揭膜、不揭膜处理对烤烟成熟期田间小环境及烟叶产质量的影响

2022-12-07 09:24刘慧生杨海平涂继荣唐景冬首安发
农村科学实验 2022年22期
关键词:揭膜温差温湿度

刘慧生 杨海平 涂继荣 唐景冬 首安发

(广西壮族自治区烟草公司贺州市公司,广西 贺州 542899)

地膜覆盖栽培是相对于传统露地栽培而言的一种栽培技术,当前国内国际上推广应用已经非常成熟和普遍,国内较早的文献见于蔬菜上的应用,对蔬菜生产有明显的早熟增产效果。地膜覆盖就是将一层薄膜铺设在地表以促使作物生长的一项现代农业技术,能起到保温、保墒、防止土壤板结和肥料流失、灭草、防虫等综合作用,从而改善和调节作物核心生存的土壤环境。地膜覆盖栽培技术主要用于非水生作物种植,相对传统的露地栽培方式,地膜覆盖栽培在改善土壤结构、蓄水保墒保肥、调节地温、提高光热利用率、提高生物量等方面具有更明显优势。地膜覆盖栽培也是烤烟目前普遍推广的一项生产技术,从使用的地膜作用的侧重点不同而有多种形式,如有防蚜的银灰色膜、防草增温的黑膜、防蚜防草双色膜、无需揭膜处理的生物降解膜等,总体而言,烤烟地膜覆盖栽培有利于改善根区土壤环境,维持和提高根系活力,提高烟叶品质。地膜覆盖还能促进烟株前期的生长发育,有助于调整移栽期和大田生育期。

在贺州市富川烟区,移栽期一般在每年的3月上中旬,而移栽前后的一个多月往往发生干旱或倒春寒天气,影响烟苗移栽和还苗,甚至造成严重早花,降低烟叶产量和质量。为了应对大田前期异常天气的影响,近年来,烟农主动接受应用地膜覆盖栽培技术,地膜覆盖率大幅度提升,目前推广的是黑白双色地膜。但是随着户均种植规模的不断扩大,生产期间的劳动用工越来越紧张,特别是在团棵期揭膜大培土环节,用工集中,导致一些烟农为了省工,只对烟根进行培土而不揭膜,烟区出现揭膜大培土与不揭膜大培土并存的现象。为了解揭膜培土、不揭膜培土这两种垄作措施对垄间小环境及垄土层的温度差异情况,验证揭膜培土、不揭膜培土栽培措施的优缺点,本试验采用智能温湿度监控仪远程监控自动记录的方法,测量记录大田垄间温湿度数据。从地膜覆盖揭膜培土和不揭膜培土两种栽培方式,重点观测成熟期大田烟株垄体土壤的温度变化及烟田垄间小环境温湿度的变化,以探讨揭膜培土和不揭膜的烟田垄间小环境温湿度变化规律及其对烤后烟产质量的影响。

1.材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试仪器

选用中集智冷温湿度传感器—监控宝,型号ZLTH10TP,外置感应探头,内置物联网卡,能远程监控温湿度。温度精度±0.5℃,湿度精度±3%RH,测温范围-40℃至85℃,湿度范围0 %RH至99%RH,工作环境-20℃至50℃,10%RH至90%RH。

1.1.2 供试烟田

试验地点位于贺州市富川烟区水田,供试烟田肥力水平中等偏上,土壤结构均匀一致,供试品种为K326,烟田垄顶宽约40cm,垄高约35cm,行株距为125cm×48cm,亩栽烟叶1110株,按当地常规施肥方案及要求分次施用(纯氮10.5kg/亩,N:P2O5:K2O=1:1.5:3.3),每个处理试验田面积约2亩。在团棵期(栽后35天左右)分别采取揭膜大培土和不揭膜大培土2种不同垄作栽培措施,田间其它管理措施按本产区常规进行。供试烟田大田烟株生长势中等偏上,群体整齐度较好,烟株成株期打顶后平均叶片数21-22片,单株优化结构后可采有效叶15-16片。

1.2 试验设计

设置2个处理:

处理1:揭膜培土。在团棵至旺长前期把地膜全部清除干净后,将垄沟内泥土铲到垄体上进行大培土。记录揭膜垄间小环境温湿度,含垄体土温及垄间小环境温湿度。

处理2:不揭膜培土。在团棵至旺长前期把覆盖在垄顶中间部分地膜破开,保留垄体两侧的地膜,保证垄体中间约25cm宽度的土壤裸露,不影响烟株主茎不定根下扎,然后进行大培土。记录不揭膜垄间小环境温湿度,含垄体土温及垄间小环境温湿度。

1.3 测定指标及方法

2021年5月8日至7月30日,烟田处于打顶后圆顶到成熟期直至采收完成阶段,开展揭膜、不揭膜两种处理垄间小环境温湿度和垄体土温监测记录。垄间小环境温湿度感温探头置于垄顶上20-25cm高度,与垄上烟株呈直线对齐距主茎10-15cm;垄体土温感温探头置于垄体土壤10cm深度,垂直烟株方向旁开约15cm。采用逐小时自动记录温湿度,按24小时平均法计算各处理日平均温湿度,记录垄间小环境空气温湿度、垄体土壤温度,在试验田附近设置百页箱测定箱内温湿度作为室外温度对照和空气相对湿度对照(CK)。对大田成熟期最后一个月的数据进行分析。

试验田烟叶按常规成熟采收和烘烤工艺要求烘烤,烤后烟分别记录各处理烟田X3F以上等级烟叶的产量、产值,折算各处理亩产量、亩产值、上中等烟比例。

2.结果与分析

2.1 各处理日平均温度

2.1.1 各处理垄体土温

从图 1可看出,试验期间,处理1揭膜环境,垄体土温最高为32.1℃(7月16日),低于最高室外气温32.4℃(7月14日),最低土温为26.73℃(7月1日),低于最低室外气温,两者出现均比最高、最低室外气温晚1-2天,平均土温为29.66℃;处理2不揭膜环境,垄体土温最高为33.38℃(7月17日),最低土温为27.58℃(7月1日),平均土温为30.59℃,二者均高于室外气温。说明处理2不揭膜垄体日平均土温比处理1揭膜垄体日平均土温高0.97℃,平均土温处理2>处理1;还可以看出各处理土温极值较室外气温极值延迟约2天。(CK为室外气温)

2.1.2 各处理垄间小环境温度

从表 2可以看出,处理1揭膜垄间小环境日平均最高气温为33.7℃,最低为25.73℃,平均气温为30.76℃;处理2不揭膜垄间小环境日平均气温最高为33.69℃,最低为26.28℃,平均为30.58℃;对照室外气温最高为32.40℃,最低为27.44℃,平均为30.27℃。平均气温处理1>处理2 >CK室外气温。说明垄间小环境高温比室外气温高,低温比室外气温低,即垄间小环境高温更高、低温更低,并且揭膜处理比不揭膜处理垄间小环境气温更高。

2.2 各处理温差情况

2.2.1 各处理土温温差情况

从图 3可以看出,处理1揭膜垄体土温日温差幅度最高为5℃,最低为1.1℃,平均温差为3.18℃;处理2不揭膜垄体土温日温差幅度最高为9.5℃,最低为1.0℃,平均温差为4.7℃;对照室外气温日温差幅度最高为9.6℃,最低为2.7℃,平均温差为6.42℃。各处理平均温度变化幅度:CK室外气温日温差>处理2 >处理1。说明揭膜垄体土温变化幅度小,不揭膜垄体土温变化幅度大。

2.2.2 各处理垄间小环境温差情况

从图4可看出,处理1揭膜垄间小环境日温差幅度最高为24.8℃,最低为6℃,平均温差为16.52℃;处理2不揭膜垄间小环境日温差幅度最高21.9℃,最低为1.6℃,平均温差为13.18℃;对照室外气温日温差幅度最高为9.6℃,最低为2.7℃,平均温差为6.42℃。

各处理温度变化幅度处理1 >处理2>CK室外气温日温差。说明处理1揭膜垄间小环境变化幅度大于处理2不揭膜垄间小环境,同时垄间气温变化幅度远大于同期对照室外气温变化幅度,约为室外气温变化幅度的2倍以上。

2.3 各处理垄间小环境相对湿度情况

2.3.1 各处理垄间小环境平均相对湿度情况

从图5可看出,处理1揭膜垄间小环境日均相对湿度最高为96.55%,最低为63.91%,平均为76.33%;处理2不揭膜垄间小环境日均相对湿度最高92.85%,最低为56.77%,平均为72.69%;对照同期室外空气日均相对湿度最高为85.17%,最低为58.79%,平均69.94%。

各处理相对湿度:处理1 >处理2>CK室外空气相对湿度。说明垄间小环境相对湿度揭膜处理大于不揭膜处理,并且均大于对照室外空气相对湿度,分别较室外平均空气湿度高6.39%和2.75%(另7月17日至21日持续4-5天阴雨,三者湿度才趋于一致)。

2.4 各处理产质量比较

对不同处理的烟叶进行分别标记成熟采收、烘烤和分级,对比统计两种处理的烟叶单产、亩产值及上、中等烟叶比例。从表1看出,揭膜处理T1与不揭膜处理T2相比:亩产量增加2.03公斤,增幅1.78%,亩产值增加114.38元,增幅3.44%,上等烟比例提高3.32个百分点,中等烟叶比例下降3.32个百分点。对比表明,烟叶生产进入团棵期后进行揭膜大培土比不揭膜大培土,其亩产量、亩产值、烟叶品质均有小幅度提升。

表1 各处理烤后烟产质量统计表

3.讨论与结论

综合来看,烟田成熟期垄体平均土温,揭膜处理比不揭膜处理低,且揭膜处理垄体土温变化幅度比不揭膜处理小,即揭膜处理根际土壤温度稳定且相对较低。而烟田垄间小环境变化复杂,其温度变化幅度为室外气温变化幅度的2倍以上,揭膜处理比不揭膜处理的小环境气温变化幅度更大,即揭膜处理昼夜温差更大;揭膜处理比不揭膜处理小环境相对湿度更大。近地表土壤早晚温差较大, 平均地表温度低于耕层土壤温度, 而揭膜培土后土壤通透性增强, 热量转移通畅;揭膜培土处理和不揭膜培土处理相比, 土壤温度有所降低。揭膜处理相比不揭膜处理,可以更好的保持土壤温度稳定性,也可以更好地缓解极端高温对烟株根系的伤害,利于烟株根系保持活力;同时揭膜处理昼夜温差更大,有利于烟叶干物质的积累,有利于提高烟叶产量与质量,各处理烤后烟产质量统计也印证了这一点。从保护烟田生态环境来看,团棵期揭膜,地膜的韧性仍然较强,此时揭膜较彻底干净,而不揭膜培土,等烟叶采收结束后地膜破碎较严重再揭膜,则无法彻底清除地膜,因此,揭膜培土与不揭膜培土相比可以减少地膜残留污染,更环保。另外,揭膜处理垄间小环境相对湿度最高、最低、平均值均比不揭膜处理稍大,可能会对某些细菌性、真菌性病害的发生有一定影响,同时,本观测期间是本烟区高温季节,不揭膜相对揭膜烟田高温低温,也可能造成上部烟叶的高温逼熟,本次未做观测,以后可进一步研究。综合本次试验分析,从烟株成熟期的生长环境要求及不同处理的产质量统计结果对比,团棵期烟垄揭膜培土更有优势。在相同的揭膜用工投入基础上,建议本产区烟叶生产应当推广揭膜培土栽培措施。

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