地膜全覆蓋對旱地甘蔗性狀及土壤溫濕度的影響

刀靜梅，劉少春，張躍彬，郭家文，樊仙，高欣欣，鄧軍，方志存

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/云南省甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，開遠(yuǎn)661699）

地膜全覆蓋對旱地甘蔗性狀及土壤溫濕度的影響

刀靜梅，劉少春*，張躍彬，郭家文，樊仙，高欣欣，鄧軍，方志存

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/云南省甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，開遠(yuǎn)661699）

研究了旱地甘蔗地膜全覆蓋、半覆蓋和不覆蓋種植條件下對其產(chǎn)量等性狀的影響。結(jié)果表明，甘蔗種植后進(jìn)行地膜全覆蓋（處理A）的出苗率、單莖重、有效莖和產(chǎn)量均顯著高于不覆蓋地膜的（處理C）；各處理20cm深度的土壤溫度地膜全覆蓋高于半膜覆蓋，最低的是對照不覆蓋地膜處理；各處理土壤含水量表現(xiàn)為地膜全覆蓋＞半膜覆蓋＞不覆蓋地膜的變化趨勢。

旱地甘蔗；地膜全覆蓋；產(chǎn)量；性狀；影響

云南省甘蔗種植面積、蔗糖產(chǎn)量位居全國第二，是中國重要的蔗糖基地，甘蔗產(chǎn)業(yè)為云南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展特別是邊疆民族地區(qū)脫貧致富做出了重要貢獻(xiàn)。云南境內(nèi)熱區(qū)面積大，光照充足，晝夜溫差大，有利于甘蔗糖分的積累，是中國甘蔗種植優(yōu)勢區(qū)域之一。甘蔗產(chǎn)區(qū)大部分甘蔗種植在旱坡地上，灌溉基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，絕大多數(shù)甘蔗生產(chǎn)靠天降雨，產(chǎn)量不高，土壤水分是制約甘蔗生產(chǎn)力的一個重要因素。甘蔗是云南重要的經(jīng)濟(jì)作物，2013年全省甘蔗種植面積36萬hm2[1]，其中旱地甘蔗24.8萬hm2，占總面積的68.94%。

旱地甘蔗地膜全覆蓋處理后，土壤溫度和水分比不蓋膜的處理高，為甘蔗出苗提供了有利條件，甘蔗出苗率提高，最終增加了甘蔗產(chǎn)量。龍瑞平、杜守宇和余美等研究表明[2-5]，在馬鈴薯、棉花和小麥上應(yīng)用地膜覆蓋增產(chǎn)效果顯著，但甘蔗方面的研究報(bào)道較少，旱地甘蔗覆蓋地膜是一項(xiàng)抗旱保水的增產(chǎn)措施，正推廣應(yīng)用于云南蔗區(qū)[6-7]，因此，研究地膜覆蓋的栽培技術(shù)措施，對解決旱地甘蔗出苗期土壤水分問題，提高出苗率和增加單產(chǎn)具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)甘蔗于2013年3月21日在云南省紅河州開遠(yuǎn)市，云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所第二科研基地（冷水溝基地）種植，試驗(yàn)甘蔗品種：云蔗06-407，農(nóng)用地膜幅寬4m和60cm兩種均為云南中蔗農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司提供。試驗(yàn)地土壤為紅壤，種植前0～20cm土壤含水量10.8%、pH值6.2、有機(jī)質(zhì)2.26%、全氮0.110%、堿解氮65.77mg/kg、全磷0.09%、速效磷35.23mg/kg、全鉀1.38%、速效鉀86.64mg/kg。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共設(shè)3個處理，A：地膜全覆蓋；B：半膜覆蓋；C：不蓋膜（對照），重復(fù)3次，共9個小區(qū)進(jìn)行田間試驗(yàn)，甘蔗行寬1m、行長5m，小區(qū)面積20m2。

甘蔗種苗采用3芽苗下種，下種量12萬芽/hm2，全部試驗(yàn)處理全生育期施尿素750 kg/hm2，普鈣600 kg/ hm2，硫酸鉀225 kg/hm2，其中尿素全量的30%和全量普鈣和硫酸鉀作基肥，其余尿素的70%作追肥。甘蔗種植后所有處理都不灌溉水，根據(jù)試驗(yàn)要求進(jìn)行蓋膜：地膜全覆蓋處理，采用幅寬4m農(nóng)用地膜全覆蓋；地膜半覆蓋處理，采用60 cm幅寬地膜蓋甘蔗種植行。

土壤水分測定取0～20cm土層土壤20g左右裝入鋁盒帶回實(shí)驗(yàn)室，依據(jù)GB 7172-87土壤水分測定方法，在105℃烘箱內(nèi)烘12h后測定；種植后土層20cm深度處插入彎曲地溫計(jì)，定期下午3點(diǎn)讀地溫；出苗期調(diào)查出苗量，成熟期12月9日調(diào)查甘蔗有效莖、株高、莖徑和蔗糖分等指標(biāo)計(jì)算理論產(chǎn)量。數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS軟件進(jìn)行分析。

表1 各處理甘蔗性狀

2 結(jié)果與分析

2.1 地膜全覆蓋對甘蔗產(chǎn)量的影響

試驗(yàn)結(jié)果見表1，甘蔗產(chǎn)量表現(xiàn)為地膜全覆蓋處理分別比半膜覆蓋和不蓋膜處理高110.9%、263.1%，地膜全覆蓋處理顯著增產(chǎn)于半膜覆蓋和不蓋膜的處理；半膜覆蓋和不蓋膜處理間差異不顯著。

有效莖是甘蔗產(chǎn)量構(gòu)成因素的重要指標(biāo)，本試驗(yàn)結(jié)果有效莖數(shù)量由高到低依次為地膜全覆蓋、半膜覆蓋、不蓋膜處理；蔗糖分各處理差異不顯著，不蓋膜處理略高；莖徑、株高不同處理差異不顯著；單莖重地膜全覆蓋與半膜覆蓋和不蓋膜處理差異顯著。旱地甘蔗地膜全覆蓋處理后，土壤溫度和水分比不蓋膜的處理高，為甘蔗出苗提供了有利條件，甘蔗出苗率提高，最終增加了甘蔗產(chǎn)量。

2.2 地膜全覆蓋對20 cm深度土壤溫度的影響

由表2看出，不同處理中，3—5月20cm深度的土壤溫度以地膜全覆蓋處理最高，其次是半膜覆蓋，最低的是對照不蓋膜處理。地膜全覆蓋處理后，土壤熱量得到了有效的保護(hù)，減少了散熱。種植甘蔗后進(jìn)行地膜全覆蓋可保溫。溫度是影響甘蔗生長的重要環(huán)境因素，地膜全覆蓋可提高地溫，進(jìn)而增加甘蔗干物質(zhì)積累，最終實(shí)現(xiàn)甘蔗高產(chǎn)。

2.3 地膜全覆蓋對0～20 cm土層土壤水分的影響

地膜全覆蓋處理以白色薄膜壓蓋，地膜全覆蓋處理，土壤水分得到了有效的保護(hù)，為甘蔗出苗提供了有利條件，減少了蒸發(fā)[8]，甘蔗出苗率提高。本試驗(yàn)研究了甘蔗種植后干旱期3—5月各處理0～20cm土層含水量，甘蔗種植后每10d測1次土壤含水量。由圖1可以看出，地膜全覆蓋下0～20cm含水量比對照不蓋地膜處理的土壤含水量高，各處理土壤含水量表現(xiàn)為地膜全覆蓋（A）＞半膜覆蓋（B）＞不蓋膜（C）的變化趨勢。

2.4 地膜全覆蓋對甘蔗出苗的影響

旱地甘蔗地膜全覆蓋處理后，不但提高了土壤溫度，還增加土壤水分，為甘蔗出苗率的提高創(chuàng)造了良好的條件。由圖2，各處理小區(qū)甘蔗出苗量可以看出，地膜全覆蓋處理的甘蔗出苗時間比不蓋膜的處理早，6月6日地膜全覆蓋處理的出苗率比不蓋膜的處理高70.5%、比半膜蓋膜的處理高39.7%，出苗量多少表現(xiàn)為：地膜全覆蓋（A）＞半膜覆蓋（B）＞不蓋膜（C）的變化趨勢。

表2 各處理20cm 深度土層溫度（℃）

圖1 各處理0～20cm土層含水量

圖2 各處理小區(qū)甘蔗出苗量

3 討論

旱地甘蔗地膜全覆蓋處理后，土壤溫度和水分比不蓋膜的處理高，為甘蔗出苗提供了有利條件，甘蔗出苗率提高，最終增加了甘蔗產(chǎn)量。云南甘蔗產(chǎn)區(qū)1—6月份降雨量均少，春植甘蔗在整個苗期都無有效降雨，干旱條件嚴(yán)重制約著甘蔗萌發(fā)和出苗生長，而甘蔗苗量的多少直接影響后期的產(chǎn)量高低。本試驗(yàn)表明，地膜全覆蓋處理的甘蔗出苗時間比半膜覆蓋和不蓋膜的處理早，且出苗量明顯高于后兩個處理；0～20cm土層含水量變化是地膜全覆蓋＞半膜覆蓋＞不蓋膜；甘蔗產(chǎn)量最高的為地膜全覆蓋，其次是半膜覆蓋，最低是不蓋膜的處理。土壤含水量變化趨勢、出苗量及后期產(chǎn)量變化表現(xiàn)一致，這一結(jié)果充分肯定了地膜全覆蓋的增產(chǎn)效果。在春植甘蔗種植時進(jìn)行地膜全覆蓋，可有效解決干旱制約甘蔗出苗生長的土壤水分關(guān)鍵問題，對提高旱地甘蔗產(chǎn)量具有重要的推廣應(yīng)用價值。

種植甘蔗后進(jìn)行地膜全覆蓋可保水保溫。溫度和水分是影響甘蔗生長的重要環(huán)境因素，通過地膜全覆蓋可提高水分利用率，進(jìn)而增加甘蔗干物質(zhì)積累，最終實(shí)現(xiàn)甘蔗高產(chǎn)。翁笑艷等人[9]研究表明水分脅迫下Ca2+可能參與了甘蔗幼苗抗氧化酶系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，Ca2+信號和活性氧（ROS）所介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑存在交叉互作，降低了甘蔗幼苗的相對生長量，加劇了可溶性蛋白含量的下降。楊洪昌[10]研究結(jié)果表明：甘蔗地膜全覆蓋能明顯提高甘蔗出苗、分蘗和產(chǎn)量，且效果顯著高于不覆蓋和半覆蓋，同時能有效地抑制雜草種類及數(shù)量的發(fā)生，是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)適用的抗旱高產(chǎn)輕簡栽培措施，可在云南的冬春甘蔗種植上運(yùn)用推廣。

[1]嚴(yán)娟，張躍彬，尹興祥，等.云南甘蔗生產(chǎn)區(qū)域分布及發(fā)展策略[J].甘蔗糖業(yè)，2013（4）：63-66.

[2]龍瑞平，肖繼坪，郭華春，等.覆膜滴灌栽培對云南春作馬鈴薯生長及產(chǎn)量的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2011（6）：54-57.

[3]杜守宇，田恩平，溫敏，等.膜側(cè)小麥最佳補(bǔ)灌時期及適宜補(bǔ)灌量的研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2002（4）：80-81.

[4]余美，楊勁松，劉梅先，等.膜下滴灌灌水頻率對土壤水鹽運(yùn)移及棉花產(chǎn)量的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2011（3）：18-23.

[5]鄭旭榮，胡曉棠，李明思.棉花膜下滴灌田間耗水規(guī)律的試驗(yàn)研究[J].節(jié)水灌溉，2000（5）：25-27.

[6]劉少春，張躍彬，吳正焜，等.宿根甘蔗不同覆蓋方式試驗(yàn)研究[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，2002（3）：200-202.

[7]劉連軍，黎萍，李恒銳，等.宿根甘蔗地膜覆蓋試驗(yàn)研究[J].中國熱帶農(nóng)業(yè)，2013（1）：48-49.

[8]張明忠，朱紅業(yè)，張映翠，等.云南干熱河谷旱坡地兩種覆蓋措施對土壤水分的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2007（3）：37-40. [9]翁笑艷，張木清，阮妙鴻，等.水分脅迫下鈣對甘蔗幼苗抗氧化酶活性的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007（7）：273-279.

[10]楊洪昌.不同地膜全覆蓋處理對甘蔗及蔗田雜草的影響[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2012.

Effects ofW hole Film M ulching on Character of Non-irrigation Sugarcane and Soil Tem perature and W ater

DAO Jing-mei1,2,LIU Shao-chun1,2,ZHANG Yue-bin1,2,GUO Jia-wen1,2,FAN Xian1,2,GAO Xin-xin1, DENG jun1,2,FANG Zhi-cun1
(Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Scinences;Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetics Improvement,Kaiyuan Yunnan 661699)

The effect ofwhole plastic film mulching(treatment A),half plastic film mulching(treatment B),and no plastic film mulching(treatment C)on non-irrigation sugarcane was experimented.The results showed that the emerge,single stem weight,productive tiller and yield of treatment A were significantly higher than that of treatment C.Both soil temperature depth and soil water content in 20 cm were treatment A＞treatment B＞treatment C.

non-irrigation sugarcane;whole plastic film mulching;yields;effects

S566.1

A

1007－2624（2015）01－0022－02

10.13570/j.cnki.scc.2015.01.009

2014-07-08

云南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)甘蔗產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系，國家甘蔗產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-20-3-4）。

刀靜梅（1975-），女，助理研究員，主要從事甘蔗栽培與營養(yǎng)研究。

劉少春（1964-），男，研究員，主要從事甘蔗栽培生理研究。E-mail：ynliushch@163.com