覆膜栽培對春大豆生長發育及產量的影響

李明松，呂美琴，吳 俐，林文磊，康蓉蓉，曾紅英，施愛玲

(1.福建省泉州市農業科學研究所 362212; 2.泉州出入境檢驗檢疫局)

大豆是人類食用蛋白的主要來源，也是重要的油料作物和飼料作物，在國民經濟中占有重要的地位[1]。近年來，隨著人民生活水平的逐漸提高，我國大豆需求量持續增加，但國內大豆生產發展緩慢，供需矛盾日益突出。大豆產量除受品種特性制約外，還受到栽培措施的影響。地膜覆蓋栽培技術作為一項高效的栽培技術，目前已廣泛應用于大豆[2-3]、甘薯[4-5]、玉米[6-7]、花生[8-9]、馬鈴薯[10-11]、小麥[12-13]等大田作物上。地膜覆蓋不僅能夠保墑增溫，提高土壤水分和養分利用率，而且能夠改善土壤物理性狀，起到抑制雜草、減輕土壤鹽堿化程度、提高土壤微生物活性等作用，為作物生長提供適宜的水、肥、熱等條件，從而提高作物產量[14]。大豆覆膜栽培技術在山西省[2]、黑龍江省[3]等地得到推廣應用，在福建省關于覆膜栽培技術在春大豆上的應用研究還鮮見報道。本試驗以2015年通過福建省審定的春大豆高產新品種泉豆12為材料，設計黑膜覆蓋、白膜覆蓋和露地栽培3個處理，研究覆膜栽培對春大豆生長發育和產量品質的影響，為福建省春大豆覆膜栽培技術的示范推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

大豆品種為泉州市農業科學研究所選育的春大豆新品種泉豆12。黑色地膜和白色地膜的規格均為寬90 cm、厚0.006 mm，購自泉州市洛江區雙陽街道農貿市場。

1.2 試驗設計

試驗在泉州市農業科學研究所紫帽試驗地進行。土壤為壤土，土壤基礎肥力：有機質8 g/kg、堿解氮17 mg/kg、有效磷8 mg/kg、速效鉀60 mg/kg、pH值6.8。

試驗采取隨機區組設計，設置白色地膜覆蓋、黑色地膜覆蓋和露地栽培(CK)3個處理，3次重復，每個處理另設1個重復作為挖根考種區。小區寬1 m，長12 m，面積12 m2。于2016年3月8日播種，窄畦雙行穴播，在大豆播種當天進行地膜覆蓋，大豆子葉出土時于午后進行人工破膜。播種前每667 m2施復合肥(15-15-15)20 kg作基肥，后期不再追肥，其他田間管理措施均按當地常規生產進行。

1.3 測定項目和方法

株高：每個小區選取有代表性的植株3株掛牌測量株高。采用打孔稱重法測定葉面積。葉面積指數：調查各處理小區的實際株數，計算平均單株葉面積。葉面積指數=平均單株葉面積(m2)×每667 m2株數。葉綠素含量：用SPAD-502型葉綠素儀測定倒3葉中間的相對葉綠素含量(SPAD值)，每小區定點3株測量，求其平均值。干重：在挖根考種區選取有代表性的植株5株，將葉片、葉柄、莖和莢分開裝入紙袋，于烘箱105℃殺青30 min，80℃烘干至恒重，稱干重。品質測定：參照GB/T 24870-2010的方法，采用近紅外谷物分析儀檢測粗蛋白質含量和粗脂肪含量。

成熟時每個小區選取有代表性的植株10株，考察株高、底莢高、主莖節數、有效分枝數、單株莢數及百粒重等性狀，各小區單獨收獲計產。

試驗數據使用EXCEL 2003 軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 地膜覆蓋對大豆生長發育的影響

2.1.1地膜覆蓋對大豆植株主要性狀的影響 由表1可見，黑膜覆蓋大豆株高均比白膜覆蓋和露地栽培要高，而且差異達到極顯著水平。覆膜栽培大豆底莢高、主莖節數、分枝數和百粒重較露地栽培有所增加，但差異未達顯著水平。黑膜覆蓋大豆有效結莢數顯著高于白膜覆蓋，極顯著高于露地栽培。黑膜覆蓋大豆單株粒重與白膜覆蓋差異不顯著，顯著高于露地栽培。表明覆蓋地膜對大豆生長有促進作用，且以黑膜覆蓋的效果尤佳。這與陳艷秋等[15]的研究結果一致。

表1 地膜覆蓋大豆植株主要性狀表現

2.1.2地膜覆蓋對大豆生育期和出苗率的影響 從表2可以看出，與對照相比，黑膜覆蓋和白膜覆蓋的出苗期均提早了2 d，開花期提早了3 d；黑膜覆蓋栽培生育期最短，為93 d，比露地栽培提早3 d；白膜覆蓋次之，為94 d，比露地提早2 d。出苗率表現為黑膜(96.66%)>白膜(93.03%)>露地(85.64%)。表明地膜覆蓋有利于大豆提早出苗，生長整齊，加快大豆的生育進程，且覆蓋黑膜效果較優。這與陳艷秋[15]、王榮堂等[16]、顏景波等[17]的研究結果一致。

2.1.3地膜覆蓋對大豆葉綠素含量的影響 由圖1可知，3種處理大豆功能葉的葉綠素含量均隨著生育進程的推進呈先升后降的變化趨勢，且均在出苗后60 d達到最大值。黑膜覆蓋處理的大豆葉綠素含量最高，其次為白膜覆蓋處理。說明覆膜栽培可以提高葉綠素含量，促進光合作用，為提高大豆產量奠定基礎。

表2 地膜覆蓋栽培下大豆生育進程和出苗率的表現

圖1 地膜覆蓋栽培對大豆葉綠素含量的影響

2.1.4地膜覆蓋對大豆葉面積指數的影響 葉面積指數是反映作物群體大小的一個動態指標，在一定范圍內，作物產量隨著葉面積指數的增加而提高。當葉面積指數增加到一定程度后，田間郁閉，光照不足，光合效率減弱，產量反而下降[18]。3個處理的大豆葉面積指數動態變化見圖2。葉面積指數均呈現前期逐漸上升，到達峰值后緩慢下降的趨勢。覆蓋黑膜和白膜栽培的大豆葉面積指數峰值出現在出苗后60 d，分別為3.45和2.49；露地栽培的大豆葉面積指數峰值出現在出苗后45 d，為2.25。整個生育期覆膜大豆的葉面積指數均比露地栽培高，這一結果與最終收獲的產量呈正相關。

圖2 地膜覆蓋對大豆葉面積指數的影響

2.1.5地膜覆蓋對大豆地上部干物質積累的影響 大豆各生育期干物質積累動態變化見圖3，干物質積累隨生育進程呈逐漸增加的趨勢。在出苗后15 d和30 d，3個處理大豆干物質積累量差異不明顯，后隨著生育進程的推進，覆膜與露地栽培大豆干物質積累差異逐漸加大。出苗后75 d，大豆干物質積累量黑膜覆蓋(29.76 g)>白膜覆蓋(25.83 g)>露地栽培(19.77 g)。說明覆膜栽培能夠促進大豆營養器官的干物質積累,較高的干物質積累量是大豆獲得高產的基礎。

圖3 地膜覆蓋對大豆干物質積累的影響

2.2 地膜覆蓋對大豆產量的影響

由表3可以看出，黑膜覆蓋的大豆每667 m2產量131.12 kg，較露地栽培增產10.90%，增產達極顯著水平；白膜覆蓋的大豆每667 m2產量127.23 kg，較露地栽培增產7.61%，增產達極顯著水平；黑膜覆蓋與白膜覆蓋大豆產量差異不顯著。

表3 地膜覆蓋大豆產量表現

2.3 地膜覆蓋對大豆籽粒品質的影響

黑膜覆蓋和白膜覆蓋大豆粗蛋白質含量(干基)分別為42.20%和42.50%，與露地栽培差異不顯著；黑膜覆蓋和白膜覆蓋大豆粗脂肪含量(干基)分別為19.60%和19.40%(表4)，與露地栽培差異不顯著。說明覆膜對大豆品質影響不明顯，這與周寶庫等[19]，王海泉等[20]，李強等[21]的研究結果相一致。

表4 地膜覆蓋下大豆品質表現 (單位： %)

3 小結

福建省春大豆生育前期經常遭遇低溫陰雨，后期經常遭遇高溫干旱，導致早播爛苗、出苗率低等問題，造成大豆產量不高。本研究表明，與露地栽培相比，覆膜栽培促使春大豆早出苗，生育期縮短2、3 d，并且長勢壯;提高葉片葉綠素含量和葉面積指數，增加植株高度、底莢高度、分枝數、主莖節數和單株粒重，黑膜覆蓋和白膜覆蓋分別比露地栽培增產10.90%和7.61%。王榮堂等[16]認為，覆膜栽培比露地栽培明顯提高作物產量，主要是由于地膜的增溫保濕及改善土壤結構效果，使作物生育前期生長旺盛，干物質積累多，為作物的后期生長打下物質基礎，從而為高產創造條件。本研究結果還表明，覆蓋黑膜的大豆各性狀指標均優于覆蓋白膜的處理，且大豆增產效果更好，此結果與辛國勝等[22]的研究結果一致。因此，今后福建省大豆生產上可示范推廣覆蓋黑色地膜栽培技術。

本試驗中所采用的地膜為普通塑料地膜，隨著塑料地膜的推廣和常年使用，廢棄地膜殘留增多，出現嚴重的“白色污染”問題。因此，國內外機構已研究出多種可降解地膜如生物降解地膜、光降解地膜、紙地膜等[23]。關于可降解地膜覆蓋栽培對春大豆生長發育和產量的影響有待于進一步的研究。

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