不同覆膜方式對糜子干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響

曹曉寧，王君杰，劉思辰，陳 凌，王海崗，田 翔，喬治軍

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物品種資源研究所，山西太原030031；2.農(nóng)業(yè)部黃土高原作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原030031；3.雜糧種質(zhì)資源發(fā)掘與遺傳改良山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原030031）

不同覆膜方式對糜子干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響

曹曉寧1，2，3，王君杰1，2，3，劉思辰1，2，3，陳 凌1，2，3，王海崗1，2，3，田 翔1，2，3，喬治軍1，2，3

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物品種資源研究所，山西太原030031；2.農(nóng)業(yè)部黃土高原作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原030031；3.雜糧種質(zhì)資源發(fā)掘與遺傳改良山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原030031）

研究比較了全膜平作穴播、全膜壟溝種植、膜側(cè)0.4 m、膜側(cè)0.6 m、起壟不覆膜、露地條播（CK）等6種覆膜栽培方式對糜子干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，覆膜能促進(jìn)糜子生長、增加地上部干物質(zhì)的積累；全膜壟溝種植和全膜平作穴播處理產(chǎn)量較高，分別為4 851.82，4 534.42 kg/hm2，分別較露地條播（CK）增加32.17%，23.52%，說明全膜壟溝種植和全膜平作穴播等全覆膜種植技術(shù)更有利于旱區(qū)糜子產(chǎn)量的提高。

糜子；覆膜；干物質(zhì)積累

糜子具有生育期短、耐旱、耐瘠薄的特性，是我國北方干旱半干旱地區(qū)的主要糧食作物之一，在糧食生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位[1]。山西省是我國糜子的主產(chǎn)區(qū)之一，糜子種植區(qū)域多屬于丘陵旱薄地，這些地區(qū)干旱發(fā)生頻繁、水資源稀缺造成作物產(chǎn)量低而不穩(wěn)。覆膜可以增加土層貯水量[2]，降低水分蒸發(fā)，提升土壤深層水分至作物可利用層，促進(jìn)土壤—作物—水分的良性循環(huán)[3-5]。通過覆膜可以提高地表溫度[6]、土壤微生物數(shù)量和土壤酶活性[7]，改善作物生長發(fā)育狀況，提高作物的養(yǎng)分和水分利用效率[8-9]，從而促進(jìn)作物產(chǎn)量的增加[10-11]。

本研究以晉黍9號(hào)為研究對象，比較了全膜平作穴播、全膜壟溝種植、膜側(cè)0.4 cm、膜側(cè)0.6 cm、起壟不覆膜、露地條播（CK）等6種覆膜栽培方式對糜子干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響，初步探討了其增產(chǎn)機(jī)制，旨在為改進(jìn)和完善干旱半干旱地區(qū)糜子地膜覆蓋種植技術(shù)、提高糜子產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益提供技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為晉黍9號(hào)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2013年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物品種資源研究所河曲試驗(yàn)基地進(jìn)行。該地區(qū)海拔高度1 086 m，年均氣溫8.8℃，年降雨量400 mm左右，無霜期150 d左右。土壤類型為砂質(zhì)土壤，土壤有機(jī)質(zhì)含量5.12 g/kg、全氮含量0.47 g/kg、速效磷含量12.3 mg/kg、速效鉀含量202.3 mg/kg。6月5日播種，管理方式同一般大田生產(chǎn)。

試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積15 m2（3 m×5 m）。共設(shè)置6種處理：（1）全膜覆蓋平作穴播（使用1.2 m膜）。壟面1 m，3膜，共3 m。行距30 cm。膜兩邊各留15 cm，每小區(qū)種10行。結(jié)合覆膜施肥。（2）全膜覆蓋壟溝種植。壟寬30 cm，壟高10 cm，起壟后用寬1 200 mm、厚度0.008 mm的地膜全地面覆蓋，第1幅膜與第2幅膜搭接5 cm，用土壓實(shí)，在溝內(nèi)按株距打孔點(diǎn)播。行距30 cm，每小區(qū)種10行。結(jié)合覆膜施肥。（3）膜側(cè)溝播（0.4 m膜）。壟高15 cm，壟寬20 cm，覆膜；壟溝40 cm，溝種2行。結(jié)合播種施肥。（4）膜側(cè)溝播（0.6 m膜）。壟高15 cm，壟寬40 cm，覆膜；壟溝60 cm，溝種4行。結(jié)合播種施肥。（5）起壟不覆膜。壟高15cm，壟寬20cm，壟溝40 cm，溝種2行。結(jié)合播種施肥。（6）露地條播（CK）。行距30 cm，種10行。公頃保苗60萬株。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 干物質(zhì)測定 于糜子苗期取樣1次，拔節(jié)期開始以后每隔15 d選擇生長一致的5株糜子進(jìn)行取樣，帶回實(shí)驗(yàn)室，將糜子植株分解為葉、莖和穗，稱其鮮質(zhì)量后，置于烘箱內(nèi)殺青0.5 h（105℃），然后在80℃恒溫烘至恒質(zhì)量，分別稱量各部位的干物質(zhì)質(zhì)量。

1.3.2 產(chǎn)量及產(chǎn)量指標(biāo)測定 糜子成熟后，各小區(qū)取5株糜子進(jìn)行考種，考察其農(nóng)藝性狀及其產(chǎn)量構(gòu)成。同時(shí)各小區(qū)共收5 m2糜子的穗，晾曬風(fēng)干后脫粒稱質(zhì)量，然后折算成公頃產(chǎn)量；主穗長是指主莖穗第1分枝基部到穗頭的長度；莖粗是用游標(biāo)卡尺測定主莖基部節(jié)間的直徑。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用DPS7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用Excel 2003進(jìn)行圖表處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆膜方式對糜子干物質(zhì)積累的影響

從圖1可以看出，糜子的干物質(zhì)積累量從拔節(jié)期開始呈現(xiàn)出先上升后略有下降的變化趨勢，其中，覆膜處理后糜子各生育時(shí)期的干物質(zhì)積累量均高于未覆膜處理（起壟不覆膜和露地條播），全膜壟溝種植和全膜平作穴播的干物質(zhì)積累量明顯高于其他處理，尤其表現(xiàn)在糜子生育后期；露地條播的干物質(zhì)積累量最低，說明地膜的使用有利于糜子的干物質(zhì)積累。

2.2 不同覆膜方式對不同生育時(shí)期糜子各器官干物質(zhì)積累量的影響

從圖2可以看出，不同覆膜處理對不同生育時(shí)期糜子各器官的干物質(zhì)積累產(chǎn)生了顯著影響，其中，全膜壟溝種植和全膜平作穴播處理各生育時(shí)期糜子的干物質(zhì)積累量明顯高于其他處理；其苗期干物質(zhì)積累總量和葉片積累總量明顯高于其他處理，得出全膜壟溝種植和全膜平作穴播處理對糜子苗期的生長發(fā)育有重要作用。拔節(jié)期、開花—灌漿期、灌漿中期全膜壟溝種植和全膜平作穴播處理糜子的莖干物質(zhì)積累量均高于其他處理。開花—灌漿期、灌漿中期全膜壟溝種植和全膜平作穴播處理糜子的穗干物質(zhì)積累量均高于其他處理。

2.3 不同覆膜方式對糜子農(nóng)藝性狀的影響

從表1可以看出，不同覆膜方式處理可以對糜子的株高產(chǎn)生顯著影響，全膜平作穴播處理糜子的株高最高；莖粗以全膜壟溝種植處理最大，達(dá)到6.93 mm；分蘗數(shù)以全膜壟溝種植和全膜平作穴播處理最多。說明覆膜方式的不同可以對糜子的農(nóng)藝性狀產(chǎn)生顯著性的影響。

表1 不同覆膜方式對糜子農(nóng)藝性狀的影響

2.4 不同覆膜方式對產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，覆膜處理的糜子單株穗數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒質(zhì)量顯著高于未覆膜處理，其中，全膜壟溝種植和全膜平作穴播處理單株穗數(shù)最高，達(dá)到2.5個(gè)，單株粒數(shù)分別為2 228.4，1 868.2個(gè)，單株粒質(zhì)量分別為19.06，15.82 g。全膜壟溝種植和全膜平作穴播處理產(chǎn)量較高，分別達(dá)到4 851.82，4 534.42 kg/hm2，分別較露地條播（CK）增加32.17%，23.52%；起壟不覆膜處理的產(chǎn)量最低，只有3 545.35 kg/hm2。說明在干旱地區(qū)糜子種植應(yīng)該優(yōu)先選擇全膜壟溝種植和全膜平作穴播等全覆膜種植技術(shù)。

表2 不同覆膜方式對糜子產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

3 結(jié)論與討論

干物質(zhì)是作物產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。李兆君等[9]研究發(fā)現(xiàn)，覆膜處理能夠顯著增加玉米不同生育期地上部干物質(zhì)量。張盼盼等[12]研究發(fā)現(xiàn)，覆膜能促進(jìn)糜子生長，增加生育后期地上部干物質(zhì)的積累，不同覆膜方式的影響程度不同。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同生育時(shí)期，覆膜處理糜子的干物質(zhì)積累量均高于未覆膜處理，即覆膜能夠促進(jìn)糜子的干物質(zhì)積累，與前人研究結(jié)果基本一致。龔月樺等[13]研究認(rèn)為，覆膜使小麥增產(chǎn)的原因是由于覆膜使小麥中前期生長加快、后期衰老延緩，因而綠葉面積大、同化能力增強(qiáng)，最終使得同化的干物質(zhì)總量大大增加，所以產(chǎn)量增加。賈根良等[14]研究認(rèn)為，糜子籽粒產(chǎn)量的形成過程是植株干物質(zhì)積累與分配的過程，在一定時(shí)期內(nèi)分配到生殖器官的干物質(zhì)越多，產(chǎn)量就越高。本研究結(jié)果表明，全膜壟溝種植和全膜平作穴播處理產(chǎn)量較高，分別較露地條播（CK）增加32.17%，23.52%，生長后期糜子的穗干物質(zhì)積累量均高于其他處理，這是其高產(chǎn)的重要原因之一。

覆膜可以提高集雨和保墑效果，有利于提高水分利用效率[8-9，15]。馬麗等[16]研究發(fā)現(xiàn)，覆膜能夠改善作物的冠層結(jié)構(gòu)、延緩葉片衰老和延長葉片功能期。屈洋等[17]研究發(fā)現(xiàn)，覆蓋栽培能顯著改善農(nóng)田土壤水分狀況，進(jìn)而促進(jìn)糜子的生長發(fā)育、提升糜子光合能力，促進(jìn)干物質(zhì)的形成和轉(zhuǎn)運(yùn)，最終增加糜子產(chǎn)量[10]。張小紅等[18]研究認(rèn)為，覆膜延長了糜子的生育期及生殖生長期，這為糜子籽粒產(chǎn)量的形成奠定了生物學(xué)基礎(chǔ)。但覆膜糜子干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)、產(chǎn)量形成相關(guān)的生理與代謝機(jī)制尚不清楚，還需進(jìn)一步研究。

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Effects of Different Plastic-film Mulching Techniques on Broomcorn Millet Dry Matter Accumulation and Yield

CAOXiaoning1，2，3，WANGJunjie1，2，3，LIUSichen1，2，3，CHENLing1，2，3，WANGHaigang1，2，3，TIANXiang1，2，3，QIAOZhijun1，2，3
（1.Institute ofCrop GermplasmResources，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；2.KeyLaboratory ofCrop Gene Resources and GermplasmEnhancement on Loess Plateau，MinistryofAgriculture，Taiyuan 030031，China；3.Shanxi KeyLaboratoryofGenetic Resources and Genetic Improvement ofMinor Crops，Taiyuan 030031，China）

The paper compares the influence of six cultivating ways on dry matter accumulation and yield of broomcorn millet, containing whole film culture dibbling，whole film ditch cultivation，film side 0.4 m，film side 0.6 m，non ridging coated，open ground drilling（CK）,and so on.The results indicate that film coating can promote the growth,meanwhile,increase dry matter accumulation aboveground.Thereinto,the processing yield of the whole film ditch cultivation and whole film culture dibbling are higher,4 851.82, 4 534.42 kg/hm2,respectively,which increase by 32.17%and 23.52%comparing with CK.It shows that the planting technologies of whole filmditch cultivation and whole filmculture dibblingare more conducive toyield enhancement.

broomcorn millet;plastic-film;drymatter accumulation

S516

A

1002-2481（2016）06-0730-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.06.03

2016-04-21

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-07-13.5）；山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士基金項(xiàng)目（YBSJJ1410）

曹曉寧（1985-），男，山西臨猗人，助理研究員，博士，主要從事糜子抗逆栽培生理研究工作。喬治軍為通信作者。