绿豆覆膜栽培效应研究

赵雪英 卢成达 张泽燕 张耀文

摘  要：在绿豆鼓粒期，选取晴朗无云天气，对不同覆膜方式处理下的绿豆进行光合指标采集，结合成熟期与绿豆产量有关的表型性状，研究不同地膜覆盖方式对绿豆产量的影响。结果表明：地膜覆盖能增温、保湿、保持养分、增加光效。用140 cm渗水地膜覆盖处理的绿豆持绿度高，叶片叶绿素含量明显高于露地平播（对照），净光合速率高，干物质积累时间长，绿豆产量有明显增加。140 cm渗水地膜覆盖绿豆产量2691 kg/hm2，较露地平播和窄幅地膜处理分别增加了20.9%和6.3%。

关键词：绿豆;地膜覆盖;光合指标;高产

中图分类号：S-3    文献标志码：A    论文编号：2014-0310

The Effect of Plastic Film Mulching on Mung Bean

Zhao Xueying， Lu Chengda， Zhang Zeyan， Zhang Yaowen

（Crop Research Institute， Shanxi Academy of Agricultural Sciences， Taiyuan 030031， Shanxi， China）

Abstract： In order to study the effect of plastic film mulching dealt with different way on mung bean yield， the author chose the cloudless fine weather to measure the photosynthetic indexes in the seed filling period of mung bean， and measured the phenotypic traits relating to mung bean yield in the mature period. The results showed that the plastic film mulching could increase soil temperature， retain moisture， keep nutrient， and increase photosynthetic efficiency， the mung bean had higher green degree， net photosynthetic rate， and its chorophyll content was significantly higher than no-covered （contrast）， so its photosynthetic matter accumulation time was long， the yield had obviously increased. The mung bean yield was 2691 kg/hm2 with 140 cm water-osmosis plastic membrane covered， which increased by 20.9% to no-covered and 6.3% to narrow membrane treatment.

Key words： Mung Bean; Plastic Film Munlching; Photosynthetic Indexes; High Yield

0  引言

在20世紀中叶，随着塑料工业的兴起，地膜覆盖技术逐步发展起来。中国自1978年开始引进地膜覆盖栽培技术，开展地膜栽培多点试验，并逐步进入大面积推广阶段[1-2]。在国内干旱半干旱地区，地膜覆盖技术得到广泛应用，已成为一项重要的农业增产技术手段，并从生态效应、植物生理生态、耕层土壤效应、水肥利用、蓄水保土等方面揭示了地膜覆盖的生产应用规律，进而形成比较完善的耕作栽培制度[3]。在地膜栽培技术研究中，山西农业大学温祥珍等针对地膜覆盖后不透气、不透水的特点，研制并在晋中、太原、内蒙古等地进行了微孔膜试验。近年来山西省农科院研制出了具有渗水、保水、增温、调温、微通气等作用的渗水地膜，并广泛应用于农业生产中[4]。纪晓玲[5]研究了不同覆盖方式对绿豆水分利用效率的影响，发现田间地膜覆盖率越大，提高地温的效果越明显，并可能进一步影响作物的生长和经济性状。国内对绿豆覆盖栽培的研究较少，笔者利用不同地膜覆盖处理试验，结合绿豆光合特性及与产量有关的主要农艺性状，研究不同地膜覆盖效应，旨在筛选出高效益的地膜类型。

1  材料与方法

1.1  试验区概况

试验于2010年在山西省农业科学院东阳试验基地进行。0～20 cm耕层含有机质14.17 g/kg、碱解氮为47.4 mg/kg、速效磷16.3 mg/kg、速效钾131.6 mg/kg、土壤pH 8.5。供试品种为“晋绿豆1号”。试验用地膜为普通地膜（幅宽80 cm，厚度0.007 mm），渗水地膜（幅宽140 cm，厚度0.007 mm）。

1.2  试验设计

试验设3个处理：①CK露地平播;②80 cm普通地膜覆盖;③140 cm渗水地膜覆盖，每个处理重复3次，采用随机区组排列，小区面积为30 m2（5 m×6 m），所有肥料均在绿豆播种前一次性施入，绿豆生长期间，不再进行追肥和浇水。施行膜上点播，每穴留苗2株，3种处理行株距一致，行距30 cm，株距20 cm，80 cm地膜上点播2行，140 cm膜上点播3行，调整膜间距，保证各种处理的种植密度均达1.65万株/hm2。5月12日播种，8月14日采收完毕。

1.3  测定项目与方法

于绿豆鼓粒盛期，使用CB21102型光合蒸腾作用测定系统进行光合指标采集，相关指标项目包括净光合速率（Pn）、蒸腾速率（E）、气孔导度（Cleaf）、胞间CO2浓度等。所有指标的测量均采用25 mm×25 mm叶室，于晴朗无云天气在绿豆试验田进行，测定时间为2010年7月20日上午9：30—10：30，每次测定2 min左右，重复3次，均采用手动开路测量方式。

在成熟期，每小区随机选取10株进行考种，记录株高、单株荚数、单荚粒数、单株产量等农艺性状，测定小区产量。

2  结果与分析

2.1  不同覆膜处理对绿豆农艺性状和产量构成因素的影响

2.1.1  生育期  在相同水肥条件下，绿豆覆膜栽培处理较露地平播出苗早、生育期短，说明地膜覆盖的保墒、保水效果好，对前期出苗有增温效果（表1）。

2.1.2  小区产量比较  不同地膜处理绿豆小区产量比对照均有增加，且差异明显（见表2）。渗水地膜处理的小区产量比对照增产最高，达到20.8%，普通窄膜处理的小区比对照增产12.1%。地膜处理小区产量与露地平播小区产量均达到显著性差异水平，渗水地膜处理的与露地平播处理的小区产量达到极显著性差异水平。

2.1.3  绿豆单株主要农艺性状比较  地膜覆盖处理的小区绿豆植株表型发生变化，通过对绿豆产量形成期的叶片叶绿素含量分析，发现用渗水地膜覆盖处理的绿豆持绿度高，叶片叶绿素含量明显高于露地平播。在产量构成因素中，单株荚数、单荚粒数、单株产量均有差异，株高增高、单株荚数、单荚粒数和单株产量增加，每公顷产量增产明显（见表3）。经过覆盖渗水地膜处理的绿豆产量优势比较显著，每公顷产量较覆盖常规地膜处理和露地平播对照分别增加6.3%和20.9%，可見地膜对绿豆产量的形成有明显的效果。

2.2  不同覆膜处理对绿豆叶片光合参数的影响

2.2.1  净光合速率（Pn）  不同覆膜方式处理下绿豆净光合速率存在显著差异（表4），其中以140 cm渗水宽膜处理最高，为19.94 μmol/（m2·s），与其他2个处理的Pn均达到极显著性差异。普通窄膜处理与露地平播处理的Pn差异性不显著，但普通窄膜处理的Pn比露地平播高20.8%。由此可见，地膜覆盖处理与露地平播相比，能显著提高绿豆植株的净光合速率，从而提高植株产量。

2.2.2  蒸腾速率（E）  植物的蒸腾速率不仅受植物体内部结构和生理性状的调节，也受外界因子的影响，其中光照和土壤水分是蒸腾速率的主要外界因子。在不同的地膜覆盖处理下，绿豆植株的蒸腾速率虽没有显著性差异，但以140 cm渗水宽膜处理最高，分别较普通地膜处理和露地平播对照高出6.1%和7.4%，而普通窄膜和露地平播处理的绿豆蒸腾速率相差不大（见表4）。

2.2.3  气孔导度（Cleaf）  不同覆膜方式处理下的绿豆气孔导度存在显著性差异，其中以140 cm渗水宽膜处理最高，为289.10 mmol/（m2·s），分别较普通地膜处理和露地平播高出26.9%和35.4%，均达到显著性差异。普通窄膜处理与露地平播处理的绿豆气孔导度无显著性差异，但普通窄膜处理的气孔导度略高于露地平播。

2.2.4  胞间CO2浓度（Ci）  不同覆膜方式处理下的绿豆细胞间隙CO2浓度差异性不显著，其中140 cm渗水地膜最高，分别比普通地膜处理和露地平播高8.7%和12.9%（见表4）。

3  讨论

（1）近年来，国内外有关学者通过对玉米[6-8]、小麦[9-11]等大宗作物进行不同类型地膜覆盖，研究了覆膜对土壤温度、水分、根系及籽粒灌浆等方面的影响。根据杜社妮等[12]在研究覆膜处理对玉米地土壤效应的结果，即在玉米生育前期，地膜覆盖有明显的增温效果，5～25 cm土层的土壤日平均温度可比对照提高2.2～3.0℃。本研究发现，在相同水肥条件、地温较低的情况下，覆膜具有的增温效果，不仅满足了绿豆前期出苗所急需的活动积温，而且促进了根系的发育，加快了植株地上部分的生长，明显缩短了绿豆的生育期，植株高度明显增加，提高了绿豆净光合速率，有利于绿豆籽粒光合产物的积累及产量的形成。

（2）不同覆膜处理对土壤增温、保墒的效果不同，渗水地膜可有效地接纳小雨、变无效水为有效水、从而可提高土壤蓄水保墒这一特性[13-14]。作物产量的高低取决于作物光合效率的高低和光合产物的积累，而光合性能的优劣最终体现在净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度等光合特性上[15]。本研究发现，140 cm渗水地膜与普通窄膜相比，有明显的保墒、增温、保苗效果，有利于促进苗期绿豆根部和冠层的生长速度，加快营养生长速度，同时能够延长生殖生长周期和干物质积累时间。由于渗水膜覆盖对土壤温度、水分的改善作用，提高了绿豆持绿度，其净光合速率高于其他处理，高光合速率为渗水膜覆盖绿豆的最终增产奠定了基础。但由于其保水效果明显，在一定程度上影响了绿豆根系下扎深度，对于大株型品种而言，容易导致中期根冠比变小，造成连片倒伏。同时幼苗破土阶段如果春雨富足，容易在种穴处积雨，造成土壤局部板结，阻止幼苗破土，影响人工放苗。所以在选用渗水地膜时，要根据作物品种和土壤板结程度，及时疏松种穴处土壤，保证正常出苗。

4  结论

笔者发现地膜覆盖处理对绿豆植株生育期及表型性状影响较大，能缩短绿豆生育期，加快植株生长，使株高增加，单株荚数增加，从而提高绿豆产量。试验针对覆膜处理后绿豆植株光合作用变化规律做了详细研究，发现覆膜处理后，绿豆叶片的净光合速率明显提高，气孔导度增大，胞间CO2增加，这也是提高绿豆产量的根本原因。总之，在干旱、寒冷地区采用地膜覆盖，尤其是渗水地膜，能够有效地提高绿豆产量，缓解干旱造成的胁迫。

参考文献

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