地膜覆盖对油用亚麻干物质积累、经济效益的影响

2017-12-21 08:17郭娜马建富刘栋李爱荣郭英杰
中国麻业科学 2017年6期
关键词:揭膜油用亚麻

郭娜,马建富,刘栋,李爱荣,郭英杰

(张家口市农业科学院,河北 张家口075000)

地膜覆盖对油用亚麻干物质积累、经济效益的影响

郭娜,马建富,刘栋,李爱荣,郭英杰*

(张家口市农业科学院,河北 张家口075000)

通过田间试验,研究了不同时期揭膜对油用亚麻干物质积累及经济效益的影响。结果表明,覆膜处理(A~D)显著提高了苗期到完熟期地上部干物质积累量,与CK相比分别高出49.0%、36.27%、39.22%、60.78%。覆膜处理(A~D)以膜后40 d揭膜完熟期地上部干物质积累量最高,为1.02 g/株。经济效益分析表明:A处理经济效益最佳,比CK增产3266.8元/hm2。故认为膜后40 d揭膜是油用亚麻高产的最佳揭膜时期。

地膜;油用亚麻;干物质;经济效益

亚麻(Linseed)属亚麻科(Linaceae)亚麻属(Linum)一年或多年生草本植物。油用亚麻的适应性广,世界种植面积为461.7×104~573.2×104 hm2。据了解,目前我国油用亚麻年种植面积在46.67×104 hm2左右,总产量在40×104 t左右。油用亚麻因其耐旱、抗病和耐瘠而广受农民欢迎,已渐成为一些地区农民调整种植结构的重要作物[1-4]。近年来,油用亚麻的保健功能也日益受到关注,油用亚麻籽富含丰富的α-亚麻酸,其干性极佳,被应用于工业领域[5]。“α-亚麻酸”还有预防心脑血管病、降脂等多种生理功效。油用亚麻籽中的木酚素具有显著的抗癌、抗心血管疾病的功效[6-7]。

地膜覆盖栽培具有改善油用亚麻生长发育所需的光、温、气、水等生态环境条件,缩短生育期,促进生育前期根系生长发育,提高品质和促进增产稳产等作用[8-9]。但地膜覆盖后期膜下温度过高、湿度过大,导致根系早衰,对作物产量有一定负效应[10-13]。适期揭膜可以改善作物生育后期土壤微生态,促进作物产量提高和品种改善[14-17]。有关覆膜的增产机理已有大量的研究[18-20],但关于油用亚麻揭膜栽培对油用亚麻生长发育的影响,及其对产量和品质的作用尚缺乏相关研究。因此,本研究拟通过研究不同的揭膜时间对油用亚麻农艺性状和产量的影响,确定油用亚麻最佳揭膜时期,旨在为油用亚麻高产栽培技术提供理论支持。

1 材料和方法

1.1 试验区基本情况

试验于2013年在河北省张家口市农业科学院(煤矿)试验地播种,张北县地处坝上高寒区,属中温带大陆性季风气候,年平均7级以上大风日数30 d左右。全年无霜期90~110 d,光照充足,雨热同季,昼夜温差大,干旱、多风、少雨、无霜期短是主要的气候特征。试验点处于北纬40°57',东经114°10',海拔1450 m,属北方典型半干旱区,土壤属于栗钙土类型。年均降水量392 mm左右,多集中于6~8月份,年平均温度3.2℃。前茬作物为马铃薯。土壤养分情况为有效氮39.82 mg/kg,有效磷 6.93 mg/kg,有效钾 86.88 mg/kg,有机质 23.91 g/kg,pH值为 8.1。

1.2 试验设计

1.2.1 试验材料

当地主栽品种坝选三号,该品种由张家口市农业科学院引进德国品种中系选而成的中熟偏早型品种,已在我区生产上大面积应用。花朵为蓝色,种皮红褐色,抗旱性强[21]。

1.2.2 试验设计

试验采用随机区组设计,5个处理分别为:不覆膜(CK)、覆膜后40 d揭膜(A)、覆膜后50 d揭膜(B)、覆膜后60 d揭膜(C)、全生育期不揭膜(D)。其它各项农事操作均按优质油用亚麻生产技术措施实施,田间管理水平略高于大田。小区面积20 m2(4 m×5 m),3次重复。采用全覆膜穴播种植,穴距10 cm,每穴8粒,CK采用条播,行距20 cm。重复间走道55 cm。四周设立保护行1 m。

1.2.3 栽培管理

4月27日播种,播种时单行穴播机采用同膜同一方向播种,防止播种孔错位,增加放苗次数。人工覆膜,边覆膜边播种,播深3~4 cm,每小区种植20行,行距20 cm。5月11日开始陆续出苗,出苗时及时放苗封口,防止穴苗错位、膜下压苗,如有杂草钻出地膜,进行人工除草。间苗1次,苗高至5~7 cm、17~20 cm时分别进行中耕。整个生育期对病虫草没有进行化学防除,9月收获。

1.3 观测方法

1.3.1 经济性状[22]

植株成熟时,每小区随机选取油用亚麻20株,进行室内考种,然后求其平均数。

1.3.2 干物质测定

采取油用亚麻植株地上部分各器官(茎、叶、花、果实),然后于105℃烘箱中烘干15~30 min杀青,再在80℃条件下继续烘干至恒重。烘干过程中不停翻动,样品烘干后置于干燥器中冷却后称重[23]。

1.4 数据分析及处理

数据采用Excel软件和DPS统计软件进行分析和处理。

2 结果与分析

2.1 揭膜时期对油用亚麻主要农艺性状的影响

由表1可以看出,不同处理对油用亚麻的农艺性状有一定的影响。7个性状的变异系数范围为1.32%~40.24%。分茎数变异系数最大(40.24%),其次为单株生产力和单株果数,其变异系数分别为23.94%、21.70%,千粒重的变异系数为1.32%,说明分茎数、单株生产力、单株果数这3个农艺性状变异程度大、选择范围较广,果粒数和千粒重变异程度小、选择范围较窄。

比较不同农艺性状可以看出,B处理的株高均比其他各处理高,同时A、B、C处理株高均高于CK、D处理,说明揭膜有促进植株生长的作用。经方差分析,不存在显著性差异。B处理的工艺长度均比其他各处理高,同时A、B、C处理工艺长度均高于CK、D处理。经方差分析,不存在显著性差异。A处理分茎数均高于其它处理,比CK、B、C、D处理分别多0.09、0.08、0.11、0.11个,但处理间无显著差异。A处理单株果数均高于CK、B、C、D 4个覆膜处理,分别多1.15、0.26、3.8、3.75个,方差分析表明,A和B处理与D处理、C处理存在显著性差异。不同处理间每果粒数不存在显著性差异。A、B处理单株生产力最高,均为0.47 g,显著高于C、D处理,说明覆膜后40、50 d揭膜有利于提高单株生产力。B处理千粒重高出其它处理0.20 g(CK、A、C、D处理千粒重都为6.00 g),且不存在显著性差异。

表1 揭膜时期对农艺性状的影响Tab.1 Effects of the film period on agronomic traits

2.2 揭膜时期对油用亚麻地上部干物质积累的影响

由表2可以看出,与CK相比,A、B、C、D 4个覆膜处理仅显著提高了苗期地上部干物质积累量(p<0.05),分别高出49.0%、36.27%、39.22%、60.78%。而在其余3个时期处理间与CK干物质积累量差异均不显著。

表2 揭膜时期对油用亚麻地上部干物质积累量的影响(g/株)Tab.2 Effects of the covering film period on the accumulation of drymatter above ground part of flax(g/株)

2.3 揭膜时期对油用亚麻不同器官干物质分配的影响

如图1所示,苗期油用亚麻叶片干物质积累量占油用亚麻植株地上部分总干重的77.48%~84.15%。随着植株的生长,叶片所占比例有所下降,茎秆所占比率呈现先增加后减少的趋势,至盛花期茎秆干物质所占比率为全生育期最大值,占地上部干物质积累总量的55.15%~59.37%。盛花期以后花朵、蒴果的干物质积累量增加,完熟期蒴果干物质所占比例增加到51.56%~58.55%。

覆膜有利于茎秆苗期至青果期干物质积累量的增加。苗期,各覆膜处理茎秆干物质所占比率比CK增加了47.06%~100%,现蕾期增加了5.81%~31.2%,盛花期增加了2.95%~24.91%,青果期增加了6.68%~23.87%。青果期,A处理蒴果干物质分配比率最大。青果期、完熟期A处理的蒴果干物质所占比率比CK分别提高了46.49%、67.5%,促进了产量的提高。

图1 揭膜时期对油用亚麻干物质分配规律的影响Fig.1 Effects of the film period on the distribution of drymatter of flax

2.4 揭膜时期对油用亚麻产量的影响

不同处理油用亚麻产量为1055.53~1430.72 kg/hm2,以A处理产量最高,为1430.72 kg,比CK增产35.55%,膜后50、60 d揭膜处理比CK分别增产32.70%、12.32%。可见,适时揭膜具有显著增产作用。

对各处理产量进行方差分析,膜后40 d揭膜和膜后50 d揭膜与CK存在极显著性差异,膜后60 d揭膜和全生育期不揭膜处理下的油用亚麻产量与CK不存在显著性差异(见表3)。

表3 揭膜试验产量结果Tab.3 The yield results of the experiment

2.5 揭膜时期对油用亚麻经济效益的影响

产出从原料和用工两方面进行分析,在原料方面,张家口坝上地区,油用亚麻播种量为52.5 kg/hm2,种子10元/kg,种子费用为 525元/hm2,播种前耕地费用 525元/hm2,4个覆膜处理比CK多出地膜费用;在用工方面,CK在整个生育期主要是中耕用工较多,其他4个覆膜处理免去了中耕,但在苗期放苗需用工,且A、B、C 3个处理揭膜时需用工。产入在当地收购种子价格为6元/kg。由表4可以看出,不同揭膜时期对经济效益的影响较大。A处理经济效益最佳,B处理其次,两个处理分别比CK增产3266.8、3091.0元/hm2,C、D处理增收效果不佳。

表4 揭膜时期对油用亚麻经济效益的影响Tab.4 Effects of the film period on the economic benefits of flax

蔡绍珍[24]研究发现,地膜覆盖栽培对黄瓜干物质积累的促进作用主要在前期,以后逐渐减弱,不同时期揭膜处理,油用亚麻地上部干物质积累量呈现慢~快~慢的动态变化趋势。膜后40 d揭膜处理的单株干物质积累总量及各器官的干物质量均明显高于其他处理,说明适时揭膜处理有利于植株的干物质积累。

3 结论与讨论

郭大勇等[25]研究发现,春小麦生长中期适时揭膜能够显著增加有效分蘖数和后期的结实穗数。宿俊吉等[26]研究发现膜下滴灌棉田适时揭膜可提高陆地棉的单株结铃数、铃重和衣分,从而提高产量。本研究发现,不同时期揭膜处理可在一定程度上改善油用亚麻植株的农艺性状。从株高、工艺长度来看,4个处理均高于CK,其中,膜后50 d处理表现最好,分别比CK高出3.74、2.23 cm,比不揭膜处理高出0.84、2.31 cm,说明不同时间揭膜处理均有利于植株生长发育。分茎数、单株果数和单株生产力均是影响油用亚麻产量的重要因素,从这3个产量性状表现来看,膜后40 d揭膜和膜后50 d揭膜两个处理均较CK表现好,其中,以膜后40 d揭膜表现最好,比CK分别多0.09个、1.15个和0.08 g。对于每果粒数和千粒重两个性状来说,以膜后50 d揭膜处理表现最好,分别比CK高0.25粒和0.20 g。但经方差分析,以上差异均不显著。

在覆膜情况下,揭膜时间的早晚对油用亚麻的产量和品质均有一定程度的影响。揭膜时间太早,地膜的增温保墒作用不能充分发挥;揭膜太晚,油用亚麻生育后期因地温过高反而抑制地下部植株生长,限制产量进一步提高。贺润喜等[27]在对不同生育期揭膜对旱地地膜覆盖玉米生理性状和产量的影响研究中发现,适时揭膜可使玉米早衰现象得到缓减、百粒重增加,产量高于其他处理。林雷通等[28]在对不同时期揭膜培土对烤烟产量、质量的影响研究中发现栽后45 d揭膜培土效果最好,能较好促进早期烟株生长和烟叶品质的提高,过迟揭膜培土与不揭膜培土处理的产量和品质均表现较差。这与本试验中的试验结果基本一致,因作物不同,具体揭膜时间存在一定差异。本试验中,各处理折合产量为1055.0~1430.72 kg/hm2,以覆膜40 d后揭膜处理产量最高,比CK增产35.55%,覆膜50 d后揭膜处理产量比CK增产32.70%,但覆膜60 d后揭膜处理比CK增产12.32%,增产幅度大大下降,这充分说明适时揭膜的重要性。另外,从经济效益方面分析,膜后40 d处理比CK增收最高,达3266.8元/hm2。

本试验表明,油用亚麻覆膜栽培技术能有效提高地温,防治冻害,促进油用亚麻干物质积累,有利于生育前期生长发育,促进产量的提高,膜后40 d左右揭膜时间最佳,过早和过晚揭膜均不利于油用亚麻的生长。

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Effects of Plastic Mulching Film on Dry Matter Accumulation and the Economic Benefit of Flax

GUO Na,MA Jianfu,LIU Dong,LI Airong,GUO Yingjie*
(Zhangjiakou Academy of Agricultural Science,Zhangjiakou,Hebei075000,China)

A field experiment was conducted to study the effect of uncovering film at different stage on dry matter accumulation and the economic benefit of flax.Results indicated that,the film covering treatments(A-D)can significantly increase dry matter accumulation during the period from seedling to green fruit.The increasing proportion was 49.0%、36.27%、39.22%、60.78%,respectively.The treatment of uncovering film at the 40thday was the highest among the film covering treatments(A-D),reaching 1.02 g per strain.Economic benefit analysis showed that A treatment had the best economic benefit which was,increased by 3266.8 yuan/hm2compared with CK.In summary,the treatment of uncovering film at the 40thday is the most appropriate time for high yield of flax.

mulching film;flax;drymatter;economic benefit

S563.2

A

1671-3532(2017)06-0292-06

2017-05-27

国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-17-SYZ-8)

郭娜(1987-),女,助理研究员,主要从事胡麻栽培育种及推广工作。E-mail:wode6829@126.com

郭英杰(1970-),男,高级农艺师,主要从事胡麻栽培育种及推广工作。E-mail:gyj70@163.com

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