濕氈破膜法對大蒜破膜率及產量的影響

王崇華 孫斌 王志堅 王磊 劉金文

摘 要：針對傳統人工破膜法勞動時間長、勞動強度大的問題，對大蒜栽培方式進行了改進，并創新出一種濕氈破膜法。為了解2種破膜法的破膜效果，開展了2種破膜法對破膜率、人工耗時及蒜薹和蒜頭產量影響的試驗。結果表明，采用濕氈破膜法能顯著提高大蒜破膜率并顯著減少人工耗時，其大蒜破膜率達到95.67%，人工耗時僅為100.79 min·667 m-2，且不會影響蒜薹和蒜頭產量。綜合來看，濕氈破膜法可替代現有人工破膜法。研究結果可為大蒜破膜提供依據，并為大蒜破膜的機械化提供理論基礎。

關鍵詞：大蒜;濕氈;破膜率;耗時;蒜薹;產量

Effect of wet felt film breaking method on the film breaking rate and ?yield of garlic

WANG Chonghua1， SUN Bin1， WANG Zhijian2， WANG Lei2， LIU Jinwen2

（1. Henan Vocational College of Agricultural， Zhongmu 451450， Henan， China;2. Zhongmu County Agricultural and Rural Work Committee， Zhongmu 451450， Henan， China）

Abstract： The garlic cultivation method was improved and a wet felt film breaking method was innovated in this paper aiming at the problems of long working time and high labor intensity of traditional artificial film breaking method. In order to understand the breaking effect of the two methods， the breaking rate， artificial time consumption and yield of garlic bolt and garlic were compared in this research. The results showed that breaking rate of garlic and artificial time were significantly reduced under wet felt film cultivation， breaking rate of garlic reached 95.67% and the artificial time was only 100.79 min per 667 m2， while garlic bolt yield and garlic yield were not significantly affected . Taken together， artificial membrane breaking might be replaced by wet felt membrane breaking method. Our results could provide a basis for garlic film breaking and the mechanization of garlic film breaking.

Key words： Garlic; Wet felt; Film breaking rate; Time-consuming; Garlic bolt; Yield

大蒜在我國已有悠久的栽培歷史和大規模栽培，在一些大蒜種植區，大蒜已經代替小麥成為當地主要作物[1]。據2017年統計，在河南大蒜種植較集中的區域，中牟大蒜種植面積達到2.33萬hm2，開封市杞縣大蒜種植面積達到3.33萬hm2，并輻射帶動開封市尉氏縣、通許縣、祥符區等地區大蒜生產基地超1.33萬hm2[2-3]。大蒜一般進行地膜覆蓋栽培，采用地膜覆蓋栽培技術能夠提高冬季0～20 cm土壤地溫，保證大蒜幼苗安全越冬，特別是早春避免了澆水降低地溫的弊端，為植物的生長創造了有利條件，有利于提高大蒜產量和經濟效益;地膜的不透水性，降低了土壤水分蒸發量，有利于土壤的保墑防旱，同時也減少了澆水次數。在河南、山東蒜區，地膜覆蓋栽培技術推廣面積接近100%[4-7]。

大蒜出苗后，由于葉片較軟，蒜苗不易將地膜頂透。為了保證大蒜出苗后及時破膜出土通常采用人工破膜法，即農民用指頭或鐵鉤將地膜摳透或剜透，使蒜苗露出以利于蒜苗生長，但這一操作過程需要人工蹲下或彎腰進行操作，以2.5萬～3.0萬株·667 m-2計，1個農民需要在田間工作30 h以上，費時費力[8]。為解決這一難題，筆者對大蒜的生長發育規律進行了研究，發現蒜種嫩芽硬度較高，這為大蒜自主破膜提供了理論依據。為此，筆者于2017—2018年安排了盆栽和大田試驗，并創新破膜方法，為新方法在大蒜生產中實際應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 盆栽試驗

盆栽試驗于2017年10月在河南省鄭州市中牟縣韓寺鎮郭辛莊村進行，供試土壤采自河南省鄭州市中牟縣韓寺鎮郭辛莊村，土質為壤質潮土，來自0～20 cm耕層。選用高12 cm、內徑15 cm小花盆共100盆，每盆裝土2.4 kg。供試大蒜為河南省鄭州市中牟縣當地自留早熟蒜種。

采用農民常規施肥量，氮、磷、鉀分別使用尿素、過磷酸鈣和硫酸鉀，所有處理的氮、磷、鉀施用量相同，質量分數分別為N 0.2 g·kg-1、P2O5 0.20 g·kg-1、K2O 0.30 g·kg-1，土壤與肥料充分混勻后裝盆，每盆播種1株大蒜，種植后澆透水，然后蓋上地膜，膜厚0.07 mm，地膜緊貼土壤表面，在花盆內用土將地膜壓實。10 d后計算大蒜出苗率和破膜率。

1.2 田間試驗

1.2.1 試驗地概況 田間試驗于2017年10月至2018年5月在河南省鄭州市中牟縣韓寺鎮郭辛莊村進行，并利用濕氈破膜技術對大蒜破膜效率進行了研究。試驗地前茬作物為夏玉米，土質為壤質潮土，0～20 cm耕層，土壤pH 8.24，有機質質量分數32.54 g·kg-1，堿解氮質量分數110.5 mg·kg-1，速效磷質量分數20.4 mg·kg-1，速效鉀質量分數259 mg·kg-1。

1.2.2 試驗前準備 蒜種選用個頭大、無損傷、無霉變且百粒重在500 g左右的自留早熟蒜種。整地前每667 m2施入充分腐熟豬糞2 t，純N 15 kg，P2O5 12 kg，K2O 15 kg。用旋耕耙翻地，翻耕深度20～30 cm，耙地3遍，并清除雜草、根茬、磚塊以及碎玻璃等，盡量保證土碎地平無坷垃。旋耕機直接做畦，畦高30 cm，寬30 cm;大蒜起壟栽培，2 畦之間共3壟，壟間距15 cm，壟高15 cm，壟寬60 cm;用鐵耙背部耬平壟面，根據“深栽蔥淺栽蒜”的原則，利用開溝器開溝，溝深5 cm;開溝后栽種并覆土2 cm左右，1壟4行，行距15 cm，株距10 cm;栽種后應立即澆水、噴灑除草劑，足墑覆膜。地膜選擇市售常用白色地膜，膜寬100 cm，厚0.07 mm。覆膜時使地膜緊貼地面，拉緊拉平，在蒜垅兩側開10 cm深溝，將地膜埋入并用腳踏實[9]。

1.2.3 試驗設計 田間試驗設置2種破膜方式處理，分別為傳統破膜法（T1）和濕氈破膜法（T2）。傳統破膜法：在大蒜出苗后，到蒜田檢查大蒜出苗情況，對出苗后未破膜的幼苗用手指將地膜摳破，將幼苗掏出。濕氈破膜法：濕氈破膜技術是在嚴格控制操作時期的條件下，利用濕氈進行大蒜破膜。制作地膜覆蓋大蒜出苗破膜裝置，毛氈密度為0.32 g·cm-3、外觀為各種雜色（包括人工染色和天然雜色的混合色）的雜毛氈切割成1 m×4 m的長條，毛氈一端設有支撐桿和拉桿，拉桿長1.4 m，毛氈作為與地面覆膜緊貼的摩擦塊;澆過覆膜水后，到蒜田檢查大蒜發芽情況，一旦發現大田中蒜種發出白芽并露出地面，立即將毛氈浸水，浸水后將濕氈鋪于蒜壟上，使濕氈兩側比蒜壟各寬出20 cm，將地膜完全覆蓋;2名使用者位于拉桿兩端，用手握住拉桿，以2 m·s-1的速度拉動濕氈，從壟一端拉到另一端，連續2 d拉濕氈3次，利用濕氈的重力作用使地膜與土壤充分貼緊，對于仍未破膜的幼苗，采用人工破膜法進行破膜。采用濕氈的作用是增加毛氈重力，使覆膜更容易與土壤緊貼，另外，在毛氈與白芽摩擦時起到降低溫度、保護白芽的作用;濕氈破膜法的操作時機要把握準確，操作太早會因蒜地太濕而導致農民無法進地，操作太晚易對蒜芽造成傷害，并且因為土壤變干易造成覆膜無法與土壤緊貼。試驗采用完全隨機設計，3次重復，小區面積150 m2（50 m×3 m），共3壟，12行大蒜。另在郭辛莊安排10戶蒜農在自家蒜田分別使用2種破膜方法進行破膜，并對2種方法進行評價。

1.3 測定內容與方法

1.3.1 盆栽試驗 大蒜破膜后，調查大蒜出芽數和破膜數，并計算破膜率。計算公式：出芽數=株數-未出芽數，破膜數=出芽數-未破膜數，出芽率/%=（出芽數/株數）×100，破膜率/%=（破膜數/株數）×100。

1.3.2 田間試驗 大蒜自然破膜后，調查田間大蒜破膜數，并計算破膜率。計算公式：破膜數=株數-未破膜數，出芽率/%=（出芽數/株數）×100，破膜率/%=（破膜數/株數）×100。大蒜覆膜后，分別計算人工破膜法和濕氈破膜法消耗工時。人工掏膜法耗時/min=人工掏膜耗時，濕氈破膜法耗時/min=濕氈準備耗時+拉氈耗時+人工掏膜耗時。于大蒜抽薹期和大蒜成熟期對蒜薹和蒜頭進行田間測產。

1.3.3 方法評價 每戶選出1名評價員對2種破膜方式進行評價。標度為9分制評分法：非常不喜歡=1，很不喜歡=2，不喜歡=3，不太喜歡=4，一般=5，稍喜歡=6，喜歡=7，很喜歡=8，非常喜歡=9[10]。

1.4 數據處理

試驗數據采用Microsoft Excel 2003 軟件整理數據和圖表制作，采用DPS 7.05進行統計分析（Duncan新復極差法）。

2 結果與分析

2.1 地膜緊貼土壤對盆栽大蒜出芽率及破膜率的影響

由表1可知，盆栽試驗所用蒜種出苗率達到100%，說明試驗所選蒜種品質較好，可以用于大田試驗;大蒜破膜率達到99%，說明在地膜緊貼土表的條件下，大蒜破膜率極高，另一方面說明通過改進栽培措施以減輕人工掏膜投入具備可行性。

2.2 不同破膜法對大蒜破膜率的影響

由表2可知，T2處理的小區破膜數為5 740.33株，高于T1處理的小區破膜數2 653.67株，且達到極顯著水平;T1處理破膜率僅為44.23%，剩余需進行人工破膜的蒜苗高達55.77%，T2處理破膜率達到95.67%，剩余需進行人工破膜的蒜苗僅為4.33%。這說明采用濕氈破膜法可大量減少人工投入。

[注] 表中同列數字后不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著，不同大寫字母表示在0.01水平差異顯著，下同。

2.3 不同破膜法對人工耗時的影響

由表3可知，T2總耗時和掏膜耗時均低于T1，且差異達到極顯著水平。T1人工投入總時間為1 264.34 min·667 m-2，且均為人工掏膜耗時，人工掏膜時需彎腰或蹲在田間操作，勞動強度大;T2總耗時為190.83 min·667 m-2，其中拉氈總耗時為90.04 min·667 m-2，且均為站立勞動，勞動強度較小，后期人工掏膜耗時僅為100.79 min·667 m-2。由此可見，濕氈破膜法可極大減少勞動時間并減輕勞動強度。

2.4 不同破膜法對蒜薹和蒜頭產量的影響

由表4可知，T1和T2處理蒜薹產量分別為296.82和281.25 kg·667 m-2，兩者之間無顯著差異;T1和T2處理蒜頭產量分別為3 463.21、3 383.17 kg·667 m-2，兩者之間亦無顯著差異。這說明，與傳統栽培方式相比，濕氈破膜法不會造成蒜薹和蒜頭的減產。

2.5 不同破膜法評價結果

從不同評價員對不同破膜法的評價結果來看（圖1），濕氈破膜法打分為83分，人工破膜法打分僅為30分，差異達到極顯著水平。這說明通過比較2種破膜方式，蒜農對濕氈破膜法評價較高。

3 討 論

對于地膜以下破膜工具的研究，均以破膜刀或破膜鉤居多，與人工掏膜相比工作效率未有明顯提高[11-12]。劉天琪等[13]利用雙立目視覺機器采取信息圖像、3D激光掃描和精準農業整體測控系統3種自動定位方法對煙草破膜進行了研究，但在定位精度上還需進一步提高，短期內推廣應用難度較大。李天華[14-15]研究了行播大蒜苗芽破膜機和基于視覺輔助的大蒜幼苗自動破膜機，但未見有推廣應用。

楊忠娜、唐繼軍、許明東等[16-18]對小麥、玉米、花生、高粱、南瓜、向日葵等作物的胚芽或胚根自身穿透地膜的能力進行了研究，但沒有對特定作物破膜輔助措施進行深入研究。陳強、章文江、楊來勝等[19-21]研究了馬鈴薯自然破膜出苗栽培技術，陳小生等[22]研究了山藥簡化出苗免破膜栽培技術，張遠學等[23]研究了魔芋地膜覆蓋自然破膜出苗栽培技術。以上研究的共同點為：在作物栽種覆膜后，增加了膜上覆土技術，即在地膜上面再覆蓋一層土壤，借助土壤的重力作用使地膜與膜下土壤緊密接觸，間接使地膜產生向下的壓力，當作物幼芽向上生長時會自動頂破地膜出苗。但是膜上覆土需要較多的勞動投入，費時費力。

濕氈破膜法是一種在地膜覆蓋大蒜出苗破膜裝置的基礎上，在大蒜最佳破膜時期增加了濕氈鎮壓的輔助措施[24-26]。從盆栽試驗研究結果來看，在地膜與土表緊貼的條件下，破膜率達到99%。這說明蒜芽為白色透出紅色時，硬度和韌性較好，此時與地膜接觸較易頂透地膜。隨著時間推移，若蒜芽長出葉片后再接觸到地膜，由于葉片較軟易彎折，很難破膜。因此，該技術的關鍵在于葉片分化前蒜芽必須頂住地膜，這就要求地膜須緊貼地面且大蒜須淺栽。

從大田試驗的大蒜破膜率結果看，傳統栽培方法大蒜破膜率僅為44.23%，濕氈破膜法大蒜破膜率達到95.67%。說明傳統栽培方法剩余55.77%的大蒜需要人工掏膜，利用濕氈破膜法僅4.33%的大蒜需要人工掏膜，破膜效率大大提高。從不同破膜法對人工耗時的影響來看，濕氈破膜法的操作總耗時和人工掏膜耗時都顯著下降，大大減輕了蒜農勞動強度。

從產量結果來看，濕氈破膜法對蒜薹和蒜頭產量無影響。毛氈浸水后質量增大，拉動后將地膜與土表壓緊，此時未出芽的大蒜在出芽后，其蒜芽露出地表即可頂住地膜;對于已出芽并露出地表的大蒜，濕氈在拉動過程中，由于濕氈的摩擦力作用，蒜芽頂住的地膜很容易被磨透，從而達到破膜的效果;由于剛露出的白芽韌性強，耐磨性好，不易被濕氈磨破，另外，毛氈浸水后，水起到潤滑作用和降溫作用，使濕氈在和蒜芽接觸時，不易破壞蒜芽。

從使用評價結果來看，評價人員對濕氈破膜法評價較高，這是因為該方法不但減輕了勞動強度，還減少了勞動時間，并且不影響后期大蒜的生長發育。

4 結 論

（1）采用濕氈破膜法能有效提高大蒜破膜效率，降低蒜農勞動強度，減輕蒜農勞動時間，并且不會影響蒜薹和蒜頭產量。

（2）濕氈破膜法得到了蒜農的認可，并為大蒜破膜實現機械化提供了一種新的思路。

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