柴达木盆地有机藜麦覆膜穴播栽培大田对比试验

肖明赵小娟危湘宁

(1.青海大学农林科学院，青海 西宁 810016；2.青海省农牧业区划遥感中心，青海 西宁 810001；3.青海动植物检疫站，青海 西宁 810001)

藜麦(Chenopodium quinoaWilld)，亦称南美藜，系苋科藜亚科藜属一年生草本植物。原产于南美洲安第斯山脉，距今约有7000多年的栽培历史。藜麦是一种假谷类作物，富含氨基酸、膳食纤维、矿物质等。藜麦种植抗逆性强，具有耐干旱、耐盐碱、耐土壤贫瘠特点[1]。青海2010年开始引种藜麦，近几年发展迅速，面积超过2000hm2，尤其在柴达木盆地实现了大面积集约化种植。柴达木盆地发展有绿洲灌溉农业，农业区分布海拔2700～3000m，光热资源丰富，所产藜麦凸显了籽粒大、品质优良、产量高等特性，是青海藜麦的主要集约种植区，也是青藏高原最清洁的区域，具备建设绿色有机产品输出地的基础[2]。针对有机标准种植藜麦，不施用化学除草，同时人工除草成本过高问题，在绿洲灌溉藜麦田采用覆膜穴播栽培技术，开展降低除草成本，提高控草效果，提高藜麦产量的大田对比试验，同时比较所产藜麦籽粒品质。

藜麦子粒小、顶土能力弱、出苗保苗率低，生产上存在播种量大、成本高、产量低等困境。研究表明[3]，藜麦产量和品质受土壤、气候、水肥条件的影响较为明显，覆膜栽培是提高藜麦品质和适种性的有效措施。

覆膜栽培技术具有增温作用，可有效地改变土壤的温度状况，可把太阳能转化为热能并汇集在土壤中为作物生长创造了更有利的环境[4]。覆膜栽培可显著地提高藜麦生育前期土壤温度和积温。由于膜下温度升高，使土壤深层水分向上移动，从而保证膜下地表含水量较大。覆膜可有效地提高膜下地表土壤含水量，对干旱、半干旱地区藜麦发芽、出苗、保苗起到决定作用，同时在藜麦全生育期覆膜栽培，可有效节约用水30%以上，明显提高藜麦对水分的利用率[5]。覆膜种植可有效减少藜麦田间杂草的物种数和总密度，节约除草所带来的投入成本。雷成军等[6]研究发现，在寒旱山区覆盖地膜均能提早藜麦各生育时期、缩短生育期、提高产量。

1 材料与方法

1.1 试验地选择

试验地选择在地处柴达木盆地的乌兰县西里沟镇青海三江沃土生态农业科技有限公司有机藜麦种植地。

1.2 试验材料

1.2.1 试验用藜麦种子、地膜及来源

试验用藜麦品种有“青藜1号”“大白藜”2个品种，均为常规物种，排除转基因污染，种子来源均为青海三江沃土生态农业科技有限公司繁育。

试验用农膜3类5种规格，包括黑色全生物降解地膜1种，黑色聚乙烯普通地膜3种，白色聚乙烯普通地膜1种，生产厂家为兰州鑫银环橡塑制品有限公司。

表1 试验用农膜类型规格及生产厂家

1.2.2 覆膜播种机械

覆膜播种机械采用2MB-1/4机械式铺膜播种机，新疆天诚农机具制造有限公司，原设计用途为油菜覆膜精量播种，经调整播种行距、点播穴距以及缩小出种口，改造为藜麦覆膜精量播种机。作业参数：膜宽125cm，行距30cm，等行；覆土滚筒连体；穴播盘φ79cm，周长248cm，穴距27.6cm，油菜半精量9穴、方嘴、播深2.7cm，下种量2～4粒；1膜2带浅埋。

1.3 试验方法

1.3.1 大区设计

试验设计为2品种6处理1重复大区试验，各大区处理同属一块耕地，根据实地情况设计每1条田为1个处理，每个大区面积不小于2000m2，2个品种处理各排列1行。

表2 试验处理表

1.3.2 处理设计

试验设“青藜1号”“大白藜”2个品种，每个品种分别设计0.010mm黑膜穴播、0.012mm黑膜穴播、0.014mm黑膜穴播、0.010mm降解黑膜穴播、0.012mm白膜穴播5种处理，同时设计露地开沟条播为对照处理，全部试验为2品种6处理共12个大区试验。

1.3.3 农艺措施

试验地为春灌地，“大白藜”试验地前作为油菜豌豆混播茬，“青藜1号”试验地前作为青稞；各试验统一投入基肥，全部为羊粪有机肥18t·hm-2。

2 结果分析

2.1 覆膜保苗效果统计

覆膜处理与露地开沟条播相比，可显著减少用种量，且保证每667m2的基本苗数，节省经济成本。各覆膜方式间21d及52d的基本苗数差异显著(P>0.05，下同)。“青藜1号”21d的基本苗数为0.010mm普通黑色地膜>0.014mm普通黑色地膜>0.012mm普通白色地膜>0.012mm普通黑色地膜>0.010mm全生物降解地膜；52d的基本苗数为0.010mm普通黑色地膜>0.014mm普通黑色地膜>0.012mm普通黑色地膜>0.010mm全生物降解地膜>0.012mm普通白色地膜。黑色地膜利于增温保湿，0.014mm普通黑色地膜覆盖的植株高于其他地膜。“大白藜”基本苗数为0.012mm普通黑色地膜>0.010mm全生物降解地膜>0.010mm普通黑色地膜>0.014mm普通黑色地膜；0.012mm普通黑色地膜覆盖处理下，藜麦株高显著高于其他处理，见表3。可见，“青藜1号”在0.010mm普通黑色地膜覆盖下出苗率及生长情况较好，“大白藜”更适合0.012mm普通黑色地膜覆盖处理。

2.2 覆膜控草效果统计

2.2.1 覆膜控草总量统计

由表4可知，试验以0.010mm、0.012mm、0.014mm的普通黑色地膜和0.010mm的全生物降解地膜、0.012mm普通黑色地膜等5种不同厚度、材质、颜色的地膜进行覆膜处理，以覆膜地表与未覆膜行间裸露地表进行控草效果比较[7]。“青藜1号”覆膜地表杂草株数在未覆膜行间裸露地表杂草株数的10.20%～36.84%，杂草株数防控效果在63.16%～89.20%；覆膜地表杂草鲜重在未覆膜行间裸露地表杂草鲜重的7.19%～44.52%，杂草鲜重防控效果在55.48%～92.81%；覆膜地表与裸露地表控草差异显著。“大白藜”覆膜地表杂草株数在未覆膜行间裸露地表杂草株数的1.21%～4.76%，杂草株数防控效果在95.24%～98.79%；覆膜地表杂草鲜重在未覆膜行间裸露地表杂草株数的0.28%～7.32%，杂草鲜重防控效果在92.68%～99.72%；覆膜地表与裸露地表控草差异显著。“青藜1号”与“大白藜”处理间比较，两者杂草防控效果差异较大，分析是前作茬口不同农田杂草种子库杂草类型和基数不同造成的。综上，对于“青藜1号”覆膜控草，部分处理防控效果低于70%，试验地观察发现，覆膜穴播口较大，杂草从穴播口长出；“大白藜”覆膜控草，所有处理株数防控效果均在95%以上，鲜重防控效果均在92%以上。

表3 藜麦覆膜穴播处理出苗调查统计表

表4 藜麦覆膜处理除草效果调查统计表

2.2.2 覆膜控草分类统计

藜麦覆膜处理中分种类取3个样点进行除草效果调查，共采集到藜、野油菜、萹蓄、苣买菜、青稞5种主要杂草，覆膜的株数控制效果在91.00%～100.00%，鲜重控制效果在85.90%～100.00%，其中对青稞的防控效果最好，对野油菜的防控效果最差，见表5。

2.3 产量统计

由表6可知，由于2022年春季气候干旱，未覆膜露地条播第1次播种不能保苗，只能进行复种，与覆膜播种处理可比性弱，表现为与露地开沟条播复种处理相比，地膜覆盖可显著提升藜麦质量和产量，“青藜1号”产量提升3.43～4.57倍，“大白藜”产量提升8.41～17.37倍。各组处理差异显著，“青藜1号”不同覆膜处理下产量为0.012mm普通白色地膜>0.010mm普通黑色地膜>0.014mm普通黑色地膜>0.010mm全生物降解地膜>0.012mm普通黑色地膜。0.010mm普通黑色地膜覆盖处理下，500粒籽粒重及20粒籽粒直径大于其他处理，且饱满度较高。大白藜不同覆膜处理下，产量为0.014mm普通黑色地膜>0.010mm全生物降解地膜>0.012mm普通白色地膜>0.012mm普通黑色地膜>0.010mm普通黑色地膜。0.014mm普通黑色地膜处理的产量显著高于其他处理，但饱满度一般。0.010mm全生物降解地膜处理下，500粒籽粒重及20粒籽粒直径大于其他处理且饱满度较高。可见，为了充分发挥黑色地膜的增产增收效应，实现藜麦产量及其经济效益的最大化，“青藜1号”生产上应尽可能选择0.010mm普通黑色地膜，“大白藜”生产可选择0.014mm普通黑色地膜或0.010mm全生物降解地膜。白色地膜对藜麦的产量和经济效益影响差异明显，尽量避免应用白色地膜。

表5 藜麦覆膜处理除草效果分项调查统计表

表6 产量统计

2.4 经济效益统计

由表7可知，效益核算中的相关参数依次为农机费、人工费、生产资料费及产量和种植收益。测定和核算结果表明，从经济收益来看，0.014mm普通黑色地膜>0.010mm全生物降解地膜>0.012mm普通白色地膜>0.010mm普通黑色地膜>0.012mm普通黑色地膜。地膜覆盖虽增加了种植成本、残膜回收等管理费用，但覆膜保墒利于保苗稳产，相比露地开沟条播，地膜覆盖产量121.77～202.98kg·667m-2，产值4871～8119元·667m-2，覆膜种植经济效益3435～6671元·667m-2，效益显著。

3 讨论

覆膜精量播种技术有进一步研究提升价值。覆膜栽培技术的增产增收效果是由其相应覆膜方式的集水效应与地膜的保墒、增温、控草效应综合作用的结果。对土壤水分的有效保持，对土壤温度的明显提高，对田间杂草的有效控制是地膜覆盖栽培的最大优势，能最大限度提高作物产量，增加经济收益。本试验以露地开沟条播为参照，对“青藜1号”“大白藜”2个藜麦品种以0.010mm、0.012mm、0.014mm的普通黑色地膜和0.010mm的全生物降解地膜、0.012mm普通黑色地膜等5种不同厚度、材质、颜色的地膜进行覆膜处理。通过统计覆膜保苗、除草防效、产量、经济效益等指标，确定藜麦覆膜栽培的最佳地膜种类。结合膜下滴管技术、种子包衣技术，可继续提升覆膜精量播种技术，全面发挥精量播种、保温保墒、控制杂草的技术效果[8]。

覆膜点播机械需要进一步优化。试验覆膜精量播种机械是油菜覆膜点播机改造而来，受机械基本结构限制，存在问题：受覆膜播种机行距限制，只能实现半覆膜处理，做不到全覆膜，导致行间杂草得不到防控，严重影响了全田整体除草效果；点播器较大，造成覆膜点播口破口大，容易从点播口滋生杂草，影响整体控草效果[9-11]。

表7 经济效益分析