全田寬膜覆蓋對(duì)耕層土壤水分及甘蔗生長(zhǎng)的影響

敖俊華，周文靈，陳迪文，黃振瑞，黃 瑩，盧穎林，李奇?zhèn)?，?永

（廣東省生物工程研究所（廣州甘蔗糖業(yè)研究所） 廣東省甘蔗改良與生物煉制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東　廣州　510316）

全田寬膜覆蓋對(duì)耕層土壤水分及甘蔗生長(zhǎng)的影響

敖俊華，周文靈，陳迪文，黃振瑞，黃 瑩，盧穎林，李奇?zhèn)ィ?永*

（廣東省生物工程研究所（廣州甘蔗糖業(yè)研究所） 廣東省甘蔗改良與生物煉制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510316）

通過(guò)田間試驗(yàn)，研究了甘蔗全田寬膜覆蓋、窄膜覆蓋及不蓋膜3種不同處理對(duì)耕層土壤水分，以及甘蔗株高、產(chǎn)量及效益的影響。結(jié)果表明，與窄膜覆蓋及不蓋膜處理相比，甘蔗全田寬膜覆蓋有利于在旱季維持較高的耕層土壤含水量，使甘蔗株高在9～10月份生長(zhǎng)速度達(dá)1.95 cm/天，顯著高于不蓋膜和窄膜處理的1.54和1.57 cm/天，并最終導(dǎo)致收獲時(shí)全田蓋膜處理甘蔗株高達(dá)到365.7 cm，顯著高于窄膜覆蓋和不蓋膜處理。蔗產(chǎn)量及效益分析結(jié)果表明，全田寬膜覆蓋比不蓋膜處理蔗產(chǎn)量提高了 29.4 t/hm2，增幅達(dá)29.8%，增收11022元/hm2，增幅達(dá)52.8%。

甘蔗；株高；全田寬膜覆蓋；蔗產(chǎn)量；經(jīng)濟(jì)效益

0　引言

甘蔗是我國(guó)南方地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，年均種植面積150萬(wàn)hm2以上，是蔗區(qū)農(nóng)民收入及地方政府稅收的重要來(lái)源。在我國(guó)，85%以上的甘蔗種植在旱坡地上，缺乏有效灌溉，甘蔗生產(chǎn)主要靠自然降水，降雨不均，季節(jié)性干旱較為突出，導(dǎo)致甘蔗產(chǎn)量一直處于較低水平，季節(jié)性干旱是限制甘蔗產(chǎn)量提高的重要限制因子。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)多數(shù)旱作蔗區(qū)平均甘蔗單產(chǎn)為60～85 t/hm2之間［1］，與具有灌溉條件的蔗區(qū)相比，具有較大的提升空間。從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)地膜覆蓋栽培技術(shù)，并在馬鈴薯［2-3］、玉米［4-5］、小麥［6］等作物上廣泛應(yīng)用，增產(chǎn)增收效果明顯。在甘蔗生產(chǎn)上，地膜覆蓋在廣西［7-9］、云南［10-11］及廣東［12］等蔗區(qū)廣泛使用，取得較好的應(yīng)用效果。目前甘蔗生產(chǎn)中地膜覆蓋主要以窄膜蔗溝上覆蓋為主，蔗田地膜覆蓋率在30%～50%之間，行間水分蒸發(fā)大，保水效果有限。因此，本試驗(yàn)開(kāi)展蔗地全田寬膜覆蓋研究，探討其對(duì)耕層土壤水分含量及甘蔗生長(zhǎng)的影響，為蔗地全田寬膜覆蓋的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料和方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地設(shè)在廣東省翁源縣官渡鎮(zhèn)東三村（E 113.94°，N 24.28°）甘蔗試驗(yàn)基地，土壤類型為磚紅壤。土壤理化性質(zhì)為：pH 5.2，有機(jī)質(zhì)13.52 g/kg，全氮0.85 g/kg，堿解氮73.21 mg/kg，全磷0.48 g/kg，速效磷 10.25 mg/kg，全鉀9.63 g/kg，速效鉀 41.5 mg/kg。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，處理1（不蓋膜處理）：不蓋地膜，2次施肥，基肥為復(fù)混肥（N∶P2O5∶K2O=9∶6∶6） 2250 kg/hm2，追肥為復(fù)混肥（N∶P2O5∶K2O= 22∶8∶10） 1200 kg/hm2；處理2（窄膜覆蓋）：甘蔗植溝覆蓋寬60 cm除草地膜，2次施肥，基肥為復(fù)混肥（N∶P2O5∶K2O=9∶6∶6） 2250 kg/hm2，追肥為復(fù)混肥（N∶P2O5∶K2O=22∶8∶10） 1200 kg/hm2；處理3（全田寬膜）：除草地膜（寬150 cm）全田覆蓋，1次施肥，施肥量為復(fù)混肥（N∶P2O5∶K2O =22∶8∶10） 2250 kg/hm2。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，共9個(gè)小區(qū)，每小區(qū)面積300 m2，下種量約為60000雙芽/hm2，完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。3種處理的田間示意圖見(jiàn)圖1。

圖1　甘蔗3種栽培方式示意圖

試驗(yàn)于2015年2月種植，2016年3月收獲。

田間管理：不蓋膜處理、窄膜覆蓋處理和全田寬膜處理在甘蔗種植時(shí)分別施殺單·毒死蜱 90、90 及120 kg/hm2；全田寬膜處理甘蔗蓋膜后無(wú)需管理；不蓋膜處理、植溝窄膜覆蓋處理于2015年2月及6月噴施二甲四氯和敵草隆進(jìn)行除草，6月份中耕培土，施用復(fù)混肥（N∶P2O5∶K2O=22∶8∶10） 1200 kg/hm2及殺單·毒死蜱90 kg/hm2。

1.3樣品采集與分析

土壤樣品測(cè)定：種植前及收獲后各小區(qū)取耕作層（0～30 cm）土壤測(cè)定pH、土壤全磷、全氮、全鉀、土壤速效養(yǎng)分、速效磷和速效鉀。

于4月中旬、6月中旬、8月中旬及10月中旬在早上8：00～10：00取0～20 cm耕作層土壤采用烘干法測(cè)定土壤含水量。

甘蔗農(nóng)藝性狀測(cè)定：于萌芽末期調(diào)查各小區(qū)發(fā)芽數(shù)；收獲時(shí)每小區(qū)選取代表性甘蔗30株，分別測(cè)定株高等性狀；產(chǎn)量采取砍收稱重實(shí)測(cè)。

1.4數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)均用Microsoft Excel 2007和SAS 8.2軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，方差分析采用Duncan Test。

2　結(jié)果與分析

2.1不同栽培方式下耕層土壤含水量變化

對(duì)不同種植方式下的耕層土壤含水量調(diào)查發(fā)現(xiàn)（圖2），不同時(shí)期，田間土壤含水量表現(xiàn)有所不同。在4月份，不同處理下田間土壤含水量從高到低依次為全田寬膜、窄膜覆蓋和不蓋膜處理，其中全田蓋膜的田間土壤含水量為 15.6%，土壤手捏成團(tuán)，拋之破碎，有利于甘蔗的萌發(fā)及生長(zhǎng)；不蓋膜處理的田間土壤含水量為 14.5%，手捏可成團(tuán)，易碎，有效含水量較低，不利于甘蔗的早生快發(fā)。6月份，蔗區(qū)降水量充足，各處理下的耕層土壤含水量都處于較高水平，耕層土壤含水量從高到低依次為窄膜覆蓋、不蓋膜處理及全田寬膜處理。從圖2可知，在8和10月份，各處理的耕層土壤含水量下降，以窄膜覆蓋、不蓋膜處理下降幅度較大，其耕層土壤含水量從高到低依次為全田寬膜、窄膜覆蓋及不蓋膜處理。結(jié)果表明，不同栽培方式對(duì)耕層土壤含水量有明顯影響，在降水量較少的旱季，全田寬膜覆蓋栽培有利于減少土壤中水分蒸發(fā)，從而保蓄水分，將耕層土壤含水量維持在較高水平；在多雨條件下，全田寬膜覆蓋栽培可防止過(guò)多的水滲入土壤，保證土壤中水分穩(wěn)定。

2.2不同栽培方式對(duì)甘蔗株高生長(zhǎng)的影響

圖2　不同處理下土壤含水量

不同栽培方式處理的甘蔗株高表現(xiàn)見(jiàn)表 2，可知，全田蓋膜能顯著促進(jìn)甘蔗株高的增加，比不蓋膜和窄膜處理分別增加14.7%和9.7%，表明全田蓋膜處理明顯促進(jìn)了甘蔗的生長(zhǎng)。對(duì)中后期（9～10月份）甘蔗株高生長(zhǎng)速度的分析表明，不同處理下甘蔗中后期生長(zhǎng)速度有所不同，具體表現(xiàn)為全田蓋膜處理下甘蔗株高伸長(zhǎng)速度達(dá) 1.95 cm/天，顯著高于不蓋膜和窄膜處理下的1.54和1.57 cm/天。表明全田蓋膜處理在甘蔗生長(zhǎng)中后期可保持較快的生長(zhǎng)速度，這應(yīng)與全田蓋膜處理在該時(shí)期具有較高的耕層土壤水分含量有關(guān)。收獲時(shí)期甘蔗株高表明，全田蓋膜處理甘蔗株高達(dá)到365.7 cm，顯著高于窄膜覆蓋和不蓋膜處理。

2.3不同栽培方式甘蔗經(jīng)濟(jì)效益分析

表1　不同栽培方式下甘蔗株高表現(xiàn)

分析不同處理下的甘蔗產(chǎn)量結(jié)果表明，在全田寬膜處理下，甘蔗產(chǎn)量最高，達(dá)128.0 t/hm2，比不蓋膜處理增產(chǎn) 29.8%，增產(chǎn)效果明顯。各處理的物資、用工投入及產(chǎn)值等見(jiàn)表2，從表 2可知，不同的種植方式的總投入和經(jīng)濟(jì)收益存在較大差別，采用全田寬膜覆蓋處理，凈收益為31903.5元/hm2，收益比不蓋膜對(duì)照處理增加11022元/ hm2，增收率達(dá)52.8%，增產(chǎn)增收效果顯著。

3　結(jié)論與討論

甘蔗是光合效率高、需水量大、產(chǎn)量高的 C4作物，據(jù)測(cè)定，每生產(chǎn)1 t的原料蔗需耗水量約150.2 t［13］，因此，土壤中水的供給狀況可顯著影響到甘蔗的產(chǎn)量。本研究結(jié)果表明，在全田寬膜覆蓋、窄膜覆蓋和不蓋膜等3種不同的栽培方式中，在降水量較少的旱季，全田寬膜覆蓋栽培有利于減少土壤中水分蒸發(fā)，從而保蓄水分，將耕層土壤含水量維持在較高水平，這對(duì)甘蔗苗期的早生快發(fā)及甘蔗中后期的生長(zhǎng)具有重要作用。在本研究中，全田寬膜覆蓋處理下甘蔗9～10月份的生長(zhǎng)速度為1.95 cm/天，明顯高于窄膜覆蓋和不蓋膜處理的1.57及1.54 cm/天，究其原因，全田蓋膜處理在該時(shí)期具有較高的耕層土壤水分含量，保證了其水分的供給，促進(jìn)了甘蔗的生長(zhǎng)。甘蔗的不同栽培方式下的產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益分析表明，全田寬膜處理顯著提高了甘蔗的產(chǎn)量和種植經(jīng)濟(jì)效益，與不蓋膜的栽培方式相對(duì)，產(chǎn)量提高了29.4 t/hm2，增產(chǎn)幅度29.8%；經(jīng)濟(jì)效益提高了11022元/hm2，增收幅度達(dá)52%。因此，在旱地蔗區(qū)，采用全田寬膜覆蓋栽培方式，可有效解決甘蔗生產(chǎn)的季節(jié)性干旱問(wèn)題，對(duì)提高旱地甘蔗產(chǎn)量具有重要意義。

表2　甘蔗不同種植方式下的成本和效益比較

［1］中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局. 中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒［EB/OL］. ［2016-06-06］. http://www.stats.gov.cn/tjsj/ ndsj/2015/indexch.htm

［2］趙愛(ài)琴，魏秀菊，朱明. 基于Meta-analysis的中國(guó)馬鈴薯地膜覆蓋產(chǎn)量效應(yīng)分析［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015（24）：1-7.

［3］王連喜，錢蕊，曹寧，等. 地膜覆蓋對(duì)粉用馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響［J］. 作物雜志，2011（5）：68-72.

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［5］閆根海，楊曉軍，王斌，等. 地膜覆蓋對(duì)玉米產(chǎn)量及其土壤狀況的影響［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（12）：6405-6406， 6413.

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［7］許樹(shù)寧，吳建明，黃杏，等. 不同地膜覆蓋對(duì)土壤溫度、水分及甘蔗生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響［J］. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014（12）：2137-2142.

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［12］陳明周，楊友軍，黃瑤珠，等. 甘蔗光降解地膜在湛江蔗區(qū)的增產(chǎn)效應(yīng)及其降解效果［J］. 中國(guó)糖料，2009（2）：7-9， 13.

［13］洪紅，梁廣焜，邢海萍. 甘蔗栽培技術(shù)［M］. 北京：金盾出版社，2007：67.

（本篇責(zé)任編校：李金玉）

Effects of Whole Plastic Film Mulching on Arable Layer Soil Water Content and Sugarcane Growth

AO Jun-hua， ZHOU Wen-ling， CHEN Di-wen， HUANG Zhen-rui， HUANG Ying， LU Yin-ling， LI Qi-wei，JIANG Yong
（Guangdong Provincial Bioengineering Institute （Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute）/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery， Guangzhou 510316）

A field experiment was conducted to evaluate the arable layer soil water content， sugarcane height， cane yield and benefits among the treatments of whole plastic film mulching with wide film， half plastic film mulching with narrow film and no plastic film mulching. The results showed that the treatment of whole plastic film mulching had higher arable layer soil water content during the dry season， and also had higher sugarcane growth rate. In September to October， the height growth rate of whole plastic film mulching was 1.95 cm/d， which was significant higher than 1.54 cm/d of no plastic film mulching and 1.57 cm/d of half plastic film mulching， finally resulting in the highest cane height in harvesting. The cane yield and benefits increased by 29.8% and 52.8% respectively， compared with the treatment of no plastic film mulching.

Sugarcane；Sugarcane height；Whole plastic film mulching；Cane yield；Benefit

S566.1

A

1005-9695（2016）05-0009-04

2016-06-30；

2016-10-18

廣東省科技創(chuàng)新能力建設(shè)（2015B070701001）；現(xiàn)代甘蔗育種創(chuàng)新能力建設(shè)（2014B070705002）；國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系甘蔗專項(xiàng)（CARS-20-3-1）；廣東省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目（2012NL015）

敖俊華（1980-），男，碩士，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事作物養(yǎng)分管理；Email：25732520@qq.com

江永（1961-），男，碩士，研究員，主要從事甘蔗營(yíng)養(yǎng)與栽培等方面的研究；E-mail：gz510316@sina.com

引文格式：敖俊華，周文靈，陳迪文，等. 全田寬膜覆蓋對(duì)耕層土壤水分及甘蔗生長(zhǎng)的影響［J］. 甘蔗糖業(yè)，2016（5）：9-12.