覆膜栽培对春大豆生长发育及产量的影响

李明松，吕美琴，吴 俐，林文磊，康蓉蓉，曾红英，施爱玲

(1.福建省泉州市农业科学研究所 362212; 2.泉州出入境检验检疫局)

大豆是人类食用蛋白的主要来源，也是重要的油料作物和饲料作物，在国民经济中占有重要的地位[1]。近年来，随着人民生活水平的逐渐提高，我国大豆需求量持续增加，但国内大豆生产发展缓慢，供需矛盾日益突出。大豆产量除受品种特性制约外，还受到栽培措施的影响。地膜覆盖栽培技术作为一项高效的栽培技术，目前已广泛应用于大豆[2-3]、甘薯[4-5]、玉米[6-7]、花生[8-9]、马铃薯[10-11]、小麦[12-13]等大田作物上。地膜覆盖不仅能够保墒增温，提高土壤水分和养分利用率，而且能够改善土壤物理性状，起到抑制杂草、减轻土壤盐碱化程度、提高土壤微生物活性等作用，为作物生长提供适宜的水、肥、热等条件，从而提高作物产量[14]。大豆覆膜栽培技术在山西省[2]、黑龙江省[3]等地得到推广应用，在福建省关于覆膜栽培技术在春大豆上的应用研究还鲜见报道。本试验以2015年通过福建省审定的春大豆高产新品种泉豆12为材料，设计黑膜覆盖、白膜覆盖和露地栽培3个处理，研究覆膜栽培对春大豆生长发育和产量品质的影响，为福建省春大豆覆膜栽培技术的示范推广提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

大豆品种为泉州市农业科学研究所选育的春大豆新品种泉豆12。黑色地膜和白色地膜的规格均为宽90 cm、厚0.006 mm，购自泉州市洛江区双阳街道农贸市场。

1.2 试验设计

试验在泉州市农业科学研究所紫帽试验地进行。土壤为壤土，土壤基础肥力：有机质8 g/kg、碱解氮17 mg/kg、有效磷8 mg/kg、速效钾60 mg/kg、pH值6.8。

试验采取随机区组设计，设置白色地膜覆盖、黑色地膜覆盖和露地栽培(CK)3个处理，3次重复，每个处理另设1个重复作为挖根考种区。小区宽1 m，长12 m，面积12 m2。于2016年3月8日播种，窄畦双行穴播，在大豆播种当天进行地膜覆盖，大豆子叶出土时于午后进行人工破膜。播种前每667 m2施复合肥(15-15-15)20 kg作基肥，后期不再追肥，其他田间管理措施均按当地常规生产进行。

1.3 测定项目和方法

株高：每个小区选取有代表性的植株3株挂牌测量株高。采用打孔称重法测定叶面积。叶面积指数：调查各处理小区的实际株数，计算平均单株叶面积。叶面积指数=平均单株叶面积(m2)×每667 m2株数。叶绿素含量：用SPAD-502型叶绿素仪测定倒3叶中间的相对叶绿素含量(SPAD值)，每小区定点3株测量，求其平均值。干重：在挖根考种区选取有代表性的植株5株，将叶片、叶柄、茎和荚分开装入纸袋，于烘箱105℃杀青30 min，80℃烘干至恒重，称干重。品质测定：参照GB/T 24870-2010的方法，采用近红外谷物分析仪检测粗蛋白质含量和粗脂肪含量。

成熟时每个小区选取有代表性的植株10株，考察株高、底荚高、主茎节数、有效分枝数、单株荚数及百粒重等性状，各小区单独收获计产。

试验数据使用EXCEL 2003 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 地膜覆盖对大豆生长发育的影响

2.1.1地膜覆盖对大豆植株主要性状的影响 由表1可见，黑膜覆盖大豆株高均比白膜覆盖和露地栽培要高，而且差异达到极显著水平。覆膜栽培大豆底荚高、主茎节数、分枝数和百粒重较露地栽培有所增加，但差异未达显著水平。黑膜覆盖大豆有效结荚数显著高于白膜覆盖，极显著高于露地栽培。黑膜覆盖大豆单株粒重与白膜覆盖差异不显著，显著高于露地栽培。表明覆盖地膜对大豆生长有促进作用，且以黑膜覆盖的效果尤佳。这与陈艳秋等[15]的研究结果一致。

表1 地膜覆盖大豆植株主要性状表现

2.1.2地膜覆盖对大豆生育期和出苗率的影响 从表2可以看出，与对照相比，黑膜覆盖和白膜覆盖的出苗期均提早了2 d，开花期提早了3 d；黑膜覆盖栽培生育期最短，为93 d，比露地栽培提早3 d；白膜覆盖次之，为94 d，比露地提早2 d。出苗率表现为黑膜(96.66%)>白膜(93.03%)>露地(85.64%)。表明地膜覆盖有利于大豆提早出苗，生长整齐，加快大豆的生育进程，且覆盖黑膜效果较优。这与陈艳秋[15]、王荣堂等[16]、颜景波等[17]的研究结果一致。

2.1.3地膜覆盖对大豆叶绿素含量的影响 由图1可知，3种处理大豆功能叶的叶绿素含量均随着生育进程的推进呈先升后降的变化趋势，且均在出苗后60 d达到最大值。黑膜覆盖处理的大豆叶绿素含量最高，其次为白膜覆盖处理。说明覆膜栽培可以提高叶绿素含量，促进光合作用，为提高大豆产量奠定基础。

表2 地膜覆盖栽培下大豆生育进程和出苗率的表现

图1 地膜覆盖栽培对大豆叶绿素含量的影响

2.1.4地膜覆盖对大豆叶面积指数的影响 叶面积指数是反映作物群体大小的一个动态指标，在一定范围内，作物产量随着叶面积指数的增加而提高。当叶面积指数增加到一定程度后，田间郁闭，光照不足，光合效率减弱，产量反而下降[18]。3个处理的大豆叶面积指数动态变化见图2。叶面积指数均呈现前期逐渐上升，到达峰值后缓慢下降的趋势。覆盖黑膜和白膜栽培的大豆叶面积指数峰值出现在出苗后60 d，分别为3.45和2.49；露地栽培的大豆叶面积指数峰值出现在出苗后45 d，为2.25。整个生育期覆膜大豆的叶面积指数均比露地栽培高，这一结果与最终收获的产量呈正相关。

图2 地膜覆盖对大豆叶面积指数的影响

2.1.5地膜覆盖对大豆地上部干物质积累的影响 大豆各生育期干物质积累动态变化见图3，干物质积累随生育进程呈逐渐增加的趋势。在出苗后15 d和30 d，3个处理大豆干物质积累量差异不明显，后随着生育进程的推进，覆膜与露地栽培大豆干物质积累差异逐渐加大。出苗后75 d，大豆干物质积累量黑膜覆盖(29.76 g)>白膜覆盖(25.83 g)>露地栽培(19.77 g)。说明覆膜栽培能够促进大豆营养器官的干物质积累,较高的干物质积累量是大豆获得高产的基础。

图3 地膜覆盖对大豆干物质积累的影响

2.2 地膜覆盖对大豆产量的影响

由表3可以看出，黑膜覆盖的大豆每667 m2产量131.12 kg，较露地栽培增产10.90%，增产达极显著水平；白膜覆盖的大豆每667 m2产量127.23 kg，较露地栽培增产7.61%，增产达极显著水平；黑膜覆盖与白膜覆盖大豆产量差异不显著。

表3 地膜覆盖大豆产量表现

2.3 地膜覆盖对大豆籽粒品质的影响

黑膜覆盖和白膜覆盖大豆粗蛋白质含量(干基)分别为42.20%和42.50%，与露地栽培差异不显著；黑膜覆盖和白膜覆盖大豆粗脂肪含量(干基)分别为19.60%和19.40%(表4)，与露地栽培差异不显著。说明覆膜对大豆品质影响不明显，这与周宝库等[19]，王海泉等[20]，李强等[21]的研究结果相一致。

表4 地膜覆盖下大豆品质表现 (单位： %)

3 小结

福建省春大豆生育前期经常遭遇低温阴雨，后期经常遭遇高温干旱，导致早播烂苗、出苗率低等问题，造成大豆产量不高。本研究表明，与露地栽培相比，覆膜栽培促使春大豆早出苗，生育期缩短2、3 d，并且长势壮;提高叶片叶绿素含量和叶面积指数，增加植株高度、底荚高度、分枝数、主茎节数和单株粒重，黑膜覆盖和白膜覆盖分别比露地栽培增产10.90%和7.61%。王荣堂等[16]认为，覆膜栽培比露地栽培明显提高作物产量，主要是由于地膜的增温保湿及改善土壤结构效果，使作物生育前期生长旺盛，干物质积累多，为作物的后期生长打下物质基础，从而为高产创造条件。本研究结果还表明，覆盖黑膜的大豆各性状指标均优于覆盖白膜的处理，且大豆增产效果更好，此结果与辛国胜等[22]的研究结果一致。因此，今后福建省大豆生产上可示范推广覆盖黑色地膜栽培技术。

本试验中所采用的地膜为普通塑料地膜，随着塑料地膜的推广和常年使用，废弃地膜残留增多，出现严重的“白色污染”问题。因此，国内外机构已研究出多种可降解地膜如生物降解地膜、光降解地膜、纸地膜等[23]。关于可降解地膜覆盖栽培对春大豆生长发育和产量的影响有待于进一步的研究。

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