全田宽膜覆盖对耕层土壤水分及甘蔗生长的影响

敖俊华，周文灵，陈迪文，黄振瑞，黄 莹，卢颖林，李奇伟，江 永

（广东省生物工程研究所（广州甘蔗糖业研究所） 广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，广东　广州　510316）

全田宽膜覆盖对耕层土壤水分及甘蔗生长的影响

敖俊华，周文灵，陈迪文，黄振瑞，黄 莹，卢颖林，李奇伟，江 永*

（广东省生物工程研究所（广州甘蔗糖业研究所） 广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，广东广州510316）

通过田间试验，研究了甘蔗全田宽膜覆盖、窄膜覆盖及不盖膜3种不同处理对耕层土壤水分，以及甘蔗株高、产量及效益的影响。结果表明，与窄膜覆盖及不盖膜处理相比，甘蔗全田宽膜覆盖有利于在旱季维持较高的耕层土壤含水量，使甘蔗株高在9～10月份生长速度达1.95 cm/天，显著高于不盖膜和窄膜处理的1.54和1.57 cm/天，并最终导致收获时全田盖膜处理甘蔗株高达到365.7 cm，显著高于窄膜覆盖和不盖膜处理。蔗产量及效益分析结果表明，全田宽膜覆盖比不盖膜处理蔗产量提高了 29.4 t/hm2，增幅达29.8%，增收11022元/hm2，增幅达52.8%。

甘蔗；株高；全田宽膜覆盖；蔗产量；经济效益

0　引言

甘蔗是我国南方地区重要的经济作物之一，年均种植面积150万hm2以上，是蔗区农民收入及地方政府税收的重要来源。在我国，85%以上的甘蔗种植在旱坡地上，缺乏有效灌溉，甘蔗生产主要靠自然降水，降雨不均，季节性干旱较为突出，导致甘蔗产量一直处于较低水平，季节性干旱是限制甘蔗产量提高的重要限制因子。据统计，我国多数旱作蔗区平均甘蔗单产为60～85 t/hm2之间［1］，与具有灌溉条件的蔗区相比，具有较大的提升空间。从20世纪80年代开始，我国从国外引进地膜覆盖栽培技术，并在马铃薯［2-3］、玉米［4-5］、小麦［6］等作物上广泛应用，增产增收效果明显。在甘蔗生产上，地膜覆盖在广西［7-9］、云南［10-11］及广东［12］等蔗区广泛使用，取得较好的应用效果。目前甘蔗生产中地膜覆盖主要以窄膜蔗沟上覆盖为主，蔗田地膜覆盖率在30%～50%之间，行间水分蒸发大，保水效果有限。因此，本试验开展蔗地全田宽膜覆盖研究，探讨其对耕层土壤水分含量及甘蔗生长的影响，为蔗地全田宽膜覆盖的推广应用提供科学依据。

1　材料和方法

1.1试验材料

试验地设在广东省翁源县官渡镇东三村（E 113.94°，N 24.28°）甘蔗试验基地，土壤类型为砖红壤。土壤理化性质为：pH 5.2，有机质13.52 g/kg，全氮0.85 g/kg，碱解氮73.21 mg/kg，全磷0.48 g/kg，速效磷 10.25 mg/kg，全钾9.63 g/kg，速效钾 41.5 mg/kg。

1.2试验方法

试验设3个处理，处理1（不盖膜处理）：不盖地膜，2次施肥，基肥为复混肥（N∶P2O5∶K2O=9∶6∶6） 2250 kg/hm2，追肥为复混肥（N∶P2O5∶K2O= 22∶8∶10） 1200 kg/hm2；处理2（窄膜覆盖）：甘蔗植沟覆盖宽60 cm除草地膜，2次施肥，基肥为复混肥（N∶P2O5∶K2O=9∶6∶6） 2250 kg/hm2，追肥为复混肥（N∶P2O5∶K2O=22∶8∶10） 1200 kg/hm2；处理3（全田宽膜）：除草地膜（宽150 cm）全田覆盖，1次施肥，施肥量为复混肥（N∶P2O5∶K2O =22∶8∶10） 2250 kg/hm2。每个处理设3次重复，共9个小区，每小区面积300 m2，下种量约为60000双芽/hm2，完全随机区组设计。3种处理的田间示意图见图1。

图1　甘蔗3种栽培方式示意图

试验于2015年2月种植，2016年3月收获。

田间管理：不盖膜处理、窄膜覆盖处理和全田宽膜处理在甘蔗种植时分别施杀单·毒死蜱 90、90 及120 kg/hm2；全田宽膜处理甘蔗盖膜后无需管理；不盖膜处理、植沟窄膜覆盖处理于2015年2月及6月喷施二甲四氯和敌草隆进行除草，6月份中耕培土，施用复混肥（N∶P2O5∶K2O=22∶8∶10） 1200 kg/hm2及杀单·毒死蜱90 kg/hm2。

1.3样品采集与分析

土壤样品测定：种植前及收获后各小区取耕作层（0～30 cm）土壤测定pH、土壤全磷、全氮、全钾、土壤速效养分、速效磷和速效钾。

于4月中旬、6月中旬、8月中旬及10月中旬在早上8：00～10：00取0～20 cm耕作层土壤采用烘干法测定土壤含水量。

甘蔗农艺性状测定：于萌芽末期调查各小区发芽数；收获时每小区选取代表性甘蔗30株，分别测定株高等性状；产量采取砍收称重实测。

1.4数据分析

所有数据均用Microsoft Excel 2007和SAS 8.2软件进行统计分析，方差分析采用Duncan Test。

2　结果与分析

2.1不同栽培方式下耕层土壤含水量变化

对不同种植方式下的耕层土壤含水量调查发现（图2），不同时期，田间土壤含水量表现有所不同。在4月份，不同处理下田间土壤含水量从高到低依次为全田宽膜、窄膜覆盖和不盖膜处理，其中全田盖膜的田间土壤含水量为 15.6%，土壤手捏成团，抛之破碎，有利于甘蔗的萌发及生长；不盖膜处理的田间土壤含水量为 14.5%，手捏可成团，易碎，有效含水量较低，不利于甘蔗的早生快发。6月份，蔗区降水量充足，各处理下的耕层土壤含水量都处于较高水平，耕层土壤含水量从高到低依次为窄膜覆盖、不盖膜处理及全田宽膜处理。从图2可知，在8和10月份，各处理的耕层土壤含水量下降，以窄膜覆盖、不盖膜处理下降幅度较大，其耕层土壤含水量从高到低依次为全田宽膜、窄膜覆盖及不盖膜处理。结果表明，不同栽培方式对耕层土壤含水量有明显影响，在降水量较少的旱季，全田宽膜覆盖栽培有利于减少土壤中水分蒸发，从而保蓄水分，将耕层土壤含水量维持在较高水平；在多雨条件下，全田宽膜覆盖栽培可防止过多的水渗入土壤，保证土壤中水分稳定。

2.2不同栽培方式对甘蔗株高生长的影响

图2　不同处理下土壤含水量

不同栽培方式处理的甘蔗株高表现见表 2，可知，全田盖膜能显著促进甘蔗株高的增加，比不盖膜和窄膜处理分别增加14.7%和9.7%，表明全田盖膜处理明显促进了甘蔗的生长。对中后期（9～10月份）甘蔗株高生长速度的分析表明，不同处理下甘蔗中后期生长速度有所不同，具体表现为全田盖膜处理下甘蔗株高伸长速度达 1.95 cm/天，显著高于不盖膜和窄膜处理下的1.54和1.57 cm/天。表明全田盖膜处理在甘蔗生长中后期可保持较快的生长速度，这应与全田盖膜处理在该时期具有较高的耕层土壤水分含量有关。收获时期甘蔗株高表明，全田盖膜处理甘蔗株高达到365.7 cm，显著高于窄膜覆盖和不盖膜处理。

2.3不同栽培方式甘蔗经济效益分析

表1　不同栽培方式下甘蔗株高表现

分析不同处理下的甘蔗产量结果表明，在全田宽膜处理下，甘蔗产量最高，达128.0 t/hm2，比不盖膜处理增产 29.8%，增产效果明显。各处理的物资、用工投入及产值等见表2，从表 2可知，不同的种植方式的总投入和经济收益存在较大差别，采用全田宽膜覆盖处理，净收益为31903.5元/hm2，收益比不盖膜对照处理增加11022元/ hm2，增收率达52.8%，增产增收效果显著。

3　结论与讨论

甘蔗是光合效率高、需水量大、产量高的 C4作物，据测定，每生产1 t的原料蔗需耗水量约150.2 t［13］，因此，土壤中水的供给状况可显著影响到甘蔗的产量。本研究结果表明，在全田宽膜覆盖、窄膜覆盖和不盖膜等3种不同的栽培方式中，在降水量较少的旱季，全田宽膜覆盖栽培有利于减少土壤中水分蒸发，从而保蓄水分，将耕层土壤含水量维持在较高水平，这对甘蔗苗期的早生快发及甘蔗中后期的生长具有重要作用。在本研究中，全田宽膜覆盖处理下甘蔗9～10月份的生长速度为1.95 cm/天，明显高于窄膜覆盖和不盖膜处理的1.57及1.54 cm/天，究其原因，全田盖膜处理在该时期具有较高的耕层土壤水分含量，保证了其水分的供给，促进了甘蔗的生长。甘蔗的不同栽培方式下的产量及经济效益分析表明，全田宽膜处理显著提高了甘蔗的产量和种植经济效益，与不盖膜的栽培方式相对，产量提高了29.4 t/hm2，增产幅度29.8%；经济效益提高了11022元/hm2，增收幅度达52%。因此，在旱地蔗区，采用全田宽膜覆盖栽培方式，可有效解决甘蔗生产的季节性干旱问题，对提高旱地甘蔗产量具有重要意义。

表2　甘蔗不同种植方式下的成本和效益比较

［1］中华人民共和国国家统计局. 中国统计年鉴［EB/OL］. ［2016-06-06］. http://www.stats.gov.cn/tjsj/ ndsj/2015/indexch.htm

［2］赵爱琴，魏秀菊，朱明. 基于Meta-analysis的中国马铃薯地膜覆盖产量效应分析［J］. 农业工程学报，2015（24）：1-7.

［3］王连喜，钱蕊，曹宁，等. 地膜覆盖对粉用马铃薯生长发育及产量的影响［J］. 作物杂志，2011（5）：68-72.

［4］李建奇. 地膜覆盖对春玉米产量、品质的影响机理研究［J］. 玉米科学，2008（5）：87-92， 97.

［5］闫根海，杨晓军，王斌，等. 地膜覆盖对玉米产量及其土壤状况的影响［J］. 安徽农业科学，2010（12）：6405-6406， 6413.

［6］温晓霞，韩思明，赵风霞，等. 旱作小麦地膜覆盖生态效应研究［J］. 中国生态农业学报，2003（2）：99-101.

［7］许树宁，吴建明，黄杏，等. 不同地膜覆盖对土壤温度、水分及甘蔗生长和产量的影响［J］. 南方农业学报，2014（12）：2137-2142.

［8］覃蔚谦. 广西甘蔗地膜覆盖栽培试验推广概况及展望［J］. 广西农业科学，1988（5）：7-10.

［9］张琼姿，恽绵，朱秋珍，等. 地膜覆盖甘蔗试验研究［J］.甘蔗糖业，1984（12）：11-18.

［10］刀静梅，刘少春，张跃彬，等. 地膜全覆盖对旱地甘蔗性状及土壤温湿度的影响［J］. 中国糖料，2015（1）：22-23，25.

［11］刘少春，张跃彬，郭家文，等. 少雨干旱地区地膜全覆盖对旱地甘蔗产量和糖分质量的影响［J］. 节水灌溉，2015（7）：43-45.

［12］陈明周，杨友军，黄瑶珠，等. 甘蔗光降解地膜在湛江蔗区的增产效应及其降解效果［J］. 中国糖料，2009（2）：7-9， 13.

［13］洪红，梁广焜，邢海萍. 甘蔗栽培技术［M］. 北京：金盾出版社，2007：67.

（本篇责任编校：李金玉）

Effects of Whole Plastic Film Mulching on Arable Layer Soil Water Content and Sugarcane Growth

AO Jun-hua， ZHOU Wen-ling， CHEN Di-wen， HUANG Zhen-rui， HUANG Ying， LU Yin-ling， LI Qi-wei，JIANG Yong
（Guangdong Provincial Bioengineering Institute （Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute）/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery， Guangzhou 510316）

A field experiment was conducted to evaluate the arable layer soil water content， sugarcane height， cane yield and benefits among the treatments of whole plastic film mulching with wide film， half plastic film mulching with narrow film and no plastic film mulching. The results showed that the treatment of whole plastic film mulching had higher arable layer soil water content during the dry season， and also had higher sugarcane growth rate. In September to October， the height growth rate of whole plastic film mulching was 1.95 cm/d， which was significant higher than 1.54 cm/d of no plastic film mulching and 1.57 cm/d of half plastic film mulching， finally resulting in the highest cane height in harvesting. The cane yield and benefits increased by 29.8% and 52.8% respectively， compared with the treatment of no plastic film mulching.

Sugarcane；Sugarcane height；Whole plastic film mulching；Cane yield；Benefit

S566.1

A

1005-9695（2016）05-0009-04

2016-06-30；

2016-10-18

广东省科技创新能力建设（2015B070701001）；现代甘蔗育种创新能力建设（2014B070705002）；国家现代农业产业技术体系甘蔗专项（CARS-20-3-1）；广东省农业科技成果转化资金项目（2012NL015）

敖俊华（1980-），男，硕士，高级农艺师，主要从事作物养分管理；Email：25732520@qq.com

江永（1961-），男，硕士，研究员，主要从事甘蔗营养与栽培等方面的研究；E-mail：gz510316@sina.com

引文格式：敖俊华，周文灵，陈迪文，等. 全田宽膜覆盖对耕层土壤水分及甘蔗生长的影响［J］. 甘蔗糖业，2016（5）：9-12.