地膜覆蓋對(duì)蕎麥生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

徐蘆+陳三樂(lè)+孫軍倉(cāng)

摘 要：以苦蕎西農(nóng)9920為試驗(yàn)材料，在大田條件下，研究了地膜覆蓋對(duì)蕎麥生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，蕎麥植株干物質(zhì)積累與生育進(jìn)程的關(guān)系呈“S”型生長(zhǎng)曲線；從干物質(zhì)積累量和土壤含水量表現(xiàn)上可以看出，起壟覆膜的種植方式有明顯的集流節(jié)水保墑作用，能夠顯著提高作物產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：蕎麥；地膜覆蓋；產(chǎn)量；干物質(zhì)積累；土壤含水量

中圖分類(lèi)號(hào) S517 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2014）21-25-03

水資源匱乏始終是制約干旱、半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素，充分利用水資源，提高水分利用效率是實(shí)現(xiàn)該地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效措施。起壟覆膜溝內(nèi)播種技術(shù)是一種集抑制蒸發(fā)和雨水疊加于一體的田間微集水種植技術(shù)[1-2]，能很好的調(diào)控土壤水分的運(yùn)移變化，達(dá)到節(jié)水保墑的效果，有利于充分利用有限的降水資源，提高養(yǎng)分有效性和水分利用效率。起壟覆膜是一種被廣泛應(yīng)用的作物栽培模式，具有節(jié)水、增產(chǎn)等多種優(yōu)點(diǎn)，在小麥、煙草、玉米等不同作物上的應(yīng)用都取得了顯著成效[3-10]。本試驗(yàn)在前人研究的基礎(chǔ)上，探討了地膜覆蓋下土壤含水量變化規(guī)律及蕎麥各器官干物質(zhì)積累分配與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律，旨在更加深入地了解起壟覆膜栽培對(duì)蕎麥產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成的影響機(jī)理。

1 材料和方法

1.1 供試材料 試驗(yàn)材料選用苦蕎西農(nóng)9920。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 西農(nóng)9920蕎麥于7月15日播種，設(shè)置3種不同栽培模式處理：膜壟（M）、土壟（L）、常規(guī)種植（ck）（不起壟不覆膜）。覆膜在雨后土壤濕潤(rùn)時(shí)進(jìn)行，3次重復(fù)，每小區(qū)6行，行長(zhǎng)5m。苗齊后每穴留單株定苗，種植密度均為30×104株/hm2。生育期間田間管理按照國(guó)家蕎麥品種區(qū)域試驗(yàn)要求進(jìn)行。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 土壤含水量測(cè)定 土壤含水量的測(cè)定采用土樣烘干稱重法。

1.3.2 農(nóng)藝性狀及干物質(zhì)積累測(cè)定 從出苗后14d開(kāi)始每10d取樣1次，每處理取樣10株，分別測(cè)量株高、主莖分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、單株葉面積（采用打孔法測(cè)定）；收獲后各小區(qū)單收測(cè)定千粒重、單株粒數(shù)、小區(qū)產(chǎn)量，測(cè)定地上部分各部位鮮重及干重。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理土壤含水量變化 由圖1可知，不同處理的土壤水分變化趨勢(shì)基本一致，表層土壤水分變化幅度較大，越往深層變化幅度越小。從不同刨面水分分布來(lái)看，土壤0～40cm表層水分受降水和表面蒸發(fā)影響較大，這一土層是供應(yīng)植物水分的主要來(lái)源，在全生育期，0～40cm土壤含水量膜壟較ck高7.6%，較土壟高2.5%，尤其在干旱時(shí)期，膜壟處理土壤含水量比ck高11.6%，比土壟高5.7%。但40cm以下的2個(gè)層次土壤水分別在出苗后20d、40d后膜壟處理開(kāi)始明顯低于常規(guī)種植，其原因是起壟與覆膜有抑制蒸發(fā)和雨水疊加的保水作用，有明顯的節(jié)水保墑效果，同時(shí)，起壟與地膜覆蓋下作物增加了扎根深度及深層土壤的根量[13]，從而加劇了對(duì)深層土壤水分的消耗。

2.2 不同處理干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài) 由表1可以看出，不同處理均表現(xiàn)出：出苗至蕾期干物質(zhì)增長(zhǎng)緩慢，蕾期至花期增長(zhǎng)迅速，到花期后達(dá)到最大值，而后伴隨籽粒的成熟，葉片由下往上開(kāi)始大量脫落，葉片的干物質(zhì)積累量開(kāi)始下降。但從整體來(lái)看，膜壟處理的葉干物質(zhì)量在前期明顯最高，生育期后期干物質(zhì)量迅速下降，后期膜壟處理的葉干物質(zhì)量明顯降到最低，土壟處理前期葉干物質(zhì)量居中，后期升為最高，其原因?yàn)榈啬じ采w使地溫升高，導(dǎo)致葉片衰老加快，干物質(zhì)量迅速降低，土壟處理體現(xiàn)出微集水優(yōu)勢(shì)。籽粒的干物質(zhì)積累常規(guī)種植在成熟前期干物質(zhì)積累量較膜壟、土壟高，到后期低于膜壟和土壟，其原因可能為土壟與膜壟栽培水分供應(yīng)較常規(guī)種植充足，造成植株生育期延長(zhǎng)，成熟期較常規(guī)種植晚，但后期植株籽粒干物質(zhì)積累有明顯優(yōu)勢(shì)。

不同器官干物質(zhì)在不同生育時(shí)期內(nèi)所占比重不同，反映了蕎麥內(nèi)部代謝與生長(zhǎng)中心的轉(zhuǎn)移。在花期之前，光合產(chǎn)物主要用于根、莖、葉等器官的生長(zhǎng)，開(kāi)花、灌漿時(shí)期干物質(zhì)的生產(chǎn)、運(yùn)輸是以籽粒為中心，在生長(zhǎng)末期，籽粒有高速灌漿成熟的特點(diǎn)，這一特點(diǎn)彌補(bǔ)了無(wú)限花序帶來(lái)的果實(shí)成熟過(guò)分分散不一致的缺點(diǎn)。膜壟、土壟、常規(guī)種植3種不同栽培模式，在收獲期莖、葉、籽粒的干物質(zhì)分配比例有明顯差異，膜壟處理后期葉干物質(zhì)比例迅速降低，到成熟期降為3種栽培模式中最低，說(shuō)明生育期后期覆膜致使葉片衰老加快，使葉干物質(zhì)量比例大幅降低。常規(guī)種植籽粒干物質(zhì)積累較土壟與膜壟早，但速度較慢，后期籽粒干物質(zhì)比例明顯低于土壟和膜壟處理，其原因可能為土壟與膜壟處理植株獲得較多水分，延緩衰老，生育期增長(zhǎng)，籽粒灌漿時(shí)間較晚，但灌漿速度快、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。

2.3 不同處理農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量變化

2.3.1 不同處理單株葉面積的變化 從圖2可以看出，不同處理的蕎麥葉面積發(fā)展動(dòng)態(tài)基本一致，其發(fā)展過(guò)程是：隨著蕎麥的生長(zhǎng)，葉面積也逐漸增大，在前期葉面積發(fā)展緩慢，中期葉面積增長(zhǎng)速度加快，在花期前后葉面積達(dá)到最大值，果期葉面積增長(zhǎng)放慢，之后葉片大量脫落，植株只剩少量葉片。由圖2還可以看出，膜壟處理的植株葉面積在生育期前期稍高于未覆膜處理，在生育期后期，葉面積增長(zhǎng)緩慢，之后迅速下降，后期膜壟處理的植株葉面積下降為最低，土壟栽培的植株葉面積變?yōu)樽罡?，其原因?yàn)榈啬じ采w使地溫升高，導(dǎo)致葉片衰老加快；而起壟處理由于壟作的微集水作用，植株葉面積升為最高。

2.3.2 不同處理產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的變化 從表2可以看出，膜壟栽培模式分別比土壟與常規(guī)種植產(chǎn)量高7.2%和36.0%，說(shuō)明膜壟栽培模式有顯著增產(chǎn)效果。從產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的差異可以看出，各處理株高、主莖節(jié)數(shù)、千粒重?zé)o顯著差異，而主莖分枝和單株粒數(shù)各處理之間的差異達(dá)顯著水平，說(shuō)明不同栽培模式是通過(guò)主莖分枝和單株粒數(shù)影響產(chǎn)量的。

3 討論

（1）壟膜溝植是一種高效利用降水的耕作方法，溝壟微型集雨使2個(gè)面上的降雨集中到1個(gè)面上，溝中的水分產(chǎn)生疊加，同時(shí)壟具有抑制蒸發(fā)作用。膜壟的集水效率明顯高于土壟，但在集雨后期，經(jīng)過(guò)多次降雨雨滴的沖濺作用，使土壟結(jié)皮層逐漸形成，土壟的集水效率會(huì)逐漸變大?？傊?，壟溝相間具有增加土壤含水量的作用，可以大大提高降水利用率，同時(shí)能夠合理利用干旱地區(qū)有限的降雨，最終可以提高單位面積產(chǎn)量。覆膜起到減少土壤水分無(wú)效損耗、水分高效利用的效果。因此，壟膜溝植對(duì)于干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)、增收和人民生活水平的提高具有重要意義。endprint

（2）關(guān)于干物質(zhì)的積累各處理都出現(xiàn)了較大變化，但均符合“慢、快、慢”的S型生長(zhǎng)曲線。苗期到蕾期，由于生長(zhǎng)中心在根上、光合營(yíng)養(yǎng)器官與蕾花生殖器官的分化形成上，此時(shí)葉面積較小，產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)較少，從生理上分析，屬于“源”器官為主的生長(zhǎng)階段，干物質(zhì)積累速度緩慢。從花期到果期，光合器官全面建成，生長(zhǎng)中心逐步從莖葉轉(zhuǎn)到籽粒灌漿上，此時(shí)葉面積較大，光合作用強(qiáng)，干物質(zhì)積累呈現(xiàn)較快增長(zhǎng)。從成熟期到收獲期，氣溫下降，葉片脫落加快，葉面積也減小，葉片光合作用減弱，除了籽粒的干物質(zhì)增加較快外，其他地上部器官的物質(zhì)積累均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，所以地上部物質(zhì)的積累出現(xiàn)平緩增長(zhǎng)。在干物質(zhì)積累量和農(nóng)藝性狀上，都表現(xiàn)出膜壟栽培的種植方式高于其他處理的趨勢(shì)。但膜壟在后期由于覆膜使葉片衰老加快，對(duì)干物質(zhì)積累及產(chǎn)量有一定影響[5]，但從短期效果來(lái)看，仍然是膜壟>土壟>常規(guī)種植。

（3）覆膜的栽培模式下，有助于蕎麥對(duì)水分的吸收，增加產(chǎn)量，但不應(yīng)長(zhǎng)期連續(xù)使用。有研究表明[11-12]，地膜覆蓋特別是連續(xù)覆蓋，有時(shí)會(huì)使土壤水分和養(yǎng)分過(guò)分耗竭，后期嚴(yán)重脫水、脫肥，導(dǎo)致收獲指數(shù)和產(chǎn)量下降；同時(shí)，地膜覆蓋的增產(chǎn)作用在一定程度上是以耗竭土壤肥力，特別是土壤有機(jī)物質(zhì)為代價(jià)。因此，在進(jìn)行地膜覆蓋栽培時(shí)，可以在植株生長(zhǎng)后期適時(shí)揭膜，以延緩葉片衰老進(jìn)程，促進(jìn)籽粒灌漿。但如果地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)，長(zhǎng)期連續(xù)覆膜必然惡化土壤生態(tài)條件，則難以實(shí)現(xiàn)持續(xù)高產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊封科.旱作春小麥壟膜購(gòu)種微集水種植技術(shù)研究[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2004，23（4）：47-49.

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（責(zé)編：張宏民）endprint

（2）關(guān)于干物質(zhì)的積累各處理都出現(xiàn)了較大變化，但均符合“慢、快、慢”的S型生長(zhǎng)曲線。苗期到蕾期，由于生長(zhǎng)中心在根上、光合營(yíng)養(yǎng)器官與蕾花生殖器官的分化形成上，此時(shí)葉面積較小，產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)較少，從生理上分析，屬于“源”器官為主的生長(zhǎng)階段，干物質(zhì)積累速度緩慢。從花期到果期，光合器官全面建成，生長(zhǎng)中心逐步從莖葉轉(zhuǎn)到籽粒灌漿上，此時(shí)葉面積較大，光合作用強(qiáng)，干物質(zhì)積累呈現(xiàn)較快增長(zhǎng)。從成熟期到收獲期，氣溫下降，葉片脫落加快，葉面積也減小，葉片光合作用減弱，除了籽粒的干物質(zhì)增加較快外，其他地上部器官的物質(zhì)積累均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，所以地上部物質(zhì)的積累出現(xiàn)平緩增長(zhǎng)。在干物質(zhì)積累量和農(nóng)藝性狀上，都表現(xiàn)出膜壟栽培的種植方式高于其他處理的趨勢(shì)。但膜壟在后期由于覆膜使葉片衰老加快，對(duì)干物質(zhì)積累及產(chǎn)量有一定影響[5]，但從短期效果來(lái)看，仍然是膜壟>土壟>常規(guī)種植。

（3）覆膜的栽培模式下，有助于蕎麥對(duì)水分的吸收，增加產(chǎn)量，但不應(yīng)長(zhǎng)期連續(xù)使用。有研究表明[11-12]，地膜覆蓋特別是連續(xù)覆蓋，有時(shí)會(huì)使土壤水分和養(yǎng)分過(guò)分耗竭，后期嚴(yán)重脫水、脫肥，導(dǎo)致收獲指數(shù)和產(chǎn)量下降；同時(shí)，地膜覆蓋的增產(chǎn)作用在一定程度上是以耗竭土壤肥力，特別是土壤有機(jī)物質(zhì)為代價(jià)。因此，在進(jìn)行地膜覆蓋栽培時(shí)，可以在植株生長(zhǎng)后期適時(shí)揭膜，以延緩葉片衰老進(jìn)程，促進(jìn)籽粒灌漿。但如果地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)，長(zhǎng)期連續(xù)覆膜必然惡化土壤生態(tài)條件，則難以實(shí)現(xiàn)持續(xù)高產(chǎn)。

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（責(zé)編：張宏民）endprint

（2）關(guān)于干物質(zhì)的積累各處理都出現(xiàn)了較大變化，但均符合“慢、快、慢”的S型生長(zhǎng)曲線。苗期到蕾期，由于生長(zhǎng)中心在根上、光合營(yíng)養(yǎng)器官與蕾花生殖器官的分化形成上，此時(shí)葉面積較小，產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)較少，從生理上分析，屬于“源”器官為主的生長(zhǎng)階段，干物質(zhì)積累速度緩慢。從花期到果期，光合器官全面建成，生長(zhǎng)中心逐步從莖葉轉(zhuǎn)到籽粒灌漿上，此時(shí)葉面積較大，光合作用強(qiáng)，干物質(zhì)積累呈現(xiàn)較快增長(zhǎng)。從成熟期到收獲期，氣溫下降，葉片脫落加快，葉面積也減小，葉片光合作用減弱，除了籽粒的干物質(zhì)增加較快外，其他地上部器官的物質(zhì)積累均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，所以地上部物質(zhì)的積累出現(xiàn)平緩增長(zhǎng)。在干物質(zhì)積累量和農(nóng)藝性狀上，都表現(xiàn)出膜壟栽培的種植方式高于其他處理的趨勢(shì)。但膜壟在后期由于覆膜使葉片衰老加快，對(duì)干物質(zhì)積累及產(chǎn)量有一定影響[5]，但從短期效果來(lái)看，仍然是膜壟>土壟>常規(guī)種植。

（3）覆膜的栽培模式下，有助于蕎麥對(duì)水分的吸收，增加產(chǎn)量，但不應(yīng)長(zhǎng)期連續(xù)使用。有研究表明[11-12]，地膜覆蓋特別是連續(xù)覆蓋，有時(shí)會(huì)使土壤水分和養(yǎng)分過(guò)分耗竭，后期嚴(yán)重脫水、脫肥，導(dǎo)致收獲指數(shù)和產(chǎn)量下降；同時(shí)，地膜覆蓋的增產(chǎn)作用在一定程度上是以耗竭土壤肥力，特別是土壤有機(jī)物質(zhì)為代價(jià)。因此，在進(jìn)行地膜覆蓋栽培時(shí)，可以在植株生長(zhǎng)后期適時(shí)揭膜，以延緩葉片衰老進(jìn)程，促進(jìn)籽粒灌漿。但如果地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)，長(zhǎng)期連續(xù)覆膜必然惡化土壤生態(tài)條件，則難以實(shí)現(xiàn)持續(xù)高產(chǎn)。

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（責(zé)編：張宏民）endprint