張富林,蔡金洲,范先鵬,高亮,高立
摘要:為了明確地膜南瓜適宜的覆膜厚度,完善地膜南瓜種植技術,在湖北省咸寧市嘉魚縣采用大田定位研究的方法,連續2年研究了地膜南瓜種植時地膜厚度對土壤溫度、水分、南瓜產量及地膜殘留量的影響。結果表明,增加地膜的厚度,會使膜下0~5 cm土壤溫度增加,但對膜下0~20 cm土壤水分含量沒有明顯影響;在地膜不回收的條件下,增加地膜厚度,還會使土壤中殘膜量增加;地膜過薄或者過厚均不利于南瓜產量的形成,南瓜適宜的地膜厚度為0.008~0.014 mm。
關鍵詞:南瓜;地膜;厚度
中圖分類號:S642.204.8 ? ? ? ?文獻標識碼:A ? ? ? ?文章編號:0439-8114(2014)23-5755-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.23.033
由于地膜栽培種植不僅可以應對不利氣候條件,而且還可以擴大喜溫作物的種植區域,因此地膜栽培技術在中國已被廣泛用于水稻、小麥和玉米等糧食作物以及蔬菜、煙草和棉花等經濟作物的生產,成為中國生產糧食、蔬菜等食物的關鍵措施之一[1]。
但在實際生產中,農民對地膜的使用有極大的隨意性,隨意選擇地膜的規格和厚度,這使得地膜覆蓋技術的效益無法充分發揮。另外,農民在使用地膜后不注重殘留地膜的回收,再加上使用的地膜過薄不利于回收,這使得土壤中殘留地膜的數量會隨著地膜使用量和使用年限的不斷增加而增加,進而嚴重影響農業生產的正常進行和農業環境的安全[2]。因此,有必要研究適合不同覆膜作物的地膜厚度,一方面以充分發揮覆膜技術的效益,另一方以利于殘留地膜的回收。
南瓜甘甜適口,營養豐富,是很好的保健食品,也是地膜覆蓋種植的作物之一。嘉魚縣地膜南瓜生產面積約0.4萬hm2,產值7500萬元[3],是湖北省重要的南瓜生產基地。但該地區地膜南瓜種植中也存在地膜使用隨意、不注重回收等問題,因此,有必要對該地區南瓜的適宜地膜厚度進行研究。
1 ?材料與方法
1.1 ?試驗材料
1.1.1 ?試驗地點及土壤情況 ?試驗地點位于湖北省咸寧市嘉魚縣渡普鎮蒲圻湖村三組(N:30°03′20″;E:114°05′31″),土壤類型為潮土。試驗土壤基礎理化性質如下:總氮2.34 g/kg,硝態氮42.01 mg/kg,銨態氮1.00 mg/kg,總磷0.99 g/kg,速效磷含量26.62 mg/kg,有機質26.75 g/kg,pH 7.7。
1.1.2 ?南瓜品種 ?南瓜品種為密本。
1.1.3 ?地膜 ?本研究中不同厚度地膜均為無色聚乙烯膜,均在武漢市場購買。
1.2 ?試驗設計
本試驗設6個地膜厚度處理,地膜厚度分別為0.005 mm、0.008 mm、0.010 mm、0.013 mm、0.014 mm和0.016 mm。每個處理2次重復,共12個小區,小區面積為132 m2。南瓜地膜使用方式按當地習慣進行,即覆膜帶寬為80 cm,裸露農田帶寬為470 cm,地膜使用后不回收。南瓜的栽植密度為2850 株/hm2,每年4月初移栽,7~8月分批收獲。其他農事管理都統一按當地習慣進行。
1.3 ?測定指標及測定方法
1.3.1 ?土壤溫度 ?覆膜后,每小區選5個測定點,用土壤溫度計測定膜下0~5 cm土壤溫度。
1.3.2 ?土壤水分 ?覆膜后,每小區選5個測定點,用土壤水分測定儀(TDR300型)測定膜下0~20 cm土壤含水量。
1.3.3 ?南瓜產量 ?每次收獲時,記錄每個小區南瓜產量。
1.3.4 ?土壤地膜殘留量 ?在試驗開始前選6個樣方(550 cm× 50 cm)測定0~30 cm土壤背景地膜殘留量,在2年試驗結束后,每小區選3個樣方(550 cm× 50 cm)分別測定各小區0~30 cm土壤地膜殘留量。采用人工拾撿的方法采集土壤殘留地膜,即邊挖土邊拾撿殘留地膜,并去除附著在殘膜上的雜物。將拾撿的地膜用超聲波清洗儀洗滌,然后用吸水紙吸干殘膜上的水分,并放在干燥處自然陰干,用萬分之一的電子天平稱重。
1.4 ?數據統計與分析
采用Excel 2003和SPSS 20.0軟件對數據進行分析和繪圖。
2 ?結果與分析
2.1 ?不同厚度地膜對土壤溫度的影響
許多研究表明,覆蓋地膜可提高地表和地下土壤溫度[4,5]。本研究就覆蓋不同厚度地膜對地膜南瓜膜下0~5 cm土壤溫度的影響進行了連續2年的監測,結果表明,在各測定日期土壤溫度有隨地膜厚度的增加而增加的趨勢(圖1),這表明,土壤溫度會隨著地膜厚度的增加而增加。
2.2 ?不同厚度地膜對土壤水分的影響
有研究表明,地膜覆蓋可有效提高土壤含水量,并能增強土壤含水量的穩定性[4-6]。本研究探討了地膜厚度對地膜南瓜膜下土壤水分含量的影響,結果顯示,膜下0~20 cm土壤水分含量并沒有表現出隨地膜厚度的增加而增加的特點,特別是在2012年,幾乎每個測定日期的土壤含水量都沒有表現出隨地膜厚度的增加而增加的趨勢(圖2)。這說明,覆蓋地膜能提高土壤含水量,但不同厚度地膜對提高土壤含水量的作用沒有明顯差別。
2.3 ?不同厚度地膜對南瓜產量的影響
有研究發現,覆蓋地膜能改善作物生長的微生態環境,提高子粒的灌漿強度、延長灌漿時間、增加穗粒數、千粒重,進而提高作物品質和產量[4,5]。本研究結果顯示,當覆蓋的地膜厚度為0.008、0.010、0.013和 0.014 mm時,南瓜的產量沒有明顯差別,2年累計產量為79 t/hm2,但要明顯高于覆蓋0.005和0.016 mm厚度地膜的南瓜產量(圖3)。這說明,覆蓋的地膜過薄或者過厚都不利于南瓜的生長發育和產量形成,覆蓋厚度在0.008~0.014 mm范圍內的地膜對南瓜產量有同等的作用。地膜過薄或者過厚不利于南瓜產量的形成,可能主要與地膜厚度對土壤溫度的影響有關。地膜厚度過薄,不利于保溫,但過厚,會導致南瓜生長中后期土壤溫度過高。
2.4 ?不同厚度地膜在土壤中的殘留量
在本研究田間試驗開展的區域,南瓜覆膜種植后,地膜基本不回收。對南瓜種植后殘留在土壤中的地膜監測表明,隨著地膜厚度的增加,土壤中殘留的地膜量不斷增加,當地膜厚度達到0.016 mm時,土壤中2年累計凈殘留的地膜可高達21.32 kg/hm2(表1)。
雖然在不回收的情況下,地膜越厚,殘留在土壤中的地膜就會越多,但從回收的角度看,不論是機械回收還是人工撿拾,地膜越厚,殘膜越容易回收。因此,從利于回收的角度看,在不影響產量的情況下,應盡可能地使用較厚的地膜。對南瓜地膜而言,應選擇0.008~0.014 mm范圍的地膜,而且盡可能地使用較厚的地膜。
3 ?結論
連續2年大田定位研究表明,增加覆膜的厚度,會增加地膜南瓜膜下0~5 cm土壤溫度,但對膜下0~20 cm土壤水分含量沒有明顯影響;如果地膜不回收,增加地膜厚度,還會使土壤中殘膜量增加;南瓜適宜的地膜厚度為0.008~0.014 mm,過薄或者過厚均不利于南瓜產量的形成。
參考文獻:
[1] 嚴昌榮,何文清,梅旭榮,等.農用地膜的應用與污染防治[M].北京:科學出版社,2010.
[2] 何文清,嚴昌榮,趙彩霞,等.我國地膜應用污染現狀及其防治途徑研究[J].農業環境科學學報,2009,28(3):533-538.
[3] 魯運江.密本南瓜的科學種植技術[J].長江蔬菜,2010(23):10-11.
[4] 申麗霞,王 ?璞,張麗麗.可降解地膜對土壤溫度、水分及玉米生長發育的影響[J].農業工程學報,2011,27(6):25-30.
[5] 李建奇.地膜覆蓋對春玉米產量、品質的影響機理研究[J].玉米科學,2008,16(5):87-92,97.
[6] 張 ?杰,任小龍,羅詩峰,等.環保地膜覆蓋對土壤水分及玉米產量的影響[J].農業工程學報,2010,26(6):14-19.