012年3 a平均經(jīng)濟效益分析（表3）顯示，純收益黑色地膜處理從高到低依次為處理Tb、Ta、Tc、Td，比CK1分別增加0.49萬、0.47萬、0.43萬、0.32萬元/hm2；比CK2分別增加0.47萬、0.45萬、0.41萬、0.30萬元/hm2；比CK3分別增加0.19萬、0.17萬、0.13萬、0.02萬元/hm2。

表3 不同處理2010—2012年3 a平均經(jīng)濟性狀、產(chǎn)量及經(jīng)濟效益

2.7 水分利用效率

從表4可知，3 a平均水分利用效率以處理Tb最高，為1.29 kg/（hm2·mm），較CK1、CK2分別增加50.00%、9.32%；其次處理Ta、Tc較高，均為1.28 kg/（hm2·mm），較CK1、CK2分別增加48.84%、8.47%。處理Te排第3，為1.27 kg/（hm2·mm）。處理Td較低，為1.16 kg/（hm2·mm）。

表4 不同處理2010—2012年3 a平均水分利用效率

2.8 土壤溫度

2009—2012年3 a觀察小麥全生育期土層0～25 cm的土壤溫度（表5）可知，以拔節(jié)期為臨界，拔節(jié)期前地膜覆蓋處理比露地增加，拔節(jié)后降低。播種至拔節(jié)期黑色地膜處理從高到低依次為處理Ta、Tb、Td、Tc，分別較CK1提高1.1、1.0、1.0、0.7℃；處理Ta、Tb、Td較CK2提高0.4、0.3、0.3℃，處理Tc與CK2持平；處理Ta、Tc較CK3分別降低1.0、1.4℃，處理Tb、Td較CK3均降低1.1℃。孕穗至成熟期處理Ta、Tb較CK1均降低1.0℃，較CK2均提高0.2℃，較CK3均降低0.7℃；處理Tc、Td較CK1分別降低1.2、1.1℃；較CK3分別降低0.9、0.8℃；Tc與CK2持平，處理Td較CK2提高0.1℃。全生育期以處理Ta、Tb最高，較CK1均提高1.0℃，較CK2均提高0.3℃，較CK3均降低0.9℃；其次是Tc，與CK2持平，較CK1降低0.2℃，較CK3分別降低1.2℃；處理Td最低，與CK1相同；較CK2提高0.2℃，較CK3降低1.0℃。

3 小結(jié)與討論

1） 2009—2012年3 a的試驗結(jié)果表明，黑色全膜覆蓋處理增溫效果與無色全膜覆土穴播相近，低于無色全膜壟作穴播，明顯高于露地；水分利用效率與無色全膜對照相近，較露地增加35%～50%；膜下莖鮮重越冬前和返青期較無色全膜覆土穴播減少98%以上，較無色全膜壟作穴播降低93%以上；拔節(jié)期雜草鮮重較無色全膜覆土穴播降低85%左右，較無色全膜壟作穴播降低95%，較露地減少90%左右；產(chǎn)量較露地增加54%～62%，較無色全膜覆土穴播增加6%，較無色全膜壟作穴播減產(chǎn)1%～6%；純收益較露地和無色全膜覆土穴播增加0.3萬～0.5萬元/hm2，較無色全膜壟作穴播增加0.2萬元/hm2以下。雖然無色全膜壟作穴播綜合性狀良好，3 a平均產(chǎn)量最高，但該種植模式出苗期至分蘗期需要多次放苗，增加了人工成本，純收益低于黑色全膜覆蓋處理。

2）黑色全膜單、雙行壟上穴播栽培2個模式的增產(chǎn)、增收、增溫等效果基本相當(dāng)，與黑色全膜壟溝穴播的土壤溫度、水分利用效率、產(chǎn)量差異不明顯，純收益增加8.70%、13.43%；比黑色全膜平覆穴播土壤溫度均提高0.1℃，增產(chǎn)5.31%、5.19%，純收益增加42.80%、48.57%以上，水分利用效率提高10.34%、11.21%。黑色地膜覆蓋壟作穴播，運用植物向光性原理，保持播種孔開張，受光線引導(dǎo)，出苗順暢，尤其對小雨和無效降水進行了有效地疊加、收集和利用。由于壟上播種、溝內(nèi)覆土，播種位的地膜充分裸露，徹底杜絕了出苗板結(jié)現(xiàn)象，為最優(yōu)栽培模式。其中以雙行壟作穴播較適宜機械作業(yè)，單行壟作穴播適宜人力簡易機具覆膜。壟溝穴播比壟上穴播略有增產(chǎn)，但溝內(nèi)覆土易板結(jié)，不利于出苗。平覆穴播適宜于地塊窄小、機械難以作業(yè)的地塊。

表5 2009—2012年小麥各生育期0～25 cm土壤平均溫度 ℃

3）冬小麥采用無色地膜覆蓋，由于有足夠的光、熱、水條件，膜下苗蘗極易發(fā)生，且生長迅速。采用黑色膜覆蓋，并保持播種孔開張，從根本上防止了膜下莖的發(fā)生，實現(xiàn)了真正意義上的免放苗栽培。可有效地減輕膜下雜草危害。

[1]高世紅，王 霞.莊浪縣旱地冬小麥引種試驗初報[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2010（1）：19-21.

[2]程映國.小麥全生育期地膜覆蓋栽培技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1997：7-1.

[3]張 奇，梁仲科.全膜覆土穴播技術(shù)實用手冊[M].蘭州：甘肅科技出版社，2011：1.