覆黑色地膜對大蒜生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響

郭文琦，張培通，李春宏，殷劍美，韓曉勇，王 立

(江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 經(jīng)濟作物研究所，江蘇 南京 210014)

我國大蒜種植歷史悠久，種植范圍廣，是我國重要出口特色蔬菜之一。近年來，隨著人們對食品安全的關(guān)注，安全優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)成為大蒜可持續(xù)發(fā)展的必然之路。通過大蒜栽培技術(shù)的改進，減少大蒜生長過程中化肥、農(nóng)藥、除草劑等的使用，實現(xiàn)大蒜安全、優(yōu)質(zhì)高效，是大蒜種植技術(shù)發(fā)展的重要方向。黑色地膜由于其適宜的保溫保水效果、優(yōu)良的控草減病效果、優(yōu)化土壤微環(huán)境功能[1]，減少田間除草劑、農(nóng)藥的使用，提高肥料利用效率[2-3]，同時減少了農(nóng)資和人工投入，在設(shè)施園藝、蔬菜、甘薯、馬鈴薯等種植中得到廣泛應(yīng)用，增產(chǎn)增效效果顯著[1-5]。目前大蒜生產(chǎn)中仍主要以覆蓋白色地膜為主，有關(guān)覆蓋黑膜對大蒜增產(chǎn)效果的研究仍較少。本研究通過多點試驗研究覆蓋黑色地膜對大蒜生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響，以期為黑色地膜在大蒜種植中的推廣利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2015—2017年在南京市江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗點和徐州豐縣趙莊鎮(zhèn)進行。南京試點供試土壤為黃棕壤土，土壤有機質(zhì)含量為14.6 g·kg-1，全氮含量為0.82 g·kg-1，速效磷為32.1 mg·kg-1，速效鉀為168.6 mg·kg-1，前茬作物為玉米。徐州試點供試土壤為黃泛沖積母質(zhì)發(fā)育的黃潮土，土壤基礎(chǔ)肥力為有機質(zhì)12.8 g·kg-1、全氮0.92 g·kg-1、速效磷14.3 mg·kg-1、速效鉀83.2 mg·kg-1，前茬作物為玉米。

1.2 處理設(shè)計

2015—2016年南京試驗點供試品種為徐州大蒜(收集于邳州宿羊山鎮(zhèn))。試驗設(shè)不覆地膜(CK)、覆白地膜和覆黑地膜3個處理，種植行株距為20 cm×15 cm，于9月27日播種，小區(qū)面積為15 m2，重復(fù)3次。

2016—2017年徐州豐縣趙莊鎮(zhèn)試驗點供試品種為徐州大蒜和正月早，于9月26日播種，每個品種設(shè)覆白地膜和覆黑地膜2個處理，其中徐州大蒜種植行株距為20 cm×12 cm，正月早種植行株距為20 cm×8 cm，小區(qū)面積為30 m2，重復(fù)3次。其他管理按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培技術(shù)要求進行。

1.3 指標(biāo)測定

1.3.1 土壤溫濕度

2015—2016年在南京試驗點，分別于10月20日、10月30日、12月1日、12月10日、12月21日、3月7日、4月13日用DJL-18型溫濕度記錄儀(浙江托普儀器有限公司)測定不同覆蓋處理下，10 cm土層土壤溫度和含水量。

1.3.2 生長發(fā)育

出苗期和抽薹期調(diào)查出苗和抽薹情況。以田間50%出苗為出苗期，以田間50%抽薹為抽薹期。南京試點于12月2日和4月13日調(diào)查生長發(fā)育情況，豐縣試點于12月18日和4月12日調(diào)查大蒜生長發(fā)育情況。每小區(qū)連續(xù)收獲30株測定其株高、假莖長、假莖粗和鮮重，以平均值作為該小區(qū)大蒜生長發(fā)育指標(biāo)。

1.3.3 產(chǎn)量

于蒜薹收獲期每小區(qū)隨機收取適宜收獲蒜薹30株，測定蒜薹長度、粗度、單根蒜薹重；蒜頭收獲期每個小區(qū)收獲1 m2，測定每個蒜頭直徑和蒜頭重；以小區(qū)測產(chǎn)蒜頭產(chǎn)量的平均值作為該小區(qū)產(chǎn)量特征。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel和SPSS 11.0軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對大蒜生育期土壤溫度的影響

由表1可見，相比不蓋地膜，覆蓋地膜明顯增加了10 cm土層的土壤溫度，但覆黑膜處理對土溫的增加效果不及覆白膜處理，覆白膜土溫增加2～4 ℃，覆黑膜土溫增加1～1.7 ℃。于12月21日(選晴好天氣)對10 cm土層溫度日變化的監(jiān)測表明，覆黑膜處理在夜間和白天的土溫增加均為1.5 ℃左右；覆白膜主要是在午間土溫增加明顯，正午前后土溫增加達4 ℃左右，夜間到凌晨土溫增加約2 ℃。這表明覆膜處理具有增加10 cm土層土壤溫度的效應(yīng)，覆黑膜對地溫增加效果穩(wěn)定，但不及覆白膜增溫效果好。覆蓋薄膜的處理地溫變異系數(shù)顯著低于不蓋薄膜處理，表明覆蓋地膜有利于地溫穩(wěn)定。

表1 覆蓋黑色地膜對10 cm土層地溫的影響 ℃

注：同列數(shù)據(jù)后無相同字母表示在0.05水平上差異顯著。表2同。

2.2 對大蒜生育期含水量的影響

由表2可見，相比不蓋地膜，覆蓋地膜顯著增加了10 cm土層土壤含水量，覆黑膜處理和覆白膜處理之間土壤含水量差異不顯著，覆膜后土壤濕度的變異系數(shù)明顯降低，尤其是覆黑膜處理的土壤濕度變異系數(shù)最低。

上述結(jié)果表明覆黑地膜和白地膜都能起到穩(wěn)定土壤含水量的效果。

表2 覆蓋黑色地膜對10 cm土層土壤含水量的影響 %

2.3 對大蒜出苗和抽薹的影響

由表3可見，相比不蓋地膜，覆蓋地膜處理的大蒜出苗時間推遲，覆蓋黑色地膜大蒜出苗時間則較覆蓋白色地膜大蒜早2～4 d，說明覆蓋地膜有抑制大蒜出苗效應(yīng)，覆黑地膜對大蒜出苗的影響相對較小。大蒜覆地膜處理的抽薹期均較不蓋地膜處理提前，但覆蓋黑膜大蒜抽薹期較覆蓋白膜推遲3～5 d。從試驗田表現(xiàn)來看，覆蓋黑膜處理的大蒜植株生長勢較強，青棵時期延長，表明覆蓋地膜推遲大蒜出苗，生育期也相應(yīng)推遲，覆黑膜有利于保持大蒜營養(yǎng)體。

表3 覆蓋黑色地膜對大蒜出苗、抽薹期的影響

注：同一品種在同列中無相同字母表示在0.05水平上差異顯著。表4～5同。

2.4 對大蒜生長發(fā)育的影響

由表4可見，相比不蓋地膜，覆蓋地膜處理的蒜苗株高、假莖長、假莖粗和單株鮮重均顯著提高，而覆蓋黑色地膜相關(guān)指標(biāo)高于覆蓋白色地膜處理，說明覆黑色地膜更利于促進蒜苗的生長，對大蒜營養(yǎng)體生長和營養(yǎng)體功能保持有促進作用。

表4 覆蓋黑色地膜對大蒜生長發(fā)育的影響

2.5 對大蒜產(chǎn)量的影響

由表5可見，相比不覆蓋地膜，覆蓋地膜提高了蒜薹單薹重、蒜薹粗和蒜薹長度，覆黑色地膜單薹重和蒜薹粗度略高于覆白色地膜處理，說明覆蓋黑膜有使蒜薹變粗的趨勢。

相比不覆蓋地膜，覆蓋地膜提高了蒜頭重、蒜頭直徑；覆黑色地膜較白色地膜蒜頭的重量、直徑均有所增加，表明覆地膜對蒜頭、蒜薹具有增產(chǎn)提質(zhì)作用。

表5 覆蓋黑色地膜對蒜頭和蒜薹產(chǎn)量特征的影響

3 小結(jié)與討論

黑色地膜覆蓋由于增溫保墑和控草的效果明顯，同時減少人工投入和除草劑的使用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，其應(yīng)用效果也得到普遍認(rèn)可[6]。本研究通過2年、2地和2個品種的試驗結(jié)果表明，在江蘇大蒜種植覆蓋黑色地膜較覆蓋白色地膜更利于促進大蒜產(chǎn)量提高，同時減少除草劑的使用和人工的投入，這與在甘薯、馬鈴薯等的研究結(jié)果一致[4-5]。

地膜覆蓋通過調(diào)控土壤微環(huán)境改善作物生長條件，從而促進作物生長和產(chǎn)量提高。增溫保墑是地膜覆蓋調(diào)控作物生長關(guān)鍵因素，本研究通過調(diào)查不同覆膜條件下，土壤溫度和含水量變化情況表明，覆蓋地膜增加土壤溫度和含水量效果明顯，覆黑色地膜不及覆白色地膜增溫幅度大，但保墑效果相差不明顯，這與前人研究結(jié)果一致[7-8]。本研究發(fā)現(xiàn)，盡管地膜覆蓋增加了土壤溫度和土壤含水量，但推遲了大蒜出苗時間，覆蓋黑膜大蒜出苗時間早于覆白膜大蒜，說明大蒜出苗期一定范圍內(nèi)，土壤溫度越高越不利于大蒜快速出苗，同時越冬前覆蓋黑膜大蒜生長速率快于覆蓋白色地膜，尤其在出苗后1個月內(nèi)表現(xiàn)差異更為明顯，也說明覆蓋黑膜較覆蓋白膜能為大蒜提供一個更適宜的生長環(huán)境，為冬前大蒜壯苗和養(yǎng)分積累奠定基礎(chǔ)。

本研究中，覆黑膜較覆白膜更利于大蒜的出苗和越冬前蒜苗的生長，但覆黑地膜使大蒜生育期推遲，大蒜抽薹期推遲3～5 d，這可能是覆蓋黑地膜較覆蓋白地膜土壤溫度低，推遲了大蒜的抽薹，但蒜薹產(chǎn)量并不低于覆白色地膜。在玉米研究中認(rèn)為，相比覆蓋黑地膜，覆蓋白色地膜加快了玉米的早衰，不利于產(chǎn)量的提高[9-10]。本研究也發(fā)現(xiàn)，覆黑色地膜的大蒜返青后蒜苗保持青棵時間更長，植株生長健壯，不易早衰，延長了蒜頭的膨大期，較覆白地膜蒜頭收獲期可適當(dāng)推遲，更充分利用適宜蒜頭生長的光熱資源，這可能是覆黑地膜蒜頭產(chǎn)量提高的重要原因，但其內(nèi)在機理還需進一步研究。

此外，覆黑色地膜有明顯的控草效果，也減少了雜草對大蒜生長的影響。

總體而言，大蒜種植覆蓋黑色地膜有利于大蒜越冬前壯苗的建立，返青后青棵時間長，不易早衰，蒜頭膨大期延長，更利于大蒜產(chǎn)量提高，同時減少除草劑使用和減少人工投入，提高大蒜產(chǎn)品安全性和種植效益，該技術(shù)應(yīng)用于苗用大蒜生產(chǎn)更具優(yōu)勢。