不同材质地膜覆盖对土壤性状及夏花生产量形成的影响

曲 杰，庞建新，程 亮，王素兰，高建强*，张智猛

(1. 菏泽市农业科学院，山东 菏泽 274047； 2. 山东省花生研究所，山东 青岛 266100)

花生地膜覆盖栽培较露地栽培有利于提高荚果产量，促进干物质积累、分配与转移，更好地协调营养生长和生殖生长[1-3]。花生起垄覆膜可以改善土壤结构及理化性质[4]，减少水分蒸发提高土壤的保水能力；利于排出过量的降水，减少因降水而造成的土壤板结。 目前花生使用的地膜主要包括普通白色地膜[5]、黑色除草地膜、双色地膜[6]、生物或光可降解地膜[7]，以及全降解液态地膜[8]等。吴金桐等[9]对比了白色地膜、黑色地膜及液态地膜三种材质的地膜，结果表明黑色地膜和白色地膜的增产效果最好，两者间无显著差异。黄少辉等[10]研究地膜对花生产量的影响发现，四种处理的增产效果依次是：普通白膜>可降解地膜>黑色地膜>露地栽培，但发现6种优控增塑剂在土壤中的总含量依次是：可降解地膜处理>黑色地膜处理>白色地膜处理。郝四平[11]研究表明，不同材质地膜覆盖增温保水效应及其对花生生长发育和产量的影响均优于不覆膜处理，白色地膜的增温作用大于黑色地膜，且增温效果随花生生育进程逐渐变小，黑色地膜可降低花生主茎高和侧枝长。本试验采用不同材质地膜覆盖研究其对土壤温度、含水量及花生产量形成的影响，以期为花生轻简精准高效栽培提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

试验设在菏泽市农业科学院试验田，土壤为壤土、微碱性，地力均匀，肥力中等，排灌方便，前茬作物小麦，生长良好。花生品种为花育25号。

表1 试验地土壤养分基本组成

1.1 试验设计

设降解地膜、黑色地膜、普通白色地膜和不覆膜四个处理，以不覆膜为对照，三垄三重复，随机区组排列。垄宽0.87cm，垄长5.0m，小区面积13.05m2，双粒点播，播种密度10000穴/666.7m2。三种材质地膜均购自寿光市冠龙橡塑有限公司。每666.7m2施复合肥(NPK≥48%)50kg、钙镁磷肥25kg，尿素25kg，整地时均匀撒施作为基肥。播种后覆膜，整个生育期灌水2次。病虫防治：防虫不防病，用10%吡虫啉1500倍液、20%氯虫苯甲酰胺3000倍液防治蚜虫、斜纹夜蛾等害虫。

1.2 调查项目

自播种后第2天开始每天于14:00时调查土壤0～5 cm地温、土壤含水量连续40 d。同时调查出苗期、开花期。连续10株取样，调查出苗后20、30、40、50 d主茎高。每小区选取长势基本一致植株40株挂牌，每次连续取样10株，摘取荚果部分以排水法测定开花后20、30、40、50 d荚果体积，同时烘干称量荚果干重。收获时梅花5点取样，统计单株结果数、饱果数、单株绿叶数。晒干后，随机取样，调查百果重、百仁重、公斤果数、公斤仁数、出米率。三重复平均计算小区产量。

1.3 数据处理

采用DPS数据处理系统和Microsoft excel软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 地膜覆盖对土壤温度及含水量的影响

由图1可知， 四种不同处理对起垄覆膜花生0～5 cm土壤温度影响差异较为明显，0～5 cm土壤温度高低依次是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜>不覆膜，前期不同材质地膜覆盖0～5 cm土壤温度差异较大。0～5 cm土壤温度变化总体趋势为：先逐渐升高然后降低，至播种后40 d地膜覆盖与不覆盖处理的土壤温度趋于相同。由此可知，破膜前由于植株较小，对地膜无遮盖作用，0～5 cm土壤温度主要取决于地膜材质，不同材质地膜的增温效果差异明显；植株破膜后，植株逐渐变大，对垄面起到一定的遮盖作用，且膜下与外界空气流动加强，造成不同材质地膜0～5 cm土壤温度差异逐渐缩小。图中6月15日地温低，是因为6月14日至16日有个降雨降温过程。

图1 不同材质地膜覆盖对5 cm土层土壤温度的影响 Fig.1 Effects of different material plastic film mulching on soil temperature of 5 cm depth

6月5日播种并滴灌出苗水，每666.7 m2滴灌15 m3，使得不同处理土壤相对含水量均达到饱和状态。图2可以看出，四种不同处理0～5 cm土壤含水量大小是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜>不覆膜；且随着时间的推移，不同材质地膜覆盖土壤含水量差异逐渐变大。可知，三种材质地膜均具有一定的保水性能，而普通白色地膜保水效果最好，黑色地膜和降解地膜次之。6月14～16日有明显降水过程，造成6月15日含水量的增加。

图2 不同材质地膜覆盖对5 cm土壤含水量的影响Fig.2 Effects of different material plastic film mulching on soil water content of 5 cm depth

2.2 地膜覆盖对夏花生植株发育的影响

表2可看出，不同处理间出苗时间和开花时间存在显著性差异。就出苗时间而言，普通白色地膜早于黑色地膜和降解地膜，早于不覆盖处理，黑色地膜和降解地膜处理出苗时间无差异；开花时间普通白色地膜早于黑色地膜，早于降解地膜，早于不覆盖处理。主茎高调查表明，普通白色地膜主茎高始终最高；黑色地膜第20 d主茎高低于降解地膜和不覆膜处理，30 d后高于降解地膜和不覆膜，差异达到显著水平。结合图1和图2可知，不同材质地膜覆盖影响土壤温度和土壤含水量，引起花生主茎生长的差异。

表2 不同材质地膜覆盖对夏花生植株发育的影响

注：表中小写字母表示显著性差异水平(p<0.05)。下同。

Note: Lowercase letters in the table represent the significance level atp<0.05. The same as below.

2.3 地膜覆盖对夏花生荚果发育的影响

由表3可知，荚果体积的变化以普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜>不覆膜；同期荚果干重大小是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜>不覆膜；第20 d时，黑色地膜与降解地膜荚果体积和荚果干重差异不显著。因此，不同材质地膜覆盖改变了夏花生0～5 cm的土壤温度和含水量，影响了花生植株的生长及荚果的发育。

2.4 地膜覆盖对夏花生产量性状的影响

由表4四种处理的夏花生荚果产量性状统计分析结果可知，普通白色地膜覆盖与降解地膜覆盖处理之间，各产量性状差异均达到显著性水平；普通白色地膜覆盖与黑色地膜覆盖，两处理间百果重、百仁重、公斤果数、出米率、产量等性状均未到显著性水平，仅公斤仁数差异显著；黑色地膜覆盖与降解地膜覆盖之间百果重、公斤果数、公斤仁数、出米率、产量等性状均未到显著性水平，仅百仁重差异显著；三种材质地膜覆盖处理与不覆膜处理间差异显著。不同材质地膜覆盖比不覆膜增产幅度的大小是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜。普通白色地膜覆盖增产达17.0%，降解地膜覆盖增产达10.1%。

表3 不同材质地膜覆盖对夏花生荚果发育的影响

表4 不同材质地膜覆盖对夏花生产量性状的影响

3 结论与讨论

四种不同处理对起垄覆膜花生0～5 cm土壤温度影响差异较为明显，0～5 cm土壤温度高低依次是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜>不覆膜，前期不同材质地膜覆盖0～5 cm土壤温度差异较大。0～5 cm土壤温度变化总体趋势为：先逐渐升高然后降低，至播种后40 d地膜覆盖与不覆盖处理的土壤温度趋于相同。三种材质地膜均具有一定的保水性能，而普通白色地膜保水效果最好，黑色地膜和降解地膜次之。因此，不同处理间出苗时间和开花时间存在显著性差异。荚果体积的变化是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜>不覆膜；同期荚果干重大小是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜>不覆膜；不同材质地膜覆盖改变了夏花生0～5 cm的土壤温度和含水量，影响了花生植株的生长及荚果的发育。不同材质地膜覆盖比不覆膜增产幅度的大小是：普通白色地膜>黑色地膜>降解地膜。普通白色地膜覆盖增产达17.0%，降解地膜覆盖增产达10.1%。

不同研究资料表明，夏直播起垄覆膜较不覆膜增产较明显[12]，达到荚果20.0%，籽仁31.1%。影响地膜覆盖效果的主要因素是地膜的增温保水性能，即使同一类型地膜由于生产厂家不同，其地膜质量也会存在差异，地膜的增温保水性能也不同。吴正峰等[5]研究了4种生物降解地膜，与普通地膜相比，降解地膜A和B覆盖花生出叶速度放缓、侧枝数减少、荚果饱满度下降、产量降低，而C1和C2与普通地膜无显著差异。苗建利等[8]研究认为，普通地膜和液态地膜均能增加荚果产量，两者间差异不显著。尹光华等[13]研究发现液态生物降解膜与聚乙烯膜覆盖后，0～30 cm土层苗期贮水量分别较对照增加64%和91%。张贵国等[14]研究认为，黑色地膜较普通地膜出苗晚1 d，但增产6.08%，与本试验有差异，可能与所用黑色地膜质地有关。不同的地膜增温作用不同，郝四平[11]发现覆盖白色地膜的增温作用最大，覆盖黑色1层地膜次之。林萌萌等[15]研究了4种降解地膜，其中Q1、Q2地膜效果差于普通地膜，Q4效果与普通地膜相近，只有Q3效果优于普通地膜。