寒旱食用百合種植區(qū)地表覆草技術(shù)

摘 要： 研究了寒旱百合種植區(qū)地表覆草技術(shù)對(duì)土壤水熱狀況、理化性質(zhì)、百合生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，試驗(yàn)處理為露地、地表覆草、地膜覆蓋，3 次重復(fù)，共計(jì)9 個(gè)處理。結(jié)果表明，百合地表覆草技術(shù)可以明顯改善土壤水熱狀況，提高土壤理化性質(zhì)指標(biāo)含量，增加百合產(chǎn)量。相對(duì)于露地處理，地表覆草處理表層土壤溫度和含水量分別增加18.86% 和2.23 個(gè)百分點(diǎn)，土壤有機(jī)質(zhì)增加0.31 個(gè)百分點(diǎn)，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別提高18.12%，21.04% 和10.41%，株高、莖粗、球橫徑、球縱徑、單球質(zhì)量和產(chǎn)量分別增加8.26%、22.22%、16.55%、23.47%、32.83% 和35.07%。綜上所述，在寒旱百合種植區(qū)，地表覆草技術(shù)是一項(xiàng)重要的田間管理措施。

關(guān)鍵詞：百合；地表覆草技術(shù)；水熱狀況；理化性質(zhì)；田間管理措施

中圖分類號(hào)：S26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1795（2024）06-0072-05

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2024.06.013

0 引言

甘肅省食用百合種植面積達(dá)1.33 萬hm2，其優(yōu)勢(shì)種植區(qū)域在甘肅省中部，包括了寒區(qū)、旱區(qū)和寒旱交替區(qū)，這些區(qū)域海拔較高、氣候冷涼，年均降雨量lt;400 mm，承擔(dān)著發(fā)展寒旱特色農(nóng)業(yè)的重任[1-3]。而甘肅省獨(dú)特的寒、旱氣候特質(zhì)與脆弱生境同時(shí)也制約了食用百合種植業(yè)的發(fā)展，干旱頻發(fā)和氣溫驟降加速了土壤水分和養(yǎng)分流失，改變了土壤結(jié)構(gòu)，影響了食用百合的生長(zhǎng)、生理及生化特征，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)量損失和品質(zhì)降低，給農(nóng)民帶來了經(jīng)濟(jì)損失[4-6]。

改善寒旱食用百合種植區(qū)土壤水熱狀況和土壤質(zhì)量，提高食用百合產(chǎn)量和品質(zhì)，是目前寒旱區(qū)百合種植管理中的關(guān)鍵問題。地表覆草技術(shù)能夠抑制土壤水分蒸發(fā)，通過白天吸收太陽光的熱量提高地溫，增加土壤通氣性和保水力，同時(shí)保護(hù)土壤中的有機(jī)質(zhì)，穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)，富集養(yǎng)分，從而提高作物產(chǎn)量[7-8]。這種實(shí)用且高效的田間管理措施，對(duì)提高食用百合在寒旱區(qū)的產(chǎn)量和質(zhì)量有著不可估量的價(jià)值。本研究將地表覆草技術(shù)應(yīng)用于寒旱地區(qū)百合種植區(qū)，以期為寒旱地區(qū)百合的科學(xué)種植和管理提供數(shù)據(jù)支撐和決策依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2022 年在甘肅省榆中縣園子岔鄉(xiāng)小岔村進(jìn)行，是典型的寒旱黃土丘陵溝壑區(qū)，海拔≥2 250 m，年平均氣溫4.2 °C，全年無霜期110 d，農(nóng)作物生長(zhǎng)期117 d，年平均降雨量300 mm。

1.2 試驗(yàn)材料

選擇色澤潔白、抱合緊密、根系健壯、無病蟲及平均質(zhì)量20 g 的獨(dú)頭蘭州百合商品籽球作為母籽。覆草材料為麥草和玉米秸稈混合物，混合比例1∶1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)置3 個(gè)處理，分別為露地處理、地表覆草處理、地膜覆蓋處理，3 次重復(fù)。小區(qū)面積6 m×6 m=36 m2， 行距25 cm、株距20 cm、種植深度15 cm 及種植密度20.01 萬株/hm2。于春季百合母籽定植后在行間覆草，覆蓋量6 000 kg/hm2，覆蓋厚度5 cm。本試驗(yàn)于2022 年4 月8 日定植百合，于2023 年10 月3 日采收。

1.4 項(xiàng)目測(cè)定

在百合播種期、出苗期、開花期、膨大期和成熟期，用地溫計(jì)測(cè)定0～20 cm 土壤溫度，用烘干稱量法測(cè)定0～20 cm 土壤含水量，即在百合各生育時(shí)期，于當(dāng)天8： 00、14： 00、18： 00 分別取樣，連續(xù)測(cè)定3 d，并計(jì)算平均值。

在百合成熟期，采用5 點(diǎn)交叉取樣法，收集各處理土壤樣品測(cè)定0～20 cm 土壤pH 值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀含量。同時(shí)，測(cè)量商品百合株高、莖粗、球橫徑、球縱徑和單球質(zhì)量，并計(jì)算產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 20.0 軟件處理數(shù)據(jù)，并進(jìn)行方差分析和多重比較（LSD 法） ， Microsoft Excel 2010 制作圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆蓋方式對(duì)表層土壤溫度的影響

由表1 可知，在百合各生育期，各處理表層土壤溫度均表現(xiàn)為地膜覆蓋gt;地表覆草gt;露地，年平均表層土壤溫度分別為露地12.30 °C、地表覆草14.62 °C 和地膜覆蓋15.72 °C。在百合播種期，各處理之間表層土壤溫度差異不顯著。

在百合出苗期，地膜覆蓋和地表覆草處理已表現(xiàn)出土壤增溫的優(yōu)勢(shì)，與露地處理達(dá)到顯著性差異，地膜覆蓋處理比露地處理表層土壤溫度提高1.5 °C，比地表覆草處理表層土壤溫度提高0.7 °C，地表覆草處理比露地處理表層土壤溫度提高0.8 °C。

在百合開花期，各處理之間差異顯著，地膜覆蓋處理比露地處理表層土壤溫度提高5.5 °C，比地表覆草處理表層土壤溫度提高1.9 °C，地表覆草處理比露地處理表層土壤溫度提高3.6 °C，各處理之間差異為各生育期中最大。

在百合膨大期，各處理表層土壤溫度達(dá)到了最大值，分別為露地處理17.6 °C、地表覆草處理21.8 °C 和地膜覆蓋處理22.5 °C，地膜覆蓋與地表覆草處理之間差異未達(dá)到顯著性，但與露地處理差異達(dá)到了顯著性，地膜覆蓋處理比露地處理表層土壤溫度提高4.9 °C，比地表覆草處理表層土壤溫度提高0.7 °C，地表覆草處理比露地處理表層土壤溫度提高4.2 °C。

在百合成熟期，各處理之間差異縮小，僅地膜覆蓋處理與露地處理之間差異達(dá)到了顯著性水平，地膜覆蓋處理比露地處理表層土壤溫度提高3.7 °C，比地表覆草處理表層土壤溫度提高1.6 °C，地表覆草處理比露地處理表層土壤溫度提高2.1 °C。

2.2 不同覆蓋方式對(duì)表層土壤含水量的影響

由表2 可知，在百合各生育期，各處理表層土壤含水量均表現(xiàn)為地膜覆蓋gt;地表覆草gt;露地，年平均表層土壤含水量分別為露地處理16.63%、地表覆草處理18.86% 和地膜覆蓋處理21.21%。從播種期到成熟期，各處理之間差異呈先增大后變小的趨勢(shì)，各處理之間差異在開花期和膨大期均達(dá)到了顯著性水平，而后在百合成熟期，各處理之間差異性減小。在百合播種期，地膜覆蓋處理與其他兩個(gè)處理之間差異性顯著，地表覆草處理與露地處理之間差異未達(dá)到顯著性水平。

在出苗期，地表覆草處理表層土壤含水量比播種期增加2.52 個(gè)百分點(diǎn)，與地膜覆蓋處理差異性不顯著，但與露地處理存在顯著性差異，使得表層土壤含水量增加3.13 個(gè)百分點(diǎn)。

在百合出苗期之后，土壤含水量持續(xù)上升，在膨大期達(dá)到了最大值，各處理之間有顯著性差異，年平均表層土壤含水量分別為露地處理18.52%、地表覆草處理21.33% 和地膜覆蓋處理24.67%，地表覆草處理比露地處理表層土壤含水量增加2.81 個(gè)百分點(diǎn)。在百合成熟期，表層土壤含水量降低。

2.3 不同覆蓋方式對(duì)表層土壤理化性質(zhì)的影響

由表3 可知，與露地處理相比，地表覆草處理能夠降低土壤pH 值，改善土壤強(qiáng)堿性狀況；地表覆草處理與其他兩個(gè)處理差異顯著，各項(xiàng)目值均表現(xiàn)為地表覆草gt;地膜覆蓋gt;露地。地表覆草處理能夠明顯提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，比露地處理增加0.31 個(gè)百分點(diǎn)，比地膜覆蓋處理增加0.17 個(gè)百分點(diǎn)，地表覆草處理與其他兩個(gè)處理差異顯著。地膜覆蓋處理與露地處理差異不顯著。地表覆草處理提高了土壤堿解氮含量，為33.90 mg/kg，比露地處理提高18.12%，比地膜覆蓋處理提高12.25%，地表覆草處理與露地處理差異性顯著，與地膜覆蓋處理未形成顯著性差異。地表覆草處理提高了土壤速效磷含量，為24.33 mg/kg，比露地處理提高21.04%，比地膜覆蓋處理提高12.28%，各處理之間差異達(dá)到了顯著性水平。地表覆草處理同樣提高了土壤速效鉀含量，為114.72 mg/kg， 比露地處理提高10.41%，比地膜覆蓋處理提高6.39%，各處理之間差異達(dá)到顯著性水平。

2.4 不同覆蓋方式對(duì)百合生長(zhǎng)指標(biāo)及產(chǎn)量的影響

由表4 可知，地表覆草處理可以增加百合株高、莖粗、球橫徑、球縱徑、單球質(zhì)量和產(chǎn)量， 分別為64.33 cm、1.21 cm、9.93 cm、9.05 cm、117.41 g 和18 181.95 kg/hm2，各項(xiàng)目值均表現(xiàn)為地膜覆蓋處理gt;地表覆草處理gt;露地處理。各處理的單球質(zhì)量和產(chǎn)量之間存在顯著性差異，在株高、莖粗、球橫徑和球縱徑中，地表覆草和地膜覆蓋處理與露地處理有顯著性差異，地表覆草和地膜覆蓋處理之間無顯著性差異。在株高、莖粗、球橫徑、球縱徑、單球質(zhì)量和產(chǎn)量中，地表覆草處理比露地處理分別增加8.26%、22.22%、16.55%、23.47%、32.83% 和35.07%，地膜覆蓋處理比露地處理分別增加14.96%、36.36%、18.90%、24.69%、41.77%和49.64%，地膜覆蓋比地表覆草處理分別增加6.19%、11.57%、2.01%、0.99%、6.73% 和10.79%。

3 討論

3.1 地表覆草對(duì)土壤水熱狀況的影響

本研究結(jié)果顯示，地表覆草技術(shù)明顯提高百合田表層土壤溫度，開花期增幅最大，在播種期和成熟期差異較小。在百合各生育期，各處理表層土壤溫度均表現(xiàn)為地膜覆蓋gt;地表覆草gt;露地，年平均表層土壤溫度分別為露地處理12.30 °C、地表覆草處理14.62 °C 和地膜覆蓋處理15.72 °C。在百合膨大期，各處理表層土壤溫度達(dá)到了最大值，分別為露地處理17.6 °C、地表覆草處理21.8 °C 和地膜覆蓋處理22.5 °C，地表覆草處理比露地處理表層土壤溫度提高了4.2 °C。地表覆草明顯提高百合田表層土壤含水量，各處理表層土壤含水量均表現(xiàn)為地膜覆蓋gt;地表覆草gt;露地，年平均表層土壤含水量分別為露地處理16.63%、地表覆草處理18.86% 和地膜覆蓋處理21.21%。從播種期到成熟期，各處理之間差異呈先增大后變小的趨勢(shì)，各處理之間差異在開花期和膨大期均達(dá)到了顯著性水平，而后在百合成熟期，各處理之間差異性減小。百合出苗期之后，土壤含水量持續(xù)上升，在膨大期達(dá)到最大值，在百合成熟期，表層土壤含水量降低。

以上結(jié)果與徐學(xué)軍等[9] 研究結(jié)果相似，在百合出苗期，秸稈+地膜覆蓋比不覆蓋地溫提高2.94 °C，秸稈覆蓋較不覆蓋土壤含水量增加2.13 個(gè)百分點(diǎn)，秸稈覆蓋措施提高了百合出苗率。其試驗(yàn)結(jié)果中相對(duì)于不覆蓋處理，秸稈覆蓋各項(xiàng)指標(biāo)增幅較小，但對(duì)于百合生長(zhǎng)所需的水熱條件仍然十分重要。范重秀等[10] 在將秸稈覆蓋應(yīng)用于黨參種植，發(fā)現(xiàn)秸稈覆蓋處理相對(duì)于不覆蓋處理土壤表層土壤含水量增加0.88 個(gè)百分點(diǎn)，從而揭示了秸稈覆蓋使黨參增產(chǎn)的原因。

3.2 地表覆草對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

地表覆草技術(shù)明顯降低百合田表層土壤pH 值，增加土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀含量。相對(duì)于露地處理，地表覆草處理將土壤有機(jī)質(zhì)增加0.31 個(gè)百分點(diǎn)， 堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別提高18.12%，21.04% 和10.41%。各處理表層土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀含量均表現(xiàn)為地表覆草gt;地膜覆蓋gt;露地。土壤的基礎(chǔ)肥力和質(zhì)量決定了土壤理化特性和微生態(tài)環(huán)境[11-12]。彭春瑞等[13] 研究發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于不覆蓋，秸稈覆蓋可提高土壤有機(jī)質(zhì)和速效氮含量，有效緩解紅壤旱地土壤保水保肥性差、蒸發(fā)量大的同時(shí)，對(duì)于提升土壤中的有機(jī)質(zhì)含量及土壤養(yǎng)分的積累具有積極作用。

3.3 地表覆草對(duì)百合生長(zhǎng)指標(biāo)及產(chǎn)量的影響

地表覆草技術(shù)明顯增加了百合株高、莖粗、球橫徑、球縱徑、單球質(zhì)量和產(chǎn)量， 分別為64.33 cm、1.21 cm、9.93 cm、9.05 cm、117.41 g 和18 181.95 kg/hm2，各項(xiàng)目值均表現(xiàn)為地膜覆蓋處理gt;地表覆草處理gt;露地處理。在株高、莖粗、球橫徑、球縱徑、單球質(zhì)量和產(chǎn)量中，地表覆草處理比露地處理分別增加8.26%、22.22%、16.55%、23.47%、32.83% 和35.07%。這與尚永強(qiáng)等[14] 研究結(jié)果相似， 其發(fā)現(xiàn)當(dāng)秸稈覆蓋量６t/hm2 時(shí)，能夠提高百合出苗率，延長(zhǎng)了生育期，增加了蘭州百合生物量的積累并提高了產(chǎn)量。黎友情等[15] 在稻草覆蓋對(duì)卷丹百合的影響研究中發(fā)現(xiàn)，稻草覆蓋處理下的百合各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)最明顯，對(duì)比不覆蓋，株高增加35%，莖粗增加23%，鱗莖單球質(zhì)量增加93.3%，產(chǎn)量提高92%。

4 結(jié)束語

地膜覆蓋對(duì)于百合田表層土壤溫度、土壤含水量、土壤理化性質(zhì)、百合生長(zhǎng)指標(biāo)及產(chǎn)量的增幅大于地表覆草，但從生態(tài)效益和人工成本角度分析，地表覆草在增溫保墑、提高土壤質(zhì)量和產(chǎn)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用，是寒旱食用百合種植區(qū)中一項(xiàng)重要的田間管理措施。

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