甘南地区黄芩抗旱栽培模式
2013-08-29苏小霞黑龙江生态工程职业学院哈尔滨150025安凤霞黑龙江省科学院自然与生态研究所卢宝伟黑龙江生态工程职业学院
苏小霞(黑龙江生态工程职业学院,哈尔滨,150025)安凤霞(黑龙江省科学院自然与生态研究所)卢宝伟(黑龙江生态工程职业学院)
甘南县位于黑龙江省齐齐哈尔西北边陲,属中温带大陆性季风气候,四季分明。全县春季多风少雨,气候干燥。近些年,由于气候恶化,连续多年春旱,农作物大面积减产,农民收入不断下降,急需为本地区提供抗旱栽培配套措施。发展种植中草药是当前农业一个重要措施,中草药不仅能抗旱,且比大田作物更有经济效益[1]。灌后覆膜技术在农作物上研究较多[2],而在中草药抗旱栽培方面研究较少。近几年来,农业科研工作者对覆膜方式进行了大量研究[3-7],研发出灌后覆膜和双垄沟覆膜集水2种抗旱节水技术[8]。本研究通过对黄芩的灌后覆膜技术和垄作栽培技术进行土壤含水量、黄芩生物量的对比,提出了一种全新的中草药栽培模式-灌后覆膜抗旱栽培技术,为甘南的农作物抗旱栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验材料全部采自甘南县的栽培苗。包括一、二年生黄芩的根、茎。
1.2 方法
1.2.1 土壤含水量测定
将栽培2年生黄芩,从6月中旬至10月中旬取样,采用烘干法测定灌后覆膜技术和垄作栽培技术黄芩耕作区的土壤含水量,样品要求在105℃烘干6~8 h,在田间用土钻钻取有代表性的土样,取土钻中段土壤样品约20 g,迅速装入以编号的铝盒内,称量铝盒与新鲜土壤样品的质量。打开铝盒盖子(盖子放在铝盒旁边),放在105℃的恒温烘箱内烘干6 h,盖好盖子,将铝盒置于干燥器内冷却30 min,称质量。打开铝盒盖子,放在105℃的恒温烘箱内再次烘干3~5 h,盖好盖子,将铝盒置于干燥器内冷却30 min,称质量。若前后2次所称质量相差不超过0.05 g即可认为已达到恒质量。
1.2.2 黄芩地上部分和地下部分生物量测定
对灌后覆膜技术和垄作栽培技术黄芩生物量测定采用直接测定法,主要测量黄芩地上部分茎高度,地下部分测量根的长度,每5 d取样一次,共取样19次。
2 结果与分析
2.1 灌后覆膜技术和垄作栽培技术黄芩耕作区的土壤含水量比较
由图1可见,灌后覆膜技术黄芩耕作区地表(0~10 cm)的土壤含水量高于垄作栽培,且保墒效果明显。在10~20 cm土层,灌后覆膜技术黄芩耕作区土壤含水量保持在30%左右。4月末5月初播种,每公顷灌水150~200 m3,到6月中旬无有效降水,膜内土壤保持湿润,适宜黄芩正常生长。在>20~100cm土层的土壤含水量灌后覆膜和垄作相差较大。因为甘南春季少雨多风,常将>20~100 cm土层的水分抽干,使得黄芩的根系不能充分吸收水分,影响其生长。但灌后覆膜技术能保持住黄芩耕作区>20~100 cm土层的土壤水分,从而利于黄芩的根系吸收水分,即使在多天干旱的条件下也不会缺水。
图1 黄芩耕作区的土壤含水量
在7月初适时揭膜,在黄芩耕作区取5个不同样地进行测量,结果见图3—图4。由于此时太阳光强烈,在覆膜情况下小苗容易被晒死,必须适时揭膜,这样在0~20 cm土层的水分容易迅速被蒸发,所以灌后覆膜黄芩耕作区的土壤含水量比垄作栽培黄芩耕作区的土壤含水量低,但在30~100 cm的深土区的水分充足,土壤含水量达25%以上。此时正是甘南地区的干旱时期,由于黄芩的根系深度以达30 cm左右,能吸收到更深土壤的水分,能保持正常的生长,这样也在很大程度上增加了黄芩的抗旱能力。到8月份时,甘南的雨季到来,不用采取抗旱措施。
图2 灌后覆膜技术揭膜后的土壤含水量(7月初)
图3 垄作技术黄芩耕作区的土壤含水量(7月初)
2.2 灌后覆膜技术和垄作栽培技术黄芩生物量比较
从图4可以看出,无论地上部分还是地下部分的生物量,灌后覆膜技术与垄作栽培技术的黄芩生物量差异较大。灌后覆膜栽培技术能有效的提高黄芩的产量,灌后覆膜黄芩每公顷增产300~400 kg。每公顷黄芩产值可增加1 200~1 600元,去掉每公顷增加投入700元左右(包括农膜费和增加机耕作业费等),每公顷纯收入增加500~900元。
图4 灌后覆膜技术和垄作栽培技术黄芩生物量
3 结束语
经过多年的攻关、试验和示范,形成了黄芩灌后覆膜节水高效农业生产模式。经过地处重旱区的甘南县大面积应用,取得了显著的效果。把旱作节水灌溉由以抗旱、保苗为主,提高到节水高产、高效的新阶段,被公认为是一项耕作制度的创新。黄芩灌后覆膜节水高效农业模式,就是把“行走式”节水灌溉技术、地膜覆盖技术和黄芩适用的先进技术有机结合起来的一种高度集约化经营的高产栽培模式。这种耕作模式,具有保墒、保温、保肥的优点[9-11]。本研究表明,4月末5月初播种,每公顷灌水150~200 m3,到6月中旬无有效降水,膜内土壤保持湿润,适宜黄芩正常生长。据有关部门测试,覆膜后耕层土壤可增温5~6℃,按60 d计算,有效积温可增加300℃,为黄芩苗期生长创造了有利条件。地膜覆盖还可减少土壤水分蒸发,提高化肥利用率,增产、增效、增收。灌后覆膜黄芩每公顷增产300~400 kg。每公顷黄芩产值可增加1 200~1 600元,去掉每公顷增加投入700元左右(包括农膜费和增加机耕作业费等),每公顷纯收入增加500~900元。
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