張建華，郭瑞峰，曹昌林，白文斌

黑色全膜覆蓋對(duì)高粱根區(qū)土壤溫濕度的影響及雜草抑制效應(yīng)

張建華，郭瑞峰，曹昌林，白文斌

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所/高粱遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西晉中 030600）

【】在雨養(yǎng)旱作地區(qū)，土壤溫度、水分和耕作措施是影響作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量的重要因素。明確雨養(yǎng)旱作區(qū)高粱生產(chǎn)中全膜覆蓋對(duì)高粱根區(qū)土壤環(huán)境條件的影響及對(duì)雜草的抑制效應(yīng)，為促進(jìn)高粱增產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所修文試驗(yàn)基地，以高粱品種晉糯3號(hào)為材料，采用順序排列設(shè)計(jì)，于2017和2018年分別開(kāi)展黑色全膜覆蓋、白色全膜覆蓋和裸地栽培試驗(yàn)，分析不同處理對(duì)高粱根區(qū)0—15 cm土壤日地溫、0—200 cm土層土壤含水率、雜草的抑制效應(yīng)和高粱生長(zhǎng)、產(chǎn)量及效益的影響。黑色全膜覆蓋能有效提高高粱各生育期耕層土壤溫度，與白色全膜覆蓋處理相比，0—15 cm土壤日地溫平均降低1.14℃（＜0.05）；同時(shí)，黑色全膜覆蓋具有與白色全膜覆蓋基本相同的保墑效果，各土層土壤平均含水率略高于白色全膜覆蓋區(qū)，較裸地平均提高1.89個(gè)百分點(diǎn)，并可顯著（＜0.05）提高裸地0—160 cm土層的土壤含水率。黑色全膜覆蓋顯著降低高粱田間雜草發(fā)生量，對(duì)闊葉雜草和禾本科雜草的株防效和鮮重防效分別達(dá)96%和93%以上，防效優(yōu)于白色全膜覆蓋（＜0.05），具有更為徹底的雜草防控作用。黑色全膜覆蓋對(duì)高粱出苗率、穗長(zhǎng)、一級(jí)枝梗數(shù)、穗粒數(shù)等性狀無(wú)明顯影響，但對(duì)高粱株高、株高整齊度、生育期、千粒重、產(chǎn)量及效益有影響。黑色全膜覆蓋60 d高粱的株高及株高整齊度高于白色全膜覆蓋；黑色全膜覆蓋生育期與裸地基本相當(dāng)，而白色全膜覆蓋生育期較短，較裸地縮短4—6 d；黑色全膜覆蓋千粒重、產(chǎn)量顯著（＜0.05）高于白色全膜覆蓋和裸地處理，2017和2018年千粒重較白色全膜覆蓋分別增加3.72%和3.78%，較裸地分別增加6.95%和7.06%；產(chǎn)量較白色全膜覆蓋分別提高6.72%和6.94%，較裸地分別提高19.27%和20.03%；2017和2018年黑色全膜覆蓋較白色全膜覆蓋分別增收1 529.82和1 599.76元/hm2，較裸地分別增收3 025.38和3 215.52元/hm2。建議在雨養(yǎng)旱作區(qū)高粱生產(chǎn)中，采用黑色全膜覆蓋替代白色全膜覆蓋，促進(jìn)高粱高產(chǎn)。

黑色全膜覆蓋；高粱；土壤含水率和溫度；雜草抑制；性狀

0 引言

【研究意義】地膜覆蓋作為一種農(nóng)作物增產(chǎn)增收的重要技術(shù)，它不僅具有明顯的保墑作用[1]，還可以防止土壤流失、控制土壤鹽堿度[2]，對(duì)干旱半干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】地膜覆蓋方式分為全膜覆蓋、半膜覆蓋，地膜類型也有白色透明地膜、黑色地膜和特種地膜等，不同的覆蓋方式以及地膜類型對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)具有顯著影響。全膜覆蓋技術(shù)由于具有使地面水分散失更少、對(duì)水分利用效率更高等優(yōu)點(diǎn)，更好地解決了自然降水的有效利用問(wèn)題，被廣泛應(yīng)用于小麥、玉米等作物栽培中。實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的地膜類型為白色地膜，普通白色地膜由于透光性好、熱輻射大，顯著提高了土壤耕層溫度[3]，與裸地種植相比出現(xiàn)了不同程度的早衰現(xiàn)象[4-6]，且膜下雜草危害嚴(yán)重。而黑色地膜透光率只有1%—3%，熱輻射只有30%—40%，因其幾乎不透光，在增溫保墑、延緩早衰、抑制雜草等方面具有獨(dú)特的作用，因此，日本等發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用廣泛，市場(chǎng)份額達(dá)到30%以上；中國(guó)僅在馬鈴薯、蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物及玉米生產(chǎn)中有較廣泛地應(yīng)用。Lifm等[7]、Zaogo等[8]、韓思明等[9]和杜延軍等[10]等研究認(rèn)為地膜覆蓋作物因生長(zhǎng)前期土壤水分和養(yǎng)分耗竭嚴(yán)重，后期會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重脫水、脫肥早衰的現(xiàn)象，導(dǎo)致減產(chǎn)。吳家全等[11]研究表明，由于白色地膜透光性能較好，當(dāng)田間雜草種子萌芽后，其水、肥、溫、光四大因子均適于雜草芽苗的生長(zhǎng)與發(fā)育，導(dǎo)致膜下雜草大量存在而減產(chǎn)。高赟等[12]研究表明，覆蓋黑色地膜對(duì)馬鈴薯田常見(jiàn)雜草和優(yōu)勢(shì)種雜草有較好的控制作用，可使田間雜草維持在一個(gè)較低水平，防止來(lái)年單一雜草暴發(fā)。劉露等[13]認(rèn)為，經(jīng)黑色地膜覆蓋的胡蘿卜根冠比在生長(zhǎng)后期大于白色地膜，同時(shí)黑色膜可以有效控制壟體雜草。王軍等[14]發(fā)現(xiàn)玉米不同時(shí)期土壤含水量以黑色全膜覆蓋處理保水保墑效果最好，且產(chǎn)量最高。漆永紅等[15]等表明，黑色全膜覆蓋對(duì)玉米田間雜草具有較為徹底的防控作用?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】近幾十年來(lái)，全國(guó)高粱種植面積大幅下降且種植區(qū)域邊緣化，學(xué)者們關(guān)于高粱地膜覆蓋研究相對(duì)較少，且多集中于白色地膜的增溫保墑作用，而忽視了其促進(jìn)作物生長(zhǎng)的同時(shí)也加重了雜草發(fā)生的負(fù)面效應(yīng)，有關(guān)黑色地膜在全膜覆蓋高粱栽培中的應(yīng)用及比較優(yōu)勢(shì)更是鮮見(jiàn)報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究于2017―2018年系統(tǒng)研究黑色全膜覆蓋對(duì)高粱根區(qū)土壤溫濕度的影響及雜草去除效應(yīng)，旨在為旱作區(qū)高粱選擇適宜地膜，促進(jìn)高粱增產(chǎn)增收提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

黑色、白色地膜規(guī)格均為寬140 cm×厚0.008 mm，由山東權(quán)一塑業(yè)公司生產(chǎn)。高粱品種為晉糯3號(hào)，由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所選育。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在山西省晉中市榆次區(qū)修文鎮(zhèn)高粱試驗(yàn)基地（112°42'N，37°35'E）進(jìn)行，試驗(yàn)地年平均降水量為500 mm左右，地塊平整，無(wú)灌溉條件，排水較好。土壤類型為壤質(zhì)土，土壤0—20 cm含有機(jī)質(zhì)11.0 g·kg-1、全氮0.76 g·kg-1、速效磷4.60 mg·kg-1、速效鉀120.40 mg·kg-1，pH 7.0。2017年和2018年的年降雨量分別為493和509 mm，降雨主要集中于7月、8月和9月。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2017和2018年試驗(yàn)相同。試驗(yàn)為順序排列設(shè)計(jì)，設(shè)黑色全膜覆蓋，普通白色全膜覆蓋和裸地（CK）3個(gè)處理，每處理重復(fù)3次。小區(qū)面積6.0 m×5.0 m=30.0 m2，每小區(qū)鋪膜4張。

根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，于2017年4月23日和2018年4月25日進(jìn)行整地、施肥（施肥量為純氮300 kg·hm-2，純磷225 kg·hm-2）；5月3日覆膜、播種高粱，用點(diǎn)播器人工打孔點(diǎn)播，每孔3粒，播后用細(xì)濕土封孔，播種孔間距15.5 cm，行距50 cm，每小區(qū)共播種高粱10行，定植時(shí)每孔選留１株，田間實(shí)際密度112 500株/hm2，其他管理同普通大田。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 出苗率 高粱定植前，每小區(qū)選取5行，調(diào)查每行出苗株數(shù)，計(jì)算出苗率。

出苗率=（每行出苗株數(shù)/每行播種粒數(shù)）×100%

1.4.2 土壤地溫 采用曲管地溫計(jì)分別在高粱苗期、拔節(jié)期、抽穗開(kāi)花期和灌漿成熟期測(cè)定各處理0—15 cm土壤的溫度日變化，測(cè)定時(shí)間為8：00—18：00，每2小時(shí)觀測(cè)1次。

1.4.3 土壤水分 采用烘干法[16]測(cè)定不同處理小區(qū) 高粱苗期、拔節(jié)期、抽穗開(kāi)花期和灌漿成熟期0—200 cm土層的土壤含水量，每20 cm取一次樣，并記載高粱播種至成熟的田間降雨量。

1.4.4 雜草防效 高粱出苗后30和45 d分別調(diào)查各小區(qū)雜草發(fā)生情況，每小區(qū)按對(duì)角線5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)0.25 m2，測(cè)定所有種類雜草的株數(shù)和地上部鮮重質(zhì)量，計(jì)算株防效和鮮重防效。

株防效=[（對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)－處理區(qū)雜草株數(shù)）/對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)]×100%

鮮重防效=[（對(duì)照區(qū)雜草鮮質(zhì)量－處理區(qū)雜草鮮質(zhì)量）/對(duì)照區(qū)雜草鮮質(zhì)量]×100%

1.4.5 株高整齊度 高粱拔節(jié)期，每小區(qū)選取5行，每行15株，測(cè)量每株高粱高度并計(jì)算株高整齊度（其值越大，代表株高越整齊）。

整齊度=100×1/S

式中：S為株高標(biāo)準(zhǔn)差，株高單位為cm。

1.4.6 產(chǎn)量 高粱收獲時(shí)調(diào)查小區(qū)高粱穗產(chǎn)量。同時(shí)選取20個(gè)代表性高粱穗進(jìn)行室內(nèi)考種，調(diào)查統(tǒng)計(jì)每小區(qū)高粱的穗長(zhǎng)（cm）、一級(jí)枝梗數(shù)（個(gè)）、穗粒數(shù)（粒/穗）、千粒重（g）。根據(jù)20穗折干率計(jì)算小區(qū)高粱籽粒產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel作圖、DPS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析，采用最小顯著差別法（least significant difference，LSD）多重比較。

2 結(jié)果

2.1 不同顏色全膜覆蓋對(duì)土壤溫度的影響

通過(guò)對(duì)2017年和2018年高粱不同生育期各處理?xiàng)l件下0—15 cm土壤平均溫度日變化測(cè)定（圖1），高粱不同生育期各處理0—15 cm的土壤平均溫度日變化趨勢(shì)基本相同，均呈現(xiàn)“∧”字形，土壤氣溫先升高后緩慢降低，在中午14：00達(dá)到最大值，2018年最高溫度略高于2017年。就各處理不同生育期進(jìn)行比較，高粱不同生育期土壤日溫度隨高粱生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程總體呈先升高后降低的趨勢(shì)，拔節(jié)期溫度最高，灌漿成熟期溫度最低，苗期與拔節(jié)期溫度差異不顯著。從不同處理來(lái)看，各生育期黑色和白色全膜覆蓋處理的0—15 cm土壤日地溫明顯（＜0.05）高于裸地對(duì)照；而不同顏色膜間的增溫效果卻不同，白色全膜覆蓋土壤日溫度最高，黑色全膜覆蓋次之，較裸地對(duì)照有一定的增溫效果，但明顯低于白色全膜，平均較白色全膜低1.14℃；不同顏色全膜間日最高溫度差異顯著（＜0.05），但日最低溫度無(wú)明顯差異。由此可知，與裸地相比，黑色全膜能夠提高高粱0—15 cm的土壤溫度起到保溫的作用，與白色全膜相比，在白天高溫時(shí)段其0—15 cm土層的土壤溫度相對(duì)較低。

圖1 不同處理在高粱苗期、拔節(jié)期、抽穗開(kāi)花期和灌漿成熟期地表下0—15 cm土壤平均溫度日變化

2.2 不同顏色全膜覆蓋對(duì)土壤含水率的影響

通過(guò)測(cè)定2017年和2018年高粱不同生育期各處理?xiàng)l件下0—200 cm土壤平均含水率的變化（圖2）。可以看出，隨著土層深度的增加，土壤平均含水率總體呈先降低后升高的趨勢(shì)。從不同處理來(lái)看，不同顏色全膜覆蓋0—200 cm土壤含水率基本相同，但均高于裸地處理；黑色全膜覆蓋區(qū)土層土壤平均含水率略高于白色全膜覆蓋區(qū)，但無(wú)明顯差異，平均較裸地提高1.89個(gè)百分點(diǎn)。在0—160 cm土層，覆膜處理土壤平均含水率顯著高于裸地處理（＜0.05），但在160 cm及其以下土層，覆膜處理與裸地處理差異不顯著（＞0.05）。由此可知，黑色全膜覆蓋與傳統(tǒng)的白色全膜覆蓋具有相同的保墑效果，可以明顯提高土壤含水率。

圖2 不同處理2017和2018年全生育期土壤含水率變化

2.3 不同顏色全膜覆蓋對(duì)高粱田間雜草的防效

通過(guò)檢測(cè)2017年和2018年不同顏色全膜覆蓋對(duì)高粱田間雜草的防效（表1）?？梢钥闯?，與裸地對(duì)照相比，采用全膜覆蓋對(duì)高粱田闊葉雜草和禾本科雜草均具有良好的防控作用，且差異顯著。2年黑色全膜覆蓋對(duì)闊葉雜草和禾本科雜草的株防效和鮮重防效平均達(dá)到96%和93%以上。不同顏色地膜間相比較，黑色全膜覆蓋防效優(yōu)于白色全膜，處理間差異顯著（＜0.05）；2017年黑色全膜覆蓋對(duì)闊葉雜草株防效和鮮質(zhì)量防效較白色全膜分別提高16.40%和14.51%，禾本科雜草株防效和鮮質(zhì)量防效分別提高12.55%和9.60%；2018年闊葉雜草株防效和鮮質(zhì)量防效分別提高17.83%和16.56%，禾本科雜草株防效和鮮質(zhì)量防效分別提高15.21%和12.21%。由此可知，與傳統(tǒng)白色全膜覆蓋相比，黑色全膜覆蓋高粱田雜草發(fā)生量顯著降低，防除作用更為徹底。

2.4 不同顏色全膜覆蓋對(duì)高粱生長(zhǎng)的影響

通過(guò)統(tǒng)計(jì)2017年和2018年不同顏色全膜覆蓋對(duì)高粱生長(zhǎng)的影響（表2）。發(fā)現(xiàn)2種顏色全膜覆蓋均不影響高粱的出苗率，出苗率均高于裸地，但差異不顯著（＞0.05）。就株高及整齊度來(lái)看，全膜覆蓋株高及整齊度均高于裸地，差異顯著（＜0.05）；白色全膜30 d株高及株高整齊度高于黑色全膜，黑色全膜60 d株高及株高整齊度高于白色全膜，顏色間差異顯著（＜0.05）。就高粱生育期來(lái)看，黑色全膜覆蓋生育期與裸地基本相當(dāng)，而白色全膜覆蓋生育期較短，較裸地縮短4—6 d。

2.5 不同顏色全膜覆蓋對(duì)高粱產(chǎn)量及效益的影響

通過(guò)統(tǒng)計(jì)2017年和2018年不同顏色全膜覆蓋對(duì)高粱產(chǎn)量的影響（表3）。2種顏色全膜覆蓋對(duì)高粱的穗長(zhǎng)及一級(jí)枝梗數(shù)無(wú)明顯影響，與裸地對(duì)照相比，差異均不顯著（＞0.05）。從產(chǎn)量來(lái)看，不同顏色全膜覆蓋差異顯著（＜0.05），黑色全膜覆蓋產(chǎn)量顯著高于白色全膜和裸地，2017年和2018年較白色全膜分別提高6.72%和6.94%，較裸地分別提高19.27%和20.03%；從產(chǎn)量構(gòu)成因素穗粒數(shù)和千粒重來(lái)看，不同顏色全膜覆蓋穗粒數(shù)差異不顯著，但千粒重差異顯著（＜0.05），黑色全膜顯著高于白色全膜和裸地處理，2017年和2018年較白色全膜分別增加3.72%和3.78%，較裸地分別增加6.95%和7.06%。從增產(chǎn)效益來(lái)看，與白色全膜和裸地相比較，黑色全膜2017年增產(chǎn)高粱764.91和1 962.69 kg·hm-2，2018年增產(chǎn)高粱799.88和2 057.76 kg·hm-2；高粱價(jià)格按2元/kg，地膜成本按900元/hm2計(jì)算，2017年增收1 529.82和3 025.38元/hm2，2018年增收1 599.76和3 215.52元/hm2，差異顯著（＜0.05）。由此可知，與傳統(tǒng)白色全膜覆蓋相比，黑色全膜覆蓋增產(chǎn)增收作用更為明顯。

表1 不同全膜覆蓋對(duì)雜草的防效

不同字母間表示在＜0.05水平差異顯著。下同

There are significant differences at＜0.05 between different letters. The same as below

表2 不同全膜覆蓋對(duì)高粱生長(zhǎng)的影響

表3 不同全膜覆蓋對(duì)高粱產(chǎn)量的影響

3 討論

溫度和水分與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)。在雨養(yǎng)旱作地區(qū)，溫度和水分是影響作物生長(zhǎng)發(fā)育的兩大主要環(huán)境因素，溫度影響作物的發(fā)育速度，從而影響作物生育期的長(zhǎng)短以及各生育期的早晚，土壤溫度變化1℃就會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生明顯的影響[17]；良好的土壤水分環(huán)境是作物增產(chǎn)增收的重要條件，土壤溫度過(guò)高或水分缺乏均可以造成作物生長(zhǎng)后期的早衰，造成減產(chǎn)。雜草是影響作物產(chǎn)量的重要因素。雜草發(fā)生是雜草種群與周圍環(huán)境因子相互作用的綜合表現(xiàn)，影響雜草發(fā)生的環(huán)境因素錯(cuò)綜復(fù)雜，氣象因子則是影響雜草發(fā)生的一個(gè)重要因子[18-21]。路海東等[22-23]、張琴[24]、漆永紅等[15]、姜延軍等[25]研究了地膜覆蓋對(duì)玉米根區(qū)土壤水分、溫度、雜草去除和玉米生長(zhǎng)、產(chǎn)量的影響，明確了黑色地膜對(duì)玉米的增溫保墑、雜草去除效果及與傳統(tǒng)白色地膜相比的增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。高粱和玉米雖均為大田糧食作物，但生理特性卻大不相同。本試驗(yàn)主要研究了黑色全膜覆蓋對(duì)高粱根區(qū)土壤溫濕度的影響及雜草抑制效應(yīng)。

路海東等[22]、張琴[24]對(duì)旱地玉米研究結(jié)果表明，與白色地膜覆蓋相比，黑色地膜覆蓋能夠有效降低白天0—15 cm土壤溫度，且在一日內(nèi)氣溫最高時(shí)段差異更為明顯；黑色地膜與白色地膜對(duì)玉米根區(qū)土壤保水效果基本相同，但二者均顯著高于裸地對(duì)照。本研究得出，白色全膜覆蓋具有提高高粱根區(qū)0—15 cm土壤日地溫及0—200 cm土層土壤含水率的作用，但是其覆蓋增溫過(guò)高會(huì)對(duì)高粱生長(zhǎng)產(chǎn)生副作用，造成高粱早衰，而黑色全膜覆蓋具有和白色全膜覆蓋相同的增溫保墑作用，與白色全膜覆蓋相比，不僅能夠提高土壤含水率，而且其0—15 cm土壤日地溫平均較普通白色全膜降低1.14℃，這與路海東等[22-23]、張琴[24]對(duì)玉米的研究結(jié)果大致相同。這是由于黑色地膜透光率小地膜覆蓋土壤中的水分不能直接蒸發(fā)掉，當(dāng)土壤水分蒸發(fā)到地表時(shí)，受到地膜的阻隔作用，形成水珠在薄膜的下面，然后再回到土壤中，這樣就減少了土壤水分的蒸發(fā)量，保持了良好的土壤墑情，維持了穩(wěn)定的土壤含水率；同時(shí)由于黑色地膜具有吸熱且熱輻射小的特性，膜下空氣升溫及散熱慢，因此黑色全膜能穩(wěn)定調(diào)節(jié)地溫。

高粱是對(duì)除草劑比較敏感的作物，因除草劑使用不當(dāng)造成減產(chǎn)的問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，而且高粱田專用除草劑種類較少，因此，高粱田草害防控是生產(chǎn)上亟待解決的問(wèn)題[26]。姜延軍等[25]、岳德成等[27-28]對(duì)玉米田不同地膜的控草效果研究結(jié)果表明，用白色地膜以全膜雙壟溝播方式覆蓋可以引起膜下雜草大量發(fā)生，而使用黑色地膜則可有效控制雜草的發(fā)生。漆永紅等[15]提出，黑色全膜覆蓋不僅有助于提高土壤含水率、降低土壤溫度，還可以有效防除田間雜草。本研究得出，與白色全膜覆蓋相比，黑色全膜覆蓋對(duì)闊葉雜草和禾本科雜草防效較好，株防效和鮮重防效分別達(dá)96%和93%以上，這與岳德成等[28]、漆永紅等[15]研究結(jié)果基本相似，表明高粱生產(chǎn)中采用黑色全膜覆蓋，對(duì)田間雜草具有較為徹底的防控作用。

大量研究認(rèn)為，土壤溫度[29]、水分[30]和耕作措施[31]等對(duì)高粱生長(zhǎng)和產(chǎn)量具有明顯影響，高粱株高、生育期及千粒重等農(nóng)藝性狀與高粱產(chǎn)量水平密切相關(guān)，開(kāi)花后是作物籽粒產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時(shí)期，同時(shí)也是葉片功能開(kāi)始衰退的時(shí)期[32]。張琴[24]、路海東等[22]認(rèn)為黑色地膜能顯著提高玉米千粒重和產(chǎn)量。本研究表明，與白色全膜覆蓋相比，黑色全膜具有顯著提高高粱籽粒千粒重和產(chǎn)量的作用，這與二者結(jié)論基本相同。本研究還得出，黑色全膜不僅能夠顯著提高千粒重及產(chǎn)量及效益，同時(shí)還具有提高高粱株高、株高整齊度、延長(zhǎng)生育期的作用。這可能是由于采用黑色全膜覆蓋后提高土壤含水量、穩(wěn)定調(diào)節(jié)地溫的作用，使高粱前期生長(zhǎng)速度加快，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)期縮短，后期衰老延緩，生殖生長(zhǎng)時(shí)期延長(zhǎng)，從而促進(jìn)了高粱籽粒灌漿期光合物質(zhì)的生產(chǎn)，進(jìn)一步提高高粱千粒重及產(chǎn)量。

4 結(jié)論

在雨養(yǎng)旱作地區(qū)高粱生產(chǎn)中，黑色全膜覆蓋具有和白色全膜覆蓋相同的增溫保墑作用，與白色全膜覆蓋相比，不僅能夠提高土壤含水率，而且其0—15 cm土壤日地溫平均較普通白色全膜覆蓋降低1.14℃，從而顯著改善高粱根區(qū)土壤的水溫條件，延長(zhǎng)高粱的生育期。同時(shí)，黑色全膜覆蓋較白色全膜覆蓋對(duì)高粱田間雜草具有更為徹底的防控作用，顯著提高高粱的千粒重和產(chǎn)量，因此，建議在本區(qū)域高粱生產(chǎn)中，采用黑色全膜覆蓋替代白色全膜覆蓋，促進(jìn)高粱高產(chǎn)。

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Effects of black full film mulching on soil temperature and Humidity and weed control in root zone of sorghum

ZHANG JianHua, GUO RuiFeng, CAO ChangLin, BAI WenBin

(Sorghum Research Institute, Shanxi Academy of Agricultural Sciences/Shanxi Key Laboratory of Sorghum Genetic and Germplasm Innovation, Jinzhong 030600, Shanxi)

Soil temperature, moisture and tillage measures are important factors affecting crop growth and yield in rain-fed arid areas. It is of great significance to clarify the effect of full-film mulching on the soil environmental conditions in the root of sorghum, as well as its inhibitory effect on weeds, in order to promote the increase of sorghum yield in rain-fed arid areas.The experimental site is located in The Institute of shanxi Academy of Agricultural Sciences test base. Jinnuo 3 is the tested variety. The experiment adopts sequential arrangement design. Black full-film mulching, white full-film mulching and bare land cultivation experiments were carried out in 2017 and 2018, respectively. The effects of full-film mulching on the daily temperature of 0-15cm soil in the root zone of sorghum, soil moisture content of 0-200 cm soil layer, weedcontrol, the growth, yield and benefit of sorghum were analyzed.The results showed that black full-film mulching could effectively improve the soil temperature of the surface layer in each growth period, soil temperature was lower and made the daily temperature of 0-15cm soil by an average of 1.14℃（＜0.05）, compared with the white full-film mulching . The black and white full-film mulching provided the same degree of soil moisture conservation, the average soil moisture content of each soil layer was slightly higher than white full-film mulching. and increased by 1.89 percentage points on average compared with bare land cultivation, which significantly increased （＜0.05）the moisture content of 0-160 cm soil layer. The black full-film mulching significantly reduced the amount of sorghum weeds in the field. The control effect on broadleaf weeds and grass weeds reached 96% and 93% respectively, which was superior to the white full-film mulching（＜0.05）and had more thorough weed control effect. It was no obvious influence on sorghum seedling rate, ear length, number of first-stage branches and grain number per ear, but had an effect on sorghum plant height, plant height uniformity, birth stage, thousand grain weight, yield and benefit when sorghum was planted on black full-film mulching . The plant height and plant height uniformity of sorghum covered with the black full film for 60 days were higher than that covered with white full-film. The growth period of black full-film mulching sorghum was the same as that of bare land cultivation, while that of white full-film mulching sorghum was shorter, shorter by 4-6 days than that of bare sorghum. The thousand-grain weight and yield of black full-film mulching were significantly higher than that of white full-film mulching and bare land cultivation (＜0.05). Compared with white full-film mulching, the thousand-grain weight increased by 3.72% and 3.78% respectively, and 6.95% and 7.06% respectively compared with bare land cultivation. The yield was 6.72% and 6.94% higher than that of the whole white full-film mulching, 19.27% and 20.03% higher than that of bare land cultivation, respectively. The black full-film mulching increased 1 529.82 yuan/hm2and 1 599.76 yuan/hm2respectively compared with the white full-film mulching, and 3 025.38 yuan/hm2and 3 215.52 yuan/hm2respectively compared with the bare oneIt is suggested that black full-film mulching should be used instead of the traditional white full-film mulching in sorghum production in rain-fed arid areas, so as to promote the high yield of sorghum.

black full-film mulching; sorghum; soil temperature and moisture; weed control; traits

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.22.017

2019-06-11；

2019-09-20

山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目（201703D221011-2）、山西省農(nóng)科院特色農(nóng)業(yè)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目（YGG17013）、山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目（201703D211010）、國(guó)家基礎(chǔ)性長(zhǎng)期性監(jiān)測(cè)項(xiàng)目（ZX04S040600，ZX03S0406）

張建華，Tel：0354-8593518；E-mail：betty13503503943@163.com。通信作者白文斌，E-mail：baiwenbin1983@126.com

（責(zé)任編輯 李莉）