郭娜,馬建富,劉棟,李愛榮,郭英杰
(張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河北 張家口075000)
地膜覆蓋對油用亞麻干物質(zhì)積累、經(jīng)濟(jì)效益的影響
郭娜,馬建富,劉棟,李愛榮,郭英杰*
(張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河北 張家口075000)
通過田間試驗,研究了不同時期揭膜對油用亞麻干物質(zhì)積累及經(jīng)濟(jì)效益的影響。結(jié)果表明,覆膜處理(A~D)顯著提高了苗期到完熟期地上部干物質(zhì)積累量,與CK相比分別高出49.0%、36.27%、39.22%、60.78%。覆膜處理(A~D)以膜后40 d揭膜完熟期地上部干物質(zhì)積累量最高,為1.02 g/株。經(jīng)濟(jì)效益分析表明:A處理經(jīng)濟(jì)效益最佳,比CK增產(chǎn)3266.8元/hm2。故認(rèn)為膜后40 d揭膜是油用亞麻高產(chǎn)的最佳揭膜時期。
地膜;油用亞麻;干物質(zhì);經(jīng)濟(jì)效益
亞麻(Linseed)屬亞麻科(Linaceae)亞麻屬(Linum)一年或多年生草本植物。油用亞麻的適應(yīng)性廣,世界種植面積為461.7×104~573.2×104 hm2。據(jù)了解,目前我國油用亞麻年種植面積在46.67×104 hm2左右,總產(chǎn)量在40×104 t左右。油用亞麻因其耐旱、抗病和耐瘠而廣受農(nóng)民歡迎,已漸成為一些地區(qū)農(nóng)民調(diào)整種植結(jié)構(gòu)的重要作物[1-4]。近年來,油用亞麻的保健功能也日益受到關(guān)注,油用亞麻籽富含豐富的α-亞麻酸,其干性極佳,被應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域[5]?!唉粒瓉喡樗帷边€有預(yù)防心腦血管病、降脂等多種生理功效。油用亞麻籽中的木酚素具有顯著的抗癌、抗心血管疾病的功效[6-7]。
地膜覆蓋栽培具有改善油用亞麻生長發(fā)育所需的光、溫、氣、水等生態(tài)環(huán)境條件,縮短生育期,促進(jìn)生育前期根系生長發(fā)育,提高品質(zhì)和促進(jìn)增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)等作用[8-9]。但地膜覆蓋后期膜下溫度過高、濕度過大,導(dǎo)致根系早衰,對作物產(chǎn)量有一定負(fù)效應(yīng)[10-13]。適期揭膜可以改善作物生育后期土壤微生態(tài),促進(jìn)作物產(chǎn)量提高和品種改善[14-17]。有關(guān)覆膜的增產(chǎn)機(jī)理已有大量的研究[18-20],但關(guān)于油用亞麻揭膜栽培對油用亞麻生長發(fā)育的影響,及其對產(chǎn)量和品質(zhì)的作用尚缺乏相關(guān)研究。因此,本研究擬通過研究不同的揭膜時間對油用亞麻農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響,確定油用亞麻最佳揭膜時期,旨在為油用亞麻高產(chǎn)栽培技術(shù)提供理論支持。
試驗于2013年在河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院(煤礦)試驗地播種,張北縣地處壩上高寒區(qū),屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年平均7級以上大風(fēng)日數(shù)30 d左右。全年無霜期90~110 d,光照充足,雨熱同季,晝夜溫差大,干旱、多風(fēng)、少雨、無霜期短是主要的氣候特征。試驗點處于北緯40°57',東經(jīng)114°10',海拔1450 m,屬北方典型半干旱區(qū),土壤屬于栗鈣土類型。年均降水量392 mm左右,多集中于6~8月份,年平均溫度3.2℃。前茬作物為馬鈴薯。土壤養(yǎng)分情況為有效氮39.82 mg/kg,有效磷 6.93 mg/kg,有效鉀 86.88 mg/kg,有機(jī)質(zhì) 23.91 g/kg,pH值為 8.1。
1.2.1 試驗材料
當(dāng)?shù)刂髟云贩N壩選三號,該品種由張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院引進(jìn)德國品種中系選而成的中熟偏早型品種,已在我區(qū)生產(chǎn)上大面積應(yīng)用?;ǘ錇樗{(lán)色,種皮紅褐色,抗旱性強[21]。
1.2.2 試驗設(shè)計
試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,5個處理分別為:不覆膜(CK)、覆膜后40 d揭膜(A)、覆膜后50 d揭膜(B)、覆膜后60 d揭膜(C)、全生育期不揭膜(D)。其它各項農(nóng)事操作均按優(yōu)質(zhì)油用亞麻生產(chǎn)技術(shù)措施實施,田間管理水平略高于大田。小區(qū)面積20 m2(4 m×5 m),3次重復(fù)。采用全覆膜穴播種植,穴距10 cm,每穴8粒,CK采用條播,行距20 cm。重復(fù)間走道55 cm。四周設(shè)立保護(hù)行1 m。
1.2.3 栽培管理
4月27日播種,播種時單行穴播機(jī)采用同膜同一方向播種,防止播種孔錯位,增加放苗次數(shù)。人工覆膜,邊覆膜邊播種,播深3~4 cm,每小區(qū)種植20行,行距20 cm。5月11日開始陸續(xù)出苗,出苗時及時放苗封口,防止穴苗錯位、膜下壓苗,如有雜草鉆出地膜,進(jìn)行人工除草。間苗1次,苗高至5~7 cm、17~20 cm時分別進(jìn)行中耕。整個生育期對病蟲草沒有進(jìn)行化學(xué)防除,9月收獲。
1.3.1 經(jīng)濟(jì)性狀[22]
植株成熟時,每小區(qū)隨機(jī)選取油用亞麻20株,進(jìn)行室內(nèi)考種,然后求其平均數(shù)。
1.3.2 干物質(zhì)測定
采取油用亞麻植株地上部分各器官(莖、葉、花、果實),然后于105℃烘箱中烘干15~30 min殺青,再在80℃條件下繼續(xù)烘干至恒重。烘干過程中不停翻動,樣品烘干后置于干燥器中冷卻后稱重[23]。
數(shù)據(jù)采用Excel軟件和DPS統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析和處理。
由表1可以看出,不同處理對油用亞麻的農(nóng)藝性狀有一定的影響。7個性狀的變異系數(shù)范圍為1.32%~40.24%。分莖數(shù)變異系數(shù)最大(40.24%),其次為單株生產(chǎn)力和單株果數(shù),其變異系數(shù)分別為23.94%、21.70%,千粒重的變異系數(shù)為1.32%,說明分莖數(shù)、單株生產(chǎn)力、單株果數(shù)這3個農(nóng)藝性狀變異程度大、選擇范圍較廣,果粒數(shù)和千粒重變異程度小、選擇范圍較窄。
比較不同農(nóng)藝性狀可以看出,B處理的株高均比其他各處理高,同時A、B、C處理株高均高于CK、D處理,說明揭膜有促進(jìn)植株生長的作用。經(jīng)方差分析,不存在顯著性差異。B處理的工藝長度均比其他各處理高,同時A、B、C處理工藝長度均高于CK、D處理。經(jīng)方差分析,不存在顯著性差異。A處理分莖數(shù)均高于其它處理,比CK、B、C、D處理分別多0.09、0.08、0.11、0.11個,但處理間無顯著差異。A處理單株果數(shù)均高于CK、B、C、D 4個覆膜處理,分別多1.15、0.26、3.8、3.75個,方差分析表明,A和B處理與D處理、C處理存在顯著性差異。不同處理間每果粒數(shù)不存在顯著性差異。A、B處理單株生產(chǎn)力最高,均為0.47 g,顯著高于C、D處理,說明覆膜后40、50 d揭膜有利于提高單株生產(chǎn)力。B處理千粒重高出其它處理0.20 g(CK、A、C、D處理千粒重都為6.00 g),且不存在顯著性差異。
表1 揭膜時期對農(nóng)藝性狀的影響Tab.1 Effects of the film period on agronomic traits
由表2可以看出,與CK相比,A、B、C、D 4個覆膜處理僅顯著提高了苗期地上部干物質(zhì)積累量(p<0.05),分別高出49.0%、36.27%、39.22%、60.78%。而在其余3個時期處理間與CK干物質(zhì)積累量差異均不顯著。
表2 揭膜時期對油用亞麻地上部干物質(zhì)積累量的影響(g/株)Tab.2 Effects of the covering film period on the accumulation of drymatter above ground part of flax(g/株)
如圖1所示,苗期油用亞麻葉片干物質(zhì)積累量占油用亞麻植株地上部分總干重的77.48%~84.15%。隨著植株的生長,葉片所占比例有所下降,莖稈所占比率呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,至盛花期莖稈干物質(zhì)所占比率為全生育期最大值,占地上部干物質(zhì)積累總量的55.15%~59.37%。盛花期以后花朵、蒴果的干物質(zhì)積累量增加,完熟期蒴果干物質(zhì)所占比例增加到51.56%~58.55%。
覆膜有利于莖稈苗期至青果期干物質(zhì)積累量的增加。苗期,各覆膜處理莖稈干物質(zhì)所占比率比CK增加了47.06%~100%,現(xiàn)蕾期增加了5.81%~31.2%,盛花期增加了2.95%~24.91%,青果期增加了6.68%~23.87%。青果期,A處理蒴果干物質(zhì)分配比率最大。青果期、完熟期A處理的蒴果干物質(zhì)所占比率比CK分別提高了46.49%、67.5%,促進(jìn)了產(chǎn)量的提高。
圖1 揭膜時期對油用亞麻干物質(zhì)分配規(guī)律的影響Fig.1 Effects of the film period on the distribution of drymatter of flax
不同處理油用亞麻產(chǎn)量為1055.53~1430.72 kg/hm2,以A處理產(chǎn)量最高,為1430.72 kg,比CK增產(chǎn)35.55%,膜后50、60 d揭膜處理比CK分別增產(chǎn)32.70%、12.32%。可見,適時揭膜具有顯著增產(chǎn)作用。
對各處理產(chǎn)量進(jìn)行方差分析,膜后40 d揭膜和膜后50 d揭膜與CK存在極顯著性差異,膜后60 d揭膜和全生育期不揭膜處理下的油用亞麻產(chǎn)量與CK不存在顯著性差異(見表3)。
表3 揭膜試驗產(chǎn)量結(jié)果Tab.3 The yield results of the experiment
產(chǎn)出從原料和用工兩方面進(jìn)行分析,在原料方面,張家口壩上地區(qū),油用亞麻播種量為52.5 kg/hm2,種子10元/kg,種子費用為 525元/hm2,播種前耕地費用 525元/hm2,4個覆膜處理比CK多出地膜費用;在用工方面,CK在整個生育期主要是中耕用工較多,其他4個覆膜處理免去了中耕,但在苗期放苗需用工,且A、B、C 3個處理揭膜時需用工。產(chǎn)入在當(dāng)?shù)厥召彿N子價格為6元/kg。由表4可以看出,不同揭膜時期對經(jīng)濟(jì)效益的影響較大。A處理經(jīng)濟(jì)效益最佳,B處理其次,兩個處理分別比CK增產(chǎn)3266.8、3091.0元/hm2,C、D處理增收效果不佳。
表4 揭膜時期對油用亞麻經(jīng)濟(jì)效益的影響Tab.4 Effects of the film period on the economic benefits of flax
蔡紹珍[24]研究發(fā)現(xiàn),地膜覆蓋栽培對黃瓜干物質(zhì)積累的促進(jìn)作用主要在前期,以后逐漸減弱,不同時期揭膜處理,油用亞麻地上部干物質(zhì)積累量呈現(xiàn)慢~快~慢的動態(tài)變化趨勢。膜后40 d揭膜處理的單株干物質(zhì)積累總量及各器官的干物質(zhì)量均明顯高于其他處理,說明適時揭膜處理有利于植株的干物質(zhì)積累。
郭大勇等[25]研究發(fā)現(xiàn),春小麥生長中期適時揭膜能夠顯著增加有效分蘗數(shù)和后期的結(jié)實穗數(shù)。宿俊吉等[26]研究發(fā)現(xiàn)膜下滴灌棉田適時揭膜可提高陸地棉的單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重和衣分,從而提高產(chǎn)量。本研究發(fā)現(xiàn),不同時期揭膜處理可在一定程度上改善油用亞麻植株的農(nóng)藝性狀。從株高、工藝長度來看,4個處理均高于CK,其中,膜后50 d處理表現(xiàn)最好,分別比CK高出3.74、2.23 cm,比不揭膜處理高出0.84、2.31 cm,說明不同時間揭膜處理均有利于植株生長發(fā)育。分莖數(shù)、單株果數(shù)和單株生產(chǎn)力均是影響油用亞麻產(chǎn)量的重要因素,從這3個產(chǎn)量性狀表現(xiàn)來看,膜后40 d揭膜和膜后50 d揭膜兩個處理均較CK表現(xiàn)好,其中,以膜后40 d揭膜表現(xiàn)最好,比CK分別多0.09個、1.15個和0.08 g。對于每果粒數(shù)和千粒重兩個性狀來說,以膜后50 d揭膜處理表現(xiàn)最好,分別比CK高0.25粒和0.20 g。但經(jīng)方差分析,以上差異均不顯著。
在覆膜情況下,揭膜時間的早晚對油用亞麻的產(chǎn)量和品質(zhì)均有一定程度的影響。揭膜時間太早,地膜的增溫保墑作用不能充分發(fā)揮;揭膜太晚,油用亞麻生育后期因地溫過高反而抑制地下部植株生長,限制產(chǎn)量進(jìn)一步提高。賀潤喜等[27]在對不同生育期揭膜對旱地地膜覆蓋玉米生理性狀和產(chǎn)量的影響研究中發(fā)現(xiàn),適時揭膜可使玉米早衰現(xiàn)象得到緩減、百粒重增加,產(chǎn)量高于其他處理。林雷通等[28]在對不同時期揭膜培土對烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量的影響研究中發(fā)現(xiàn)栽后45 d揭膜培土效果最好,能較好促進(jìn)早期煙株生長和煙葉品質(zhì)的提高,過遲揭膜培土與不揭膜培土處理的產(chǎn)量和品質(zhì)均表現(xiàn)較差。這與本試驗中的試驗結(jié)果基本一致,因作物不同,具體揭膜時間存在一定差異。本試驗中,各處理折合產(chǎn)量為1055.0~1430.72 kg/hm2,以覆膜40 d后揭膜處理產(chǎn)量最高,比CK增產(chǎn)35.55%,覆膜50 d后揭膜處理產(chǎn)量比CK增產(chǎn)32.70%,但覆膜60 d后揭膜處理比CK增產(chǎn)12.32%,增產(chǎn)幅度大大下降,這充分說明適時揭膜的重要性。另外,從經(jīng)濟(jì)效益方面分析,膜后40 d處理比CK增收最高,達(dá)3266.8元/hm2。
本試驗表明,油用亞麻覆膜栽培技術(shù)能有效提高地溫,防治凍害,促進(jìn)油用亞麻干物質(zhì)積累,有利于生育前期生長發(fā)育,促進(jìn)產(chǎn)量的提高,膜后40 d左右揭膜時間最佳,過早和過晚揭膜均不利于油用亞麻的生長。
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Effects of Plastic Mulching Film on Dry Matter Accumulation and the Economic Benefit of Flax
GUO Na,MA Jianfu,LIU Dong,LI Airong,GUO Yingjie*
(Zhangjiakou Academy of Agricultural Science,Zhangjiakou,Hebei075000,China)
A field experiment was conducted to study the effect of uncovering film at different stage on dry matter accumulation and the economic benefit of flax.Results indicated that,the film covering treatments(A-D)can significantly increase dry matter accumulation during the period from seedling to green fruit.The increasing proportion was 49.0%、36.27%、39.22%、60.78%,respectively.The treatment of uncovering film at the 40thday was the highest among the film covering treatments(A-D),reaching 1.02 g per strain.Economic benefit analysis showed that A treatment had the best economic benefit which was,increased by 3266.8 yuan/hm2compared with CK.In summary,the treatment of uncovering film at the 40thday is the most appropriate time for high yield of flax.
mulching film;flax;drymatter;economic benefit
S563.2
A
1671-3532(2017)06-0292-06
2017-05-27
國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(CARS-17-SYZ-8)
郭娜(1987-),女,助理研究員,主要從事胡麻栽培育種及推廣工作。E-mail:wode6829@126.com
郭英杰(1970-),男,高級農(nóng)藝師,主要從事胡麻栽培育種及推廣工作。E-mail:gyj70@163.com