藜麥覆膜栽培技術(shù)研究與應(yīng)用

魏玉明 黃 杰 劉文瑜 楊發(fā)榮

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜草與綠色農(nóng)業(yè)研究所，蘭州 730070）

地膜覆蓋技術(shù)由于其顯著的增產(chǎn)作用，在我國(guó)早春低溫、有效積溫少或高寒的干旱、半干旱地區(qū)得到了大面積的推廣和應(yīng)用，是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，目前已在全國(guó)29個(gè)省、市、自治區(qū)的40多種主要農(nóng)作物上大面積（0.25億hm2）推廣應(yīng)用[1-2]。它對(duì)于解決一些作物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上長(zhǎng)期存在低溫、干旱、水澇災(zāi)害等不利自然條件的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)大幅度高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[3]。

甘肅地處黃土高原，多數(shù)地區(qū)干旱缺水，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)單一，生產(chǎn)效率低下。藜麥的引進(jìn)豐富了甘肅省的種植作物，特別是藜麥優(yōu)異的抗寒、抗旱、耐鹽堿等特性[4]，適應(yīng)甘肅省各區(qū)域種植生產(chǎn)，已成為甘肅省熱植的新型作物。但藜麥子粒小、頂土能力弱、出苗保苗率低，且同本地雜草灰灰菜同科，苗期形態(tài)極為相似，導(dǎo)致無(wú)法使用化學(xué)藥劑除草，增加勞務(wù)成本，以上問(wèn)題均是影響甘肅省藜麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。

為此本所開(kāi)展藜麥覆膜栽培研究，旨在解決藜麥保苗保墑、促進(jìn)增產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本的問(wèn)題，從而推進(jìn)甘肅省藜麥產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。隨著藜麥地膜覆蓋栽培技術(shù)應(yīng)用的深入，適宜的應(yīng)用范圍、適合的技術(shù)模式選擇、配套技術(shù)的應(yīng)用等技術(shù)研究都成為需要明確和不斷完善的問(wèn)題。

本文初步總結(jié)了藜麥地膜覆蓋栽培技術(shù)的研究成果，提出了藜麥覆膜栽培技術(shù)的比較優(yōu)勢(shì)，探討了藜麥覆膜栽培技術(shù)增產(chǎn)的光、溫、水、土效應(yīng)和藜麥生長(zhǎng)發(fā)育的響應(yīng)，評(píng)價(jià)了藜麥地膜覆蓋栽培技術(shù)的增產(chǎn)和增收效果，明確了藜麥覆膜栽培技術(shù)具有較廣闊的應(yīng)用前景，也分析了覆膜栽培技術(shù)的前瞻性研究方向。以期為覆膜栽培技術(shù)在藜麥上的推廣應(yīng)用提供技術(shù)參考。

1 藜麥覆膜栽培技術(shù)優(yōu)勢(shì)及作用機(jī)理

實(shí)踐證明，藜麥覆膜栽培技術(shù)是一項(xiàng)增產(chǎn)增效減投的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)用技術(shù)[5]。目前，研究應(yīng)用的藜麥覆膜栽培技術(shù)主要包括白/黑色平膜穴播和露地穴播技術(shù)，其主要作用在于改善藜麥生長(zhǎng)的微環(huán)境條件，尤其是土壤溫度等小氣候條件。平膜穴播技術(shù)前期增溫快，保墑效果較好，但集水效果較差，抓苗較難，主要應(yīng)用于河西走廊灌區(qū)、降雨量較大的塬區(qū)或干旱、半干旱山區(qū)種植，有利于藜麥抓苗壯苗、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、提高有限降水的利用效率，提高藜麥產(chǎn)量，具體藜麥地膜覆蓋栽培技術(shù)有以下優(yōu)勢(shì)。

1.1 增溫 覆膜栽培技術(shù)具有增溫作用，可有效地改變土壤的溫度狀況，能把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能并匯集在土壤中，為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造了更有利的環(huán)境[6]。

由表1所示，覆膜對(duì)耕作層的增溫效果比較明顯，白膜覆蓋平膜穴播（WWF）土層5～25cm土壤溫度較露地平膜穴播（NM）高0.39～7.10℃，黑膜覆蓋平膜穴播（BWF）較NM增溫0.19～3.04℃，增溫效果依次為WWF＞BWF＞NM；不同生態(tài)區(qū)域內(nèi)，隨著海拔高度的升高，溫差幅度越來(lái)越明顯。由此可見(jiàn)，覆膜栽培可顯著地提高藜麥生育前期土壤溫度和積溫，這對(duì)冷涼地區(qū)藜麥出苗及前期生長(zhǎng)作用明顯，可使種子萌發(fā)快、出苗迅速、生育期縮短，對(duì)提高早春播種時(shí)期的地溫人為地營(yíng)造了一個(gè)早發(fā)、快發(fā)的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)條件，對(duì)中晚熟品種在當(dāng)?shù)氐拇竺娣e推廣具有一定的實(shí)際意義。

表1 不同地區(qū)藜麥生育前期平均地溫比較 （℃）

1.2 保墑 覆膜是在土壤表面設(shè)置了一層不透氣的物理阻隔，土壤水分垂直蒸發(fā)直接受阻，迫使水分橫向運(yùn)移或放射性蒸發(fā)（向開(kāi)孔處移動(dòng)），土壤水分蒸發(fā)速度相對(duì)減緩，總蒸發(fā)量大幅度下降。同時(shí)，因地膜內(nèi)溫度較高，加大了土壤熱梯度的差異，使土壤深層水分向上移動(dòng)，并在上層聚積，形成提水上升的保墑效應(yīng)，地膜內(nèi)水氣增加，大量凝結(jié)在膜內(nèi)壁上，到了夜晚或低溫天氣，膜下水氣遇冷凝結(jié)成小水珠，由小變大，滴落地表，再滲入土中，又提高了土壤濕度；之后，再蒸發(fā)再凝結(jié)，如此進(jìn)行液相和氣相循環(huán)，保證了土壤耕層有較高的含水量[7]。

由表2所示，0～20cm土壤含水量覆膜處理的明顯高于未覆膜處理，其中播種期土層0～10cm的含水量WWF和BWF較NM分別提高了55.81%、46.15%，10～20cm分別較NM提高了9.92%和25.57%，覆膜后由于膜下溫度升高，使土壤深層水分向上移動(dòng)，從而保證膜下地表含水量較大。覆膜可有效地提高膜下地表土壤含水量，對(duì)干旱、半干旱地區(qū)藜麥發(fā)芽、出苗、保苗起到?jīng)Q定作用，同時(shí)在藜麥全生育期覆膜栽培，可有效節(jié)約用水30%以上（河西灌區(qū)可節(jié)約灌水1～2次），明顯提高藜麥對(duì)水分的利用率。

表2 藜麥田間土壤含水量測(cè)定結(jié)果 （%）

1.3 防止雜草生長(zhǎng) 覆膜可有效地防止雜草生長(zhǎng)，黑色地膜通過(guò)地膜本身的顏色，阻隔雜草進(jìn)行光合作用，從而達(dá)到殺滅雜草的目的[8]；白色地膜通過(guò)地膜的機(jī)械阻礙作用和地溫變化阻礙雜草的萌發(fā)和發(fā)芽[9-10]，在一定程度上起到防控雜草的作用。

參照魚(yú)小軍等[11]雜草調(diào)查方法對(duì)2016年藜麥田進(jìn)行雜草生長(zhǎng)情況的統(tǒng)計(jì)和測(cè)定，結(jié)果如表3。

表3 覆膜對(duì)藜麥苗期田地雜草密度的影響（株/m2）

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，藜麥田共發(fā)現(xiàn)11種雜草，主要以灰灰菜、冰草、稗草等雜草為主；3個(gè)處理間雜草總密度差異極顯著，雜草的總密度最高的是NM處理，為 77.33株 /m2，顯著高于 WWF和 BWF 2個(gè)處理（P＜0.05），且 WWF 顯著高于 BWF（P＜0.05）（表3）。覆膜種植可有效減少藜麥田間雜草的物種數(shù)和總密度，節(jié)約除草所帶來(lái)的投入成本。白色地膜雖在一定程度上抑制了雜草的物種數(shù)，但其同時(shí)也促進(jìn)了優(yōu)勢(shì)雜草的生長(zhǎng)，因此還需人工進(jìn)行覆土鎮(zhèn)壓；而黑色地膜的遮光率達(dá)到80%～90%，能有效抑制雜草的光合作用，阻礙雜草的生長(zhǎng)，但在地膜破裂處和兩膜間隔處仍有部分雜草生長(zhǎng)。

結(jié)合前2年生產(chǎn)中藜麥田間雜草治理結(jié)果統(tǒng)計(jì)，除草成本 4500～7500元 /hm2（2～3次 /年），覆膜后可節(jié)約2250～5250元/hm2（1次 /年）。覆膜可有效地防止雜草生長(zhǎng)，節(jié)約人工除草成本，增加單位經(jīng)濟(jì)收益。

1.4 增產(chǎn) 覆膜后，由于光、熱、水、土、肥等生態(tài)條件的改善，促進(jìn)了各生育階段的生長(zhǎng)發(fā)育狀況，進(jìn)而提高了作物產(chǎn)量[12-13]。

由表4所示，不同覆膜栽培方式對(duì)藜麥農(nóng)藝性狀及生產(chǎn)性能有一定的影響。其中WWF與NM相比株高差異達(dá)極顯著水平（P＜0.05），WWF與BWF在植株成熟期分別較NM株高分別高出18.04cm和8.09cm；不同覆膜栽培方式對(duì)藜麥的有效分枝數(shù)、穗長(zhǎng)和冠幅無(wú)顯著差異（P＞0.05）；千粒重BWF與NM差異達(dá)極顯著水平（P＜0.05）；不同處理間子粒產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平（P＜0.05），其中BWF最高，平均產(chǎn)量為6082.50kg/hm2，NM最低，平均產(chǎn)量為5269.50kg/hm2?？挤N結(jié)果表明，覆膜對(duì)藜麥株高、千粒重和產(chǎn)量的影響較大，表明千粒重是覆膜增產(chǎn)的主要原因之一。

表4 覆膜栽培對(duì)藜麥生產(chǎn)性能的影響

2 藜麥覆膜栽培技術(shù)的應(yīng)用前景及研究方向

藜麥覆膜栽培是一項(xiàng)投入高、產(chǎn)出高的實(shí)用農(nóng)業(yè)新技術(shù)，較好地解決了當(dāng)前藜麥春旱難抓苗、高海拔地區(qū)易受早霜凍害和田間雜草防治投入大的生產(chǎn)難題，擴(kuò)大了藜麥品種的適種范圍（干旱半干旱區(qū)、高海拔冷涼區(qū)），推進(jìn)了藜麥種植的規(guī)?；l(fā)展，可以大幅度提高藜麥產(chǎn)量水平，提高土壤水分的利用效率，具有廣闊的發(fā)展前景。然而，藜麥覆膜栽培技術(shù)研究才剛剛起步，需要結(jié)合生產(chǎn)中存在的實(shí)際問(wèn)題和不同區(qū)域氣候特點(diǎn)，進(jìn)行深入系統(tǒng)地研究完善，制定標(biāo)準(zhǔn)化的配套技術(shù)規(guī)范。重點(diǎn)從宜密品種選育、技術(shù)模式、覆膜時(shí)間，覆膜栽培專用播種、間苗和收獲機(jī)械的研發(fā)等領(lǐng)域進(jìn)行研究。

3 栽培技術(shù)要點(diǎn)

3.1 整地 整地要求深、松、細(xì)、平，否則就會(huì)影響蓋膜質(zhì)量，從而無(wú)法保證地膜的增溫、保水、除草作用。

3.2 覆膜時(shí)間 以土壤墑情確定，土壤墑情較好時(shí)，可邊整地邊覆膜；土壤墑情差時(shí)，可待雨搶墑覆膜。旱地多以秋覆膜（10月下旬到土壤封凍前）和頂凌覆膜（3月上中旬土壤晝消夜凍時(shí)）為主，在前茬作物收獲完成后，及時(shí)深松曬垡，耙耱收墑，整地鋪膜，秋季覆膜在秸稈富余地區(qū)可應(yīng)用秸稈覆蓋護(hù)膜。

3.3 覆膜 選用120cm或140cm寬超薄膜覆蓋，壟面寬90cm或120cm，膜間距20cm。覆膜要緊貼壟面，兩邊用土壓實(shí)，每隔3～4m要壓1條土腰帶。覆膜時(shí)要?jiǎng)?wù)必使地膜緊貼地面，不留空隙，一方面減少地表土壤水分流失，影響出苗；另一方面防止雜草生長(zhǎng)。

3.4 播種方式 小面積或山旱地可用藜麥專用穴播機(jī)點(diǎn)播，每個(gè)膜面上種3行藜麥，行距40cm，穴距30cm，每穴下子5～8粒，定苗時(shí)每穴留苗1～2株，留苗密度8.3萬(wàn)株/hm2。穴播機(jī)點(diǎn)播后鎮(zhèn)壓1次，使種子與土壤完全接觸；規(guī)模化種植可用覆膜施肥播種一體機(jī)。

3.5 培土 由于藜麥高度可達(dá)到1m以上，因此從第2次鋤草開(kāi)始，要有意識(shí)地給根部培土，使根系更穩(wěn)固，防止后期倒伏。

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