門洪文 黃慶銀 陸廣梅 呂振永 宋 波 張建興 侯兆武 魏訓培 王磊善 朱 利
(1.濟南市農業(yè)科學研究院 山東濟南 250316;2.濟南市長清區(qū)農業(yè)農村發(fā)展服務中心 山東濟南 250399;3.濟南市章丘區(qū)龍山郡小米研究所 山東濟南 250216)
谷子起源于我國,數千年來一直是北方的主栽作物,被譽為“中華民族的哺育作物”[1],在我國的農業(yè)生產和人民生活中占有重要地位。據統計[2],我國谷子種植面積由2013年的72.1萬hm2,增加到2018年的86.1萬hm2,總產量由177.6萬t增加為254.8萬t,單產由2 464.8 kg/hm2增長到3 009.3 kg/hm2。隨著生活水平的提高和食品多樣化,谷子加工制品越來越受到人們的喜愛。人們對谷子的需求不再局限于熬粥或制作小米干飯,飼草谷子、養(yǎng)生小米逐漸被人們接受,谷子產業(yè)鏈逐步延長,在人們生活中發(fā)揮了越來越重要的作用。然而,在谷子間苗、田間管理和收獲的各個生產階段,用工量極大。近年來隨著勞動力價格上漲,谷子生產成本急劇上升,導致谷子生產效益降低,影響了農戶種植谷子的積極性。
谷田除草有多種方法,抗除草劑品種可噴施特定谷田除草劑進行防除,一般品種可使用“谷友”(主要成分為單嘧磺?。┻M行防除。但除草劑的大量使用容易在土壤中造成殘留,使用不當會造成藥害,影響谷子產量和品質。
地膜覆蓋能夠集雨、增溫和防治雜草,大幅度提高旱作農田產出,推動干旱地區(qū)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。大量研究表明[3-4],地膜覆蓋可減少農田雜草的發(fā)生和生長,降低土壤養(yǎng)分損失,保障作物的營養(yǎng)需求。有研究表明[5],與對照相比,谷子覆膜穴播增產48.4%~66.5%,水分生產效率(WUE)提升58.1%~80.6%。地膜覆蓋對田間雜草具有防控作用,但是地膜覆蓋對谷田雜草的防控效果研究較少,且不同類型的地膜對雜草的防治效果不同,最終會影響谷子產量,這為谷子生產中合理選擇地膜帶來了困難。基于此,共設置了5種類型的地膜開展相關試驗,研究覆蓋不同類型地膜對谷子產量、田間農藝性狀及雜草防除效果的影響,旨在為合理使用地膜、提高谷子產量提供數據支撐。
參試谷子品種為中谷2號。試驗地膜類型有普通黑膜、普通銀灰膜、降解膜(0.006 mm,100 d)、降解膜(0.008 mm,70 d)、降解膜(0.006 mm,70 d),地膜寬度均為1 m。降解膜產自山東天壯環(huán)??萍加邢薰?。
1.2.1 試驗設計 試驗于2021年在濟南市農業(yè)科學研究院試驗基地進行,設置覆蓋普通黑膜、普通銀灰膜、降解膜(0.006 mm,100 d)、降解膜(0.008 mm,70 d)、降解膜(0.006 mm,70 d)5 種覆膜方式,以不覆膜處理為對照。播種日期為2021年5月21日,使用2MBDJQ-2型全覆膜雙行精量播種機統一播種,膜內窄行距40 cm,膜間寬行距75 cm,穴距15 cm,每穴3~5粒谷子。每個處理播種4行膜(8行谷子),小區(qū)長160 m、寬4.6 m。除覆膜種類不同外,統一進行田間管理。
1.2.2 測定項目與方法 測量指標及方法見表1。
表1 測量指標及方法
采用Excel 2010和SPSS 19.0軟件對試驗數據進行統計分析。
由表2可知,不同覆膜處理對谷子農藝性狀影響不同。各處理谷子株高在102.3~110.3 cm,莖粗在7.4~9.3 mm,覆膜對谷子株高影響不顯著,但顯著提高谷子莖粗17.6%。覆膜處理的單位面積穗數較對照增加28.8%,產量較對照增加了11.1%,其中0.008 mm 70 d降解膜處理產量最高,達291.8 kg/畝,較對照增加20.2%。覆膜處理對谷子出谷率影響不顯著,但顯著提高了出米率6.1%,提高谷子千粒重5.7%。覆膜處理降低了谷子穗長和穗粗,可能是由于覆膜增加了穗數,導致單個谷穗發(fā)育較小。
表2 不同地膜覆蓋對谷子田間農藝性狀和產量的影響(2021年)
由表3可知,谷田覆膜有效降低了田間雜草生物量,起到了較好的防草效果。不覆膜處理雜草總重為846.7 kg/畝,5個覆膜處理對田間雜草的防效在35.7%~58.6%,覆膜處理較對照減少雜草量達48.7%,其中覆蓋銀灰膜的處理雜草總重350.2 kg/畝,較不覆膜處理降低58.6%;覆蓋0.006 mm 100 d降解膜處理雜草總重372.4 kg/畝,較不覆膜處理降低56.0%;覆蓋0.008 mm 70 d降解膜處理雜草總重390.9 kg/畝,較不覆膜處理降低53.8%。各處理膜間雜草量顯著高于膜內雜草量,覆蓋地膜可降低膜間雜草量40.2%~71.7%,降低膜內雜草量19.3%~36.0%。
表3 不同地膜覆蓋對谷田雜草防效的影響(2021年)
由表4可知,在谷子生育期內,所有地膜均有不同程度降解,可降解地膜降解速度明顯高于普通地膜。經過目測觀察,普通黑膜和銀灰膜在75 d后開始出現裂紋,降解膜在45 d出現裂紋,0.006 mm 100 d降解膜在谷子收獲后出現多個2 cm以上的裂紋,0.006 mm 70 d降解膜形成均勻網狀裂紋。
由表5可知,谷子生育期內,不同地膜均產生了降解,谷子收獲后普通黑膜和銀灰膜殘留率較高,分別為86.4%和88.4%;降解膜殘留率較低,3種降解膜殘留率在57.8%~65.2%,其中70 d降解膜殘留率最低。谷子收獲期,3種降解膜出現了3 cm以上的裂紋,用手指扣膜極易斷裂;普通黑膜和銀灰膜裂紋少,手指扣膜拉力較大,需要及時清理。
表5 谷子收獲期不同地膜降解殘留率(2021年)
本研究發(fā)現,5種覆膜方式對谷子株高影響不顯著,但顯著提高了谷子莖粗和單位面積穗數。谷子覆膜種植對谷子增產效果顯著,平均增產11.1%,其中0.008 mm 70 d降解膜處理產量最高,達291.8 kg/畝,較對照增產20.2%。谷田覆膜有效降低了田間雜草生物量,起到了較好的防草效果,5個覆膜處理較對照減少雜草量達48.7%,其中覆蓋銀灰膜、0.006 mm 100 d降解膜和0.008 mm 70 d降解膜處理防草效果較好。在谷子生育期內,所有覆蓋的地膜均有不同程度降解。經過目測觀察和手扣拉力試驗,普通黑膜和銀灰膜在覆膜后75 d開始出現裂紋,而降解膜在45 d就出現裂紋,且裂紋數量顯著高于普通膜,地膜殘留率也顯著低于普通膜。
綜上所述,在本試驗條件下,選用0.008 mm 70 d降解膜進行谷子覆膜種植,既能有效減少雜草,降低谷田除草的農藥和人工投入,又能提高谷子產量和品質,降低“白色污染”,實現谷子綠色、高質量生產。