不同覆膜栽培模式對綠豆主要農藝性狀及產量的影響

王小英 王 斌 王 孟 強羽竹 李海錄 李振姣 郭愛琴

（榆林市農業科學研究院 陜西榆林 719000）

榆林市是我國黃土高原地區的北部城市， 屬大陸性季風氣候，北部以風沙草灘區為主，南部則是黃土丘陵溝壑地區， 是毛烏素沙漠和黃土高原的結合部。 干旱少雨和水土流失是制約該區域農業生產發展的主要環境因素[1-2]。 榆林市又是全國綠豆適生區，生產的綠豆品質優良、色澤純正，暢銷全國各地及日本等國家，常年種植面積在4 萬hm2以上，年產綠豆4 萬t[3-5]。由于受傳統粗放的種植習慣影響，該區域綠豆耕作栽培技術還處于相對落后的狀態。 因此，探索適合本區域綠豆高產高效栽培技術對促進農民增收和鄉村振興有著重要意義。

農田覆蓋能抑制土壤水分蒸發， 提高作物的水分利用效率， 已被廣泛用于提高旱地農業生態系統的生產力[6-7]。 地膜覆蓋是一項用人工方法改善農作物生長環境的栽培技術，有明顯的保溫保墑、增產增收的效果[8-9]。 國內針對綠豆地膜覆蓋研究的報道較少， 陜北榆林地區更缺乏成熟的地膜覆蓋技術模式和科學的數據支撐。

本研究通過2 年大田試驗， 比較不同覆膜栽培模式對綠豆主要農藝性狀和產量的影響，為促進陜北榆林地區綠豆產業發展提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗區自然概況

試驗于2021 年和2022 年的5-9 月在榆林市榆陽區牛家梁現代農業科技示范園 （38°22′38″N、109°45′9.6″E）進行，氣候類型為溫帶干旱半干旱大陸性季風氣候，年降雨量365.7 mm、年蒸發量1 211 mm、年均溫度8.3℃、 ≥10℃有效積溫3 217.6℃。 供試土壤基本情況見表1。 試驗田地勢平坦、 肥力水平較低， 2021 年前茬作物為馬鈴薯，2022 年前茬作物為谷子。

表1 供試土壤基本情況

1.2 試驗設計

設計三因素二水平試驗A （A1 白膜、A2 黑膜）、B（B1 平覆膜、B2 起壟覆膜）、C（C1 膜上栽培、C2 膜際栽培），共9 個處理，每小區40 m2，完全隨機區組排列，3 次重復。 綠豆品種為中綠8 號， 每小區種植16 行，株距20 cm。地膜寬幅80 cm，平覆膜和起壟覆膜共露50 cm 于地表面，其他部分兩邊壓土。 膜上栽培，是在膜上按株距20 cm 打孔播種，之后要進行放苗；膜際栽培，是在膜兩側5～7 cm 處按株距20 cm播種， 免放苗。 2021 年試驗于5 月23 日播種、9 月2 日收獲；2022 年于5 月16 日播種、9 月4 日收獲。具體試驗方案見表2。

表2 綠豆不同覆膜栽培模式試驗方案

除上述處理外， 小區管理措施要求一致， 如施肥、灌溉（滴灌）、間苗、病蟲害防治等同期進行，統一管理，管理方法同當地農民習慣一致。 在收獲前每小區隨機選取5 株對株高、主莖分枝數、主莖節數、莢長、單株莢數、單莢粒數進行測定，全區收獲，收獲后測產量和百粒重， 且每小區隨機測3 次百粒重取平均值。

1.3 數據分析

所有數據采用Excel 和SAS 軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同覆膜栽培模式對綠豆植物學性狀的影響

從2 年的數據平均值來看， 不同覆膜栽培模式對綠豆株高的影響達到了差異顯著水平， 對主莖分枝數、主莖節數和莢長的影響差異不顯著（表3）。 處理5 的株高最高，平均達78.5 cm，處理1 的株高最低，為72.9 cm，覆膜較不覆膜處理株高增加了3.28%～7.62%。 從數值上來看，處理3 和處理7 的主莖分枝數最多，平均都為3.9 個，處理2 的主莖分枝數最少，平均為3.4 個； 處理2 和處理7 的主莖節數最高，均為8.8 節，處理9 的主莖節數最少，為8.1 節；各處理莢長的變幅為8.9～9.4 cm。

表3 不同覆膜栽培模式對綠豆主要植物學性狀的影響

2.2 不同覆膜栽培模式對綠豆經濟性狀的影響

不同覆膜栽培模式對綠豆單株莢數和百粒重的影響達到了差異顯著水平， 對單莢粒數的影響差異不顯著（表4）。 從2 年的數據平均值來看，處理6 的單株莢數顯著高于其他處理，為50.9 個，處理2 的單株莢數最少， 為39.0 個； 各處理單莢粒數的變幅為11.8~12.3 粒；處理2 的百粒重最高，為5.09 g，處理1和處理7 的百粒重最低，均為4.98 g。

表4 不同覆膜栽培模式對綠豆經濟性狀的影響

2.3 不同覆膜栽培模式對綠豆產量的影響

不同覆膜栽培模式對綠豆產量的影響2021 年和2022 年分別達到了差異顯著水平，但從2 年平均值來看， 各處理對產量的影響差異不顯著 （表5）。2021 年產量處于前4 位的依次是處理3、 處理2、處理1 和處理7， 分別為2 275 kg/hm2、2 242 kg/hm2、2 150 kg/hm2和2 150 kg/hm2。 產量最低的是處理4，為2 008 kg/hm2。 另外，同種地膜膜際栽培綠豆產量高于膜上栽培產量，但差異沒有達到顯著水平。 2022 年產量處于前4 位的依次是處理5、處理7、處理6 和處理4，分別為1 933 kg/hm2、1 904 kg/hm2、1 800 kg/hm2和1 796 kg/hm2。產量最低的是CK，為1 488 kg/hm2。覆膜處理較不覆膜處理有顯著的增產效果， 各處理較CK 平均增產幅度為9.71%～30.19%。 不難發現，除處理2 和處理3 平均產量相同 （1 763 kg/hm2）之外，同種地膜膜際栽培產量高于膜上栽培產量，但差異沒有達到顯著水平。2021 年和2022 年2 年同一處理，2021 年的綠豆產量明顯高于2022 年的產量，2022 年結果與2021 年的整體一致， 不同覆膜栽培模式對綠豆產量的影響達到差異顯著水平， 但是2 年平均產量各處理間差異不顯著。 從數值上來看，2 年平均產量處于前4 位的依次是處理7、處理5、處理3 和處理2， 分別為2 027 kg/hm2、2 021 kg/hm2、2 019 kg/hm2和2 002 kg/hm2。 平均產量最低的是CK，為1 819 kg/hm2。 覆膜處理產量較不覆膜處理產量增加0.44%～11.44%。 同種地膜膜際栽培綠豆產量高于膜上栽培產量， 表現為處理3 較處理2 增產0.83%、處理5 較處理4 增產6.24%、處理7 較處理6增產4.62%、處理9 較處理8 增產5.47%。 無論是平覆膜還是起壟覆膜、白膜還是黑膜，只要是同種覆膜栽培模式， 均是膜際栽培模式的綠豆產量大于膜上栽培模式的產量。 膜際栽培比露地不覆膜栽培產量增加了5.94%～11.44%， 比膜上栽培產量增加了0.83%～6.24%。

表5 不同覆膜栽培模式對綠豆產量的影響（單位：kg/hm2）

2.4 不同覆膜栽培模式對綠豆產值的影響

為了粗略估測不同覆膜栽培模式對產值的影響，本研究暫忽略綠豆其他投入成本的影響，只估測膜成本、覆膜人工費用和綠豆產值。 由表6 可知，不同覆膜栽培模式均較CK 不覆膜增收效果明顯。 較CK 增收前3 位的是處理5、處理3 和處理7，分別為3 762 kg/hm2、3 738 kg/hm2和3 634 元/hm2。 因此，今后膜際栽培模式可作為綠豆覆膜栽培的推廣模式。

表6 不同覆膜栽培模式對綠豆產值的影響（單位：元/hm2）

3 討論與結論

紀曉玲等[2]的研究表明，不同覆膜方式均能顯著增加綠豆的株高、單株莢數、莢粒數和百粒重，且壟膜覆蓋膜際種植較對照產量提高112.59%。 趙雪英等[9]的研究指出，地膜覆蓋對綠豆植株生育期及表型性狀有很大的影響，能縮短生育期，加快植株生長，使株高、單株莢數均增加，從而提高了產量。 高運青等[10]對冀西北綠豆覆膜的研究表明，覆膜可增加綠豆千粒重和單株莢數，使產量增加10.6%～28.2%。 本研究2 年的大田試驗結果表明， 不同覆膜栽培模式對綠豆株高、 單株莢數和百粒重的影響達到了差異顯著水平，對主莖分枝數、主莖節數、莢長和單莢粒數的影響差異不顯著。 不同覆膜栽培模式對綠豆產量的影響2021 年和2022 年分別達到了差異顯著水平，從2 年數據平均值來看，各覆膜處理產量較不覆膜處理產量增加0.44%～11.44%。

有很多研究者報道指出膜際種植有增產效果。楊國福[11]的研究指出，寧夏冬小麥壟蓋膜際條播技術比普通種植增產30%。 董小元[12]的研究指出，山西省旱地小麥地膜覆蓋膜際條播栽培較未蓋田增產27.1%。陳振江等[13]的研究表明，甘肅晚播馬鈴薯膜際種植較傳統露地種植增產131.6%。 張貴錄和劉月寶[15]指出馬鈴薯膜際栽培較膜內栽培增產40.8%。 王志[15]報道玉米膜際栽培比普通未覆膜栽培增產13.01%～30.79%。 劉建華[16]和胡云宇[17]對陜北榆林谷子的研究表明， 膜際栽培在苗期階段能較大幅度地提升土壤的耕層地溫，能有效增加根系活動層的土壤含水量，能有效增加其株高、穗粗、穗長和單穗粒重，能顯著提高谷子產量。 胡云宇和張序[18]的研究表明，綠豆膜際栽培較露地栽培增產66.3%～131.6%。 本研究2 年的大田試驗結果表明，無論是平覆膜還是起壟覆膜、白膜還是黑膜，只要是同種覆膜栽培模式，均是膜際栽培模式的綠豆產量大于膜上栽培模式的產量。 膜際栽培比露地不覆膜栽培綠豆產量增加5.94%～11.44%，比膜上栽培產量增加0.83%～6.24%，而且膜際栽培增收效果明顯。 因此，建議今后膜際栽培模式可作為綠豆覆膜栽培的主要推廣模式。