绿豆不同覆膜方式高效栽培技术效果初探

纪晓玲，岳鹏鹏，张 静，刘建华，雷锦银，张 雄

(1.榆林学院，陕西 榆林719000;2.榆林市横山县农技服务中心，陕西横山719100)

陕北地处黄土高原，属大陆性季风气候，干旱少雨和水土流失是制约该区农业生产发展的主要环境因素。绿豆是陕北地区传统农作物之一，药食同源，营养和保健价值很高，并且是该区出口创汇的主要经济作物之一。由于受传统粗放种植习惯的影响，该区绿豆耕作栽培技术相对落后，产量低而不稳。随着绿豆经济效益的提高和干旱态势的日益加剧，探索适合本地区的绿豆高效栽培技术对促进区域农村经济的发展，实现特色产业富民具有重要的理论和现实意义。

地膜覆盖是一项用人工方法改善农作物生长环境的栽培技术，能够收到明显的保温保墒、增产增收的效果[1]。地膜覆盖栽培技术从20世纪80年代中期开始在全国推广应用，由于其显著的增产作用得到了大面积的推广[2]，已成为我国西部干旱、半干旱以及半湿润易旱地区实现农业增产增收的重要途径之一[3]。国内对绿豆覆盖栽培的研究较少，覆盖方式相对简单，陕北地区更缺乏成熟的技术模式和深入科学的数据对比。

本文拟通过田间试验，比较不同覆膜方式对绿豆生长发育、水分利用效率、产量和纯收入的影响，初步筛选适合陕北地区高效益的、易操作的绿豆覆膜栽培技术，为促进该区绿豆生产的快速发展和产业开发提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

本研究于陕西省榆林市横山县农技站实验基地的宽幅梯田进行。该地区属温带大陆性季风半干旱草原气候，海拔890～1 534.9 m，无霜期约146 d，年平均光能辐射总量139.23 kJ/cm2，年平均日照时数2 815 h，年均气温6.2℃，年平均降水量在390 mm左右，多集中在7-9月三个月。试验区为典型的半干旱黄土丘陵区，土壤以黄绵土为主，0-100 cm土层平均土壤容重为1.37 g/cm3，作物以玉米、高粱、谷子、豆类等为主，一年一熟。2010年实验地区绿豆生长季5-9月的降雨量分别为25.7 mm、44.0 mm、11.3 mm、114.1 mm和50.5 mm。其中，7月降雨偏少，遭遇干旱、高温20多天。绿豆叶斑病轻度发生，对产量有一定的影响。

1.2 试验材料与设计

供试的绿豆品种为当地大面积使用的榆林大明绿豆。于2010年5月20号使用农机在覆盖后等距穴播，9月23号收获。

试验共设如下4个处理:全膜覆盖(QM):双垄面全膜覆盖集雨沟播，垄高10-15 cm，穴播绿豆;垄膜覆盖(LM):垄高15 cm，仅垄上覆盖地膜，膜测沟播绿豆;双沟覆膜(GM):垄高10 cm，垄上“W”型双沟覆膜，“W”沟播绿豆;露地(CK):无覆盖，直接将绿豆穴播于4 cm土壤中。各处理设3次重复，采用随机区组排列，小区面积 18 m2，6行区，田间管理一致。各处理种植示意图如图1所示。

图1 各处理覆盖种植示意图

1.3 测定项目与方法

土壤水分测定采用烘干称重法，在绿豆播种前和收获后对各小区0-100 cm土层进行土壤水分测定，以20 cm为一个土层单位取样。水分利用效率WUE=产量/(播前100 cm土层土壤贮水量-收获后100 cm土层土壤贮水量+生育期降水量)。于绿豆生长的花荚期(8月23号)用直尺测定株高，用游标卡尺测定茎粗。收获时每小区随机选取5株考察每株结荚数、荚粒数，各小区绿豆加上样本晒干、脱粒计算百粒重和小区产量。

实验数据用Excel计算分析，SPSS 13.0进行t检验，各图表中的数据为平均值。

2 结果与分析

2.1 不同覆膜方式对绿豆生长发育的影响

不同处理绿豆生长发育状况见表1。从表1可知，各种地膜覆盖方式下绿豆茎粗较对照增加。其中，LM、GM和QM茎粗分别较对照增粗0.18 mm、0.23 mm和0.22 mm;株高分别较对照高2.14 cm、6.24 cm和10.06 cm。从经济性状上看，LM、GM 和QM处理的绿豆平均单株荚数均明显多于对照，其中平均单株荚数以QM 最多，达42.20个，较对照多出19.20个;各覆膜处理下绿豆的平均荚粒数亦均多于对照，LM、GM 和 QM 比对照分别多出0.3粒/株、1.1粒/株和0.05粒/株;覆膜处理的百粒重较对照有同样的效应，LM、GM 和QM 比对照分别多出0.09 g、1.4 g和1.12 g。总体来看，3种覆膜方式对绿豆经济性状和生长性状均有正向促进作用。

表1 不同处理绿豆的生长发育

2.2 不同覆膜方式对绿豆产量和水分利用效率的影响

绿豆产量在各处理间的差异很大(表2)，t检验结果表明处理间F=7.871，P=0.004＜0.01。表2显示，LM、GM和QM 与对照CK比，增产率均达到了100%以上。比较3种地膜覆盖方式，以LM 的增产效应最大(112.59%)，双沟覆膜居中，全膜覆盖最低，但3种方式间无明显差异。

水分利用效率方面，以 LM 最高，达2.96 kg/(hm2◦mm)，其后依次是全膜覆盖栽培和双沟覆盖栽培，分别为2.40 kg/(hm2◦mm)和 2.29 kg/(hm2◦mm)，均远高于对照 1.32 kg/(hm2◦mm)。以上结果表明，绿豆覆膜栽培具有显著的节水增产效应。垄膜覆盖可能由于其营养体适中，植株蒸腾量相对较小，而封垄后田间蒸发量与其他两个覆膜差异不明显，加之其产量表现又较好，故其水分利用效率在3个覆膜处理里表现较高。

表2 不同处理下的绿豆产量和水分利用效率

2.3 不同覆膜方式条件下绿豆的经济效益分析

覆膜处理由于增加了地膜和人机工投入，总体投入水平较对照都有不同程度增加。其中全膜覆盖处理两项投入均明显增加，因而增加幅度最大，GM处理次之，LM处理则最低。纯收入以LM处理最高，达9 460.3元/hm2，其后依次是GM、QM 和对照。垄膜覆盖处理与露地栽培相比较，投入高出1 678.5元/hm2，产出高出 5 778.9元/hm2，产出与投入相减，净收入高出4 091.4元/hm2。其产投比达3.02，在4个处理中为最高。而QM 处理，由于其投入明显增加，产投比仅为1.84，甚至低于露地栽培(表3)。综合来看，LM处理表现出明显的节本增产效应。

表3 不同覆膜方式条件下绿豆的经济效益分析

3 结语

研究表明，地膜覆盖的集雨效果使作物的干质量和株高较对照均有很大提高[4-5]。本研究表明，不同覆膜方式均能显著增加绿豆的株高、茎粗、单株荚数、荚粒数和百粒重。

地膜覆盖减少了土壤空气与大气的交换[6-7]，提高地温[8]、保水抗旱[9]、促进土壤微生物活动[10]，改善了土壤养分供应环境[11]。很多研究表明地膜覆盖可以提高玉米的水分利用效率，增加干物质积累和产量[2，12-13]。绿豆地膜覆盖的研究相对较少，多是描述简单的覆盖技术，但表明了地膜覆盖可以提高绿豆产量[14-16]。本研究结果表明，与对照相比，3种覆膜方式均能显著提高绿豆产量(P＜0.05)，3种覆膜方式绿豆产量无明显差异，垄膜覆盖、双沟覆膜和全膜覆盖的产量比CK分别提高了112.59%、104.90%和100.27%;垄膜覆盖、双沟覆膜和全膜覆盖的水分利用效率比CK分别提高了124.24%、73.48%和81.82%。产量水分效应均以垄膜覆盖效果表现最好。

地膜覆盖种植增产增收效果显著[17-18]。本研究表明，垄膜覆盖、双沟覆膜和全膜覆盖纯收入较对照分别增加156.98%、116.22%和64.98%，其中垄膜覆盖栽培方式表现出明显的节本增产效应。

本试验研究结果表明，3种地膜覆盖方式中，LM处理产量、水分利用效率和产投比都高于 GM和QM。同时，垄膜覆盖技术相对简便易行，易于实现农机农艺配套;由于其播种在膜侧，还可省去播种后放苗的繁琐劳动，易于被广大农民接受，因而极具推广应用前景。应采取研究与试验示范相结合的方法，不断加以完善，积极开发适宜的小型农机具，逐步扩大其推广应用面积，尽快转化为现实生产力。

以上研究结果只是一年的定位试验研究结果，绿豆覆盖栽培还需进行多年多点试验，以求经历不同气候年型。关于覆盖栽培节水、增产的生理生化机制也有待于进一步深入研究。

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