不同材質(zhì)地膜覆蓋對(duì)土壤性狀及夏花生產(chǎn)量形成的影響

曲 杰，龐建新，程 亮，王素蘭，高建強(qiáng)*，張智猛

(1. 菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東 菏澤 274047； 2. 山東省花生研究所，山東 青島 266100)

花生地膜覆蓋栽培較露地栽培有利于提高莢果產(chǎn)量，促進(jìn)干物質(zhì)積累、分配與轉(zhuǎn)移，更好地協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)[1-3]?；ㄉ饓鸥材た梢愿纳仆寥澜Y(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)[4]，減少水分蒸發(fā)提高土壤的保水能力；利于排出過(guò)量的降水，減少因降水而造成的土壤板結(jié)。 目前花生使用的地膜主要包括普通白色地膜[5]、黑色除草地膜、雙色地膜[6]、生物或光可降解地膜[7]，以及全降解液態(tài)地膜[8]等。吳金桐等[9]對(duì)比了白色地膜、黑色地膜及液態(tài)地膜三種材質(zhì)的地膜，結(jié)果表明黑色地膜和白色地膜的增產(chǎn)效果最好，兩者間無(wú)顯著差異。黃少輝等[10]研究地膜對(duì)花生產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn)，四種處理的增產(chǎn)效果依次是：普通白膜>可降解地膜>黑色地膜>露地栽培，但發(fā)現(xiàn)6種優(yōu)控增塑劑在土壤中的總含量依次是：可降解地膜處理>黑色地膜處理>白色地膜處理。郝四平[11]研究表明，不同材質(zhì)地膜覆蓋增溫保水效應(yīng)及其對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響均優(yōu)于不覆膜處理，白色地膜的增溫作用大于黑色地膜，且增溫效果隨花生生育進(jìn)程逐漸變小，黑色地膜可降低花生主莖高和側(cè)枝長(zhǎng)。本試驗(yàn)采用不同材質(zhì)地膜覆蓋研究其對(duì)土壤溫度、含水量及花生產(chǎn)量形成的影響，以期為花生輕簡(jiǎn)精準(zhǔn)高效栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

試驗(yàn)設(shè)在菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)田，土壤為壤土、微堿性，地力均勻，肥力中等，排灌方便，前茬作物小麥，生長(zhǎng)良好?；ㄉ贩N為花育25號(hào)。

表1 試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分基本組成

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)降解地膜、黑色地膜、普通白色地膜和不覆膜四個(gè)處理，以不覆膜為對(duì)照，三壟三重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。壟寬0.87cm，壟長(zhǎng)5.0m，小區(qū)面積13.05m2，雙粒點(diǎn)播，播種密度10000穴/666.7m2。三種材質(zhì)地膜均購(gòu)自壽光市冠龍橡塑有限公司。每666.7m2施復(fù)合肥(NPK≥48%)50kg、鈣鎂磷肥25kg，尿素25kg，整地時(shí)均勻撒施作為基肥。播種后覆膜，整個(gè)生育期灌水2次。病蟲防治：防蟲不防病，用10%吡蟲啉1500倍液、20%氯蟲苯甲酰胺3000倍液防治蚜蟲、斜紋夜蛾等害蟲。

1.2 調(diào)查項(xiàng)目

自播種后第2天開始每天于14:00時(shí)調(diào)查土壤0～5 cm地溫、土壤含水量連續(xù)40 d。同時(shí)調(diào)查出苗期、開花期。連續(xù)10株取樣，調(diào)查出苗后20、30、40、50 d主莖高。每小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)基本一致植株40株掛牌，每次連續(xù)取樣10株，摘取莢果部分以排水法測(cè)定開花后20、30、40、50 d莢果體積，同時(shí)烘干稱量莢果干重。收獲時(shí)梅花5點(diǎn)取樣，統(tǒng)計(jì)單株結(jié)果數(shù)、飽果數(shù)、單株綠葉數(shù)。曬干后，隨機(jī)取樣，調(diào)查百果重、百仁重、公斤果數(shù)、公斤仁數(shù)、出米率。三重復(fù)平均計(jì)算小區(qū)產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和Microsoft excel軟件進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 地膜覆蓋對(duì)土壤溫度及含水量的影響

由圖1可知， 四種不同處理對(duì)起壟覆膜花生0～5 cm土壤溫度影響差異較為明顯，0～5 cm土壤溫度高低依次是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜>不覆膜，前期不同材質(zhì)地膜覆蓋0～5 cm土壤溫度差異較大。0～5 cm土壤溫度變化總體趨勢(shì)為：先逐漸升高然后降低，至播種后40 d地膜覆蓋與不覆蓋處理的土壤溫度趨于相同。由此可知，破膜前由于植株較小，對(duì)地膜無(wú)遮蓋作用，0～5 cm土壤溫度主要取決于地膜材質(zhì)，不同材質(zhì)地膜的增溫效果差異明顯；植株破膜后，植株逐漸變大，對(duì)壟面起到一定的遮蓋作用，且膜下與外界空氣流動(dòng)加強(qiáng)，造成不同材質(zhì)地膜0～5 cm土壤溫度差異逐漸縮小。圖中6月15日地溫低，是因?yàn)?月14日至16日有個(gè)降雨降溫過(guò)程。

圖1 不同材質(zhì)地膜覆蓋對(duì)5 cm土層土壤溫度的影響 Fig.1 Effects of different material plastic film mulching on soil temperature of 5 cm depth

6月5日播種并滴灌出苗水，每666.7 m2滴灌15 m3，使得不同處理土壤相對(duì)含水量均達(dá)到飽和狀態(tài)。圖2可以看出，四種不同處理0～5 cm土壤含水量大小是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜>不覆膜；且隨著時(shí)間的推移，不同材質(zhì)地膜覆蓋土壤含水量差異逐漸變大?？芍?，三種材質(zhì)地膜均具有一定的保水性能，而普通白色地膜保水效果最好，黑色地膜和降解地膜次之。6月14～16日有明顯降水過(guò)程，造成6月15日含水量的增加。

圖2 不同材質(zhì)地膜覆蓋對(duì)5 cm土壤含水量的影響Fig.2 Effects of different material plastic film mulching on soil water content of 5 cm depth

2.2 地膜覆蓋對(duì)夏花生植株發(fā)育的影響

表2可看出，不同處理間出苗時(shí)間和開花時(shí)間存在顯著性差異。就出苗時(shí)間而言，普通白色地膜早于黑色地膜和降解地膜，早于不覆蓋處理，黑色地膜和降解地膜處理出苗時(shí)間無(wú)差異；開花時(shí)間普通白色地膜早于黑色地膜，早于降解地膜，早于不覆蓋處理。主莖高調(diào)查表明，普通白色地膜主莖高始終最高；黑色地膜第20 d主莖高低于降解地膜和不覆膜處理，30 d后高于降解地膜和不覆膜，差異達(dá)到顯著水平。結(jié)合圖1和圖2可知，不同材質(zhì)地膜覆蓋影響土壤溫度和土壤含水量，引起花生主莖生長(zhǎng)的差異。

表2 不同材質(zhì)地膜覆蓋對(duì)夏花生植株發(fā)育的影響

注：表中小寫字母表示顯著性差異水平(p<0.05)。下同。

Note: Lowercase letters in the table represent the significance level atp<0.05. The same as below.

2.3 地膜覆蓋對(duì)夏花生莢果發(fā)育的影響

由表3可知，莢果體積的變化以普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜>不覆膜；同期莢果干重大小是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜>不覆膜；第20 d時(shí)，黑色地膜與降解地膜莢果體積和莢果干重差異不顯著。因此，不同材質(zhì)地膜覆蓋改變了夏花生0～5 cm的土壤溫度和含水量，影響了花生植株的生長(zhǎng)及莢果的發(fā)育。

2.4 地膜覆蓋對(duì)夏花生產(chǎn)量性狀的影響

由表4四種處理的夏花生莢果產(chǎn)量性狀統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果可知，普通白色地膜覆蓋與降解地膜覆蓋處理之間，各產(chǎn)量性狀差異均達(dá)到顯著性水平；普通白色地膜覆蓋與黑色地膜覆蓋，兩處理間百果重、百仁重、公斤果數(shù)、出米率、產(chǎn)量等性狀均未到顯著性水平，僅公斤仁數(shù)差異顯著；黑色地膜覆蓋與降解地膜覆蓋之間百果重、公斤果數(shù)、公斤仁數(shù)、出米率、產(chǎn)量等性狀均未到顯著性水平，僅百仁重差異顯著；三種材質(zhì)地膜覆蓋處理與不覆膜處理間差異顯著。不同材質(zhì)地膜覆蓋比不覆膜增產(chǎn)幅度的大小是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜。普通白色地膜覆蓋增產(chǎn)達(dá)17.0%，降解地膜覆蓋增產(chǎn)達(dá)10.1%。

表3 不同材質(zhì)地膜覆蓋對(duì)夏花生莢果發(fā)育的影響

表4 不同材質(zhì)地膜覆蓋對(duì)夏花生產(chǎn)量性狀的影響

3 結(jié)論與討論

四種不同處理對(duì)起壟覆膜花生0～5 cm土壤溫度影響差異較為明顯，0～5 cm土壤溫度高低依次是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜>不覆膜，前期不同材質(zhì)地膜覆蓋0～5 cm土壤溫度差異較大。0～5 cm土壤溫度變化總體趨勢(shì)為：先逐漸升高然后降低，至播種后40 d地膜覆蓋與不覆蓋處理的土壤溫度趨于相同。三種材質(zhì)地膜均具有一定的保水性能，而普通白色地膜保水效果最好，黑色地膜和降解地膜次之。因此，不同處理間出苗時(shí)間和開花時(shí)間存在顯著性差異。莢果體積的變化是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜>不覆膜；同期莢果干重大小是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜>不覆膜；不同材質(zhì)地膜覆蓋改變了夏花生0～5 cm的土壤溫度和含水量，影響了花生植株的生長(zhǎng)及莢果的發(fā)育。不同材質(zhì)地膜覆蓋比不覆膜增產(chǎn)幅度的大小是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜。普通白色地膜覆蓋增產(chǎn)達(dá)17.0%，降解地膜覆蓋增產(chǎn)達(dá)10.1%。

不同研究資料表明，夏直播起壟覆膜較不覆膜增產(chǎn)較明顯[12]，達(dá)到莢果20.0%，籽仁31.1%。影響地膜覆蓋效果的主要因素是地膜的增溫保水性能，即使同一類型地膜由于生產(chǎn)廠家不同，其地膜質(zhì)量也會(huì)存在差異，地膜的增溫保水性能也不同。吳正峰等[5]研究了4種生物降解地膜，與普通地膜相比，降解地膜A和B覆蓋花生出葉速度放緩、側(cè)枝數(shù)減少、莢果飽滿度下降、產(chǎn)量降低，而C1和C2與普通地膜無(wú)顯著差異。苗建利等[8]研究認(rèn)為，普通地膜和液態(tài)地膜均能增加莢果產(chǎn)量，兩者間差異不顯著。尹光華等[13]研究發(fā)現(xiàn)液態(tài)生物降解膜與聚乙烯膜覆蓋后，0～30 cm土層苗期貯水量分別較對(duì)照增加64%和91%。張貴國(guó)等[14]研究認(rèn)為，黑色地膜較普通地膜出苗晚1 d，但增產(chǎn)6.08%，與本試驗(yàn)有差異，可能與所用黑色地膜質(zhì)地有關(guān)。不同的地膜增溫作用不同，郝四平[11]發(fā)現(xiàn)覆蓋白色地膜的增溫作用最大，覆蓋黑色1層地膜次之。林萌萌等[15]研究了4種降解地膜，其中Q1、Q2地膜效果差于普通地膜，Q4效果與普通地膜相近，只有Q3效果優(yōu)于普通地膜。