起垄覆黑膜对烫伤芋头生长发育和产量形成的影响

王安　吴薇　蒋莹　罗敏　焦庆清　张培通

起垄覆黑膜轻简栽培是一项有效调节芋头生长环境的高产技术[1]，对土壤具有保温、保水、保肥以及改善土壤理化性质的作用[2～4]。 同时，该技术可以降低劳动力投入和劳动强度，大幅度降低芋头种植成本，是江苏省近年来优质芋头产业技术创新的一项重要成果[5]。为了推进该技术的机械化作业，我们研制出一种“播种—高畦起垄—播种—喷除草剂—覆膜”联合作业机，该作业机为芋头种植实现机械化奠定了基础[6]。然而，由于芋头出苗持续时间较长，导致芋头出苗期遇到高温天气容易被地膜烫伤。2015年对示范基地芋头烫伤情况进行了调研，发现采用“播种—高畦起垄—播种—喷除草剂—覆膜”操作方法对芋头均有不同程度烫伤，芋头苗平均烫伤率在16.67%左右。其中，以高港芋头示范基地烫伤最为严重，烫伤率高达27%以上。在此背景下，本试验研究了地膜覆盖条件下烫伤对芋头营养生长及产量形成的影响，为探索芋头起垄覆黑膜高效种植技术提供理论依据。

1　材料与方法

2015年对各优质芋头示范基地（靖江祖师、黄桥祁巷、高港大泗，所用品种为泰兴香荷芋）的出苗期烫伤情况及成熟期产量进行了调查。

2016年设计不同烫伤程度试验，调查不同烫伤程度对芋头产量形成和营养生长的影响。具体试验方案如下。

1.1　试验设计

试验在泰州市农业科学院芋头试验基地进行，供试品种为泰兴香荷芋，试验基地按照起垄—播种—喷除草剂—覆黑膜种植方式进行。试验田3月20日施有机肥，用量为15 t/hm2，4月2日起垄，垄高30 cm，宽1.3 m，每垄种2行，行距35 cm，株距35 cm，种植密度43 980株/hm2，4月11日播种，播种深度20 cm，4月16日喷金都尔除草剂，4月20日覆黑膜。5月10日后陆续出苗，出苗后根据外叶苞烫伤数量确定3种类型烫伤苗，即轻度烫伤（外叶苞烫伤数量＜0.5张）、中度烫伤（外叶苞烫伤数量1张）、重度烫伤（外叶苞烫伤数量2张）。分别对其挂牌100株定点调查。田间管理一致。

1.2　测定项目

①苗情考察记载播种期、出苗期、齐苗期。其中出苗期是指50%种芋出苗、第一片真叶平展的日期；齐苗期为80%种芋出苗的时间。

②不同时期 （6月1日、7月5日、8月9日、9月8日）芋头取样调查取3株长势较一致的烫伤植株，调查其株高、叶面积指数、地上部鲜质量/干质量、地下部鲜质量/干质量。其中，单株叶面积通过选择叶片主脉1/2处为中心打孔 （5 cm×5 cm），测定单位面积叶质量计算单株全部绿叶面积。

③成熟期（11月4日）选择各烫伤类型代表性植株20株，测定单株母芋质量、子芋数及质量、孙芋数及质量。

④芋头口感指标测定组织10名测试人员，按照本课题组研制的优质芋头食味品质测定评分办法对各类型子芋进行食味品质鉴定。

数据采用Microsoft Excel 2007与Grapad Prism 5.0进行分析计算。

2　结果与分析

2.1　不同烫伤程度对芋头产量及其构成因素的影响

表1结果表明，2015年3个示范基地芋头出苗率差异较大，黄桥祁巷示范地芋头出苗率最高，为94%，高港大泗出苗率最低，仅为72%，可能跟示范地芋头播种方式有关。靖江祖师、黄桥祁巷示范地芋头以播种出苗后覆盖黑地膜为主，而高港大泗示范地芋头主要采取在平地开浅沟播种再起垄覆黑膜的方式播种，待芋头出苗后破膜放苗，前2个示范地放苗率分别为87%、90%；高港示范地由于芋头出苗持续时间较长，及时放苗难，导致放苗率最低，仅为73%，烫苗率高达27%，远高于其他2个示范地。示范地商品芋产量结果显示，3个示范地芋头子孙芋产量均超过6 000 kg/hm2，达到高产水平，且商品芋产量与烫伤程度（烫苗率）无相关性，这表明芋头苗期烫伤对后期子孙芋产量无太大影响。

表1　2015年各示范基地芋头烫苗及子孙芋产量表现

表2　不同烫伤类型芋头单株产量表现

表3　不同烫伤类型芋头口感品质、出苗情况比较

2016年，进一步研究烫伤对芋头营养生长及其恢复机制的影响。结果表明（表2），各类型植株的单株子孙芋质量无明显差异。产量结构方面：单株子芋数为8.00～8.15个，单个子芋质量31.06～34.07 g，单株孙芋数3.2～3.8个，单个孙芋质量12.09～15.72 g，以上均无太大差异且与烫伤程度无相关性，进一步表明苗期烫伤对商品芋头产量影响较小。

2.2　不同烫伤程度对芋头食味品质的影响

表3为各类型子芋口感指标值。各烫伤类型子芋的食味品质指标得分分别为：硬度为4.86～5.57，糯性在 5.43～5.86，沙性为 8.71～9.06，黏液量为5.68～5.89，香味为 6.05～6.71， 综合口感为 7.04～7.86，食味品质各指标差异较小，表明其食味品质与烫伤程度无显著相关性。

2.3　不同烫伤程度对芋头营养生长的影响

不同烫伤程度类型芋头的出苗期、齐苗期及出苗率存在一定差异（表3）。具体表现为轻度烫伤类型芋头在出苗、齐苗期较中度烫伤类型提前3 d，出苗率为89.0%，均高于中度烫伤类型（84.3%）及重度烫伤类型（86.2%）；中度烫伤类型与重度烫伤类型植株出苗期均为5月18日，但前者齐苗期比后者早3 d，在出苗率上差异不大。以上结果表明，烫伤对芋头苗期有不利影响，烫伤程度越高，对芋头苗期生长发育越不利，表现为发苗、出苗推迟。

不同时期各烫伤程度类型芋头株高、叶面积生长动态结果显示（图1），各烫伤程度类型间芋头植株株高在生育早期 （8月上旬前）差异不明显，轻度、中度和重度烫伤类型芋头植株9月8号平均株高分别为 72.9、53.17、54.73 cm，表明轻度烫伤植株后期株高要明显高于中度和重度烫伤类型植株，中度烫伤类型植株株高与重度烫伤类型差异不明显；叶面积指数方面，轻度烫伤类型芋头植株叶面积指数在不同时期均高于中度和重度类型植株，表明烫伤对芋头植株叶面积指数有一定的影响，中度烫伤类型芋头植株叶面积株数在7月初高于重度烫伤类型，而在其他时期则低于重度烫伤类型植株。

2.4　不同烫伤程度对芋头产量形成的影响

图2结果表明，轻度、中度、重度烫伤类型植株8月9日和9月8日母芋质量与烫伤程度成反比（母芋质量：轻度烫伤＞中度烫伤＞重度烫伤），11月4日植株母芋质量以中度烫伤类型最高，平均193.00 g/株，高于轻度烫伤类型（139.90 g/株）与重度烫伤类型植株（148.67 g/株），生育期母芋质量在8月9日至9月8日变化不大，其中，中度和重度烫伤植株母芋均出现下降趋势，可能是因为该阶段正处于子孙芋快速形成期，子孙芋不断从母芋吸收养分，故影响了母芋膨大速率，但到11月4日，中度烫伤类型母芋质量远高于其他2个类型；子孙芋形成动态显示，不同烫伤程度类型子孙芋在8月9日至9月8日处于快速膨大期，从9月8日以后，各类型子孙芋膨大的速率出现减缓趋势。重度烫伤类型子孙芋质量在8月9日与9月8日远低于另外两类型，但随时间推移，在成熟期子孙芋质量与其他2个类型差异越来越小。

3　讨论

图1　不同时期各烫伤类型芋头植株株高、叶面积指数比较

图2　不同时期各类型母芋、子孙芋质量比较

2016年不同烫伤类型单株产量显示，不同烫伤类型单株母芋质量、子孙芋总质量/单个质量、子孙芋数等产量结构方面均无显著差异，轻度烫伤类型、中度烫伤类型及重度烫伤类型单株子孙芋产量按照密度为43 980株/hm2折算子孙芋理论产量分别为 15 211.20、14 458.20、14 394.88 kg/hm2， 前者高于后两者800 kg/hm2左右，表明轻度烫伤类型子孙芋理论产量要高于其他2个类型，而中度烫伤类型及重度烫伤类型子孙芋理论产量差异不显著；3种烫伤类型芋头子孙芋理论产量差异与对应类型芋头生长发育密切相关，轻度烫伤类型植株在6月1日、7月5日等4个时期的叶面积指数均高于或显著高于其他类型。其中，轻度烫伤类型芋头在早期（6月1日）叶面积指数是中度烫伤类型的5.2倍；另外，轻度烫伤类型株高在6月1日与9月8日亦高于其他类型。总体上，地膜覆盖对芋头烫伤影响主要集中于苗期，随芋头陆续破膜，地膜对芋头造成的烫伤效应不断减小，烫伤芋头逐渐恢复正常生长。

芋头播种机械化作业的应用，大大减轻了传统种植中播种、起垄、盖膜的工作量，但也给出苗带来不利影响，主要表现为覆盖地膜后部分芋头苗不能顶透地膜。本试验通过田间观察发现，地膜厚度显著影响芋头顶透地膜的能力，当地膜厚度为0.08 mm时，芋头苗对地膜的顶透率仅13%，由于黑地膜具有显著升温效应，天气晴朗条件下膜下最高温度可超过50℃，若芋头不能及时破膜放苗，势必受到不同程度烫伤，但从用工投入和产量影响角度分析，一定程度的烫伤苗并不影响芋头种植综合效益。因此，芋头实行机械化播种时要注意地膜不宜太厚，芋头出苗期应安排人工及时破膜放苗，以减小芋头烫伤程度。同时，应加大对芋头播种机械化配套技术的研制工作，减轻地膜覆盖对芋头苗的烫伤，进一步优化芋头轻简化栽培，促进江苏省优质芋头规模化发展。

[1]焦庆清，常亚芸，王全友，等.地膜覆盖对泰兴香荷芋生长发育及产量和效益的影响[J].江苏农业科学，2014（2）：115-118.

[2]王安，吴薇，焦庆清，等.基于芋头地膜覆盖条件下土壤温度的综合评价[J].江苏农业学报，2015（4）：798-805.

[3]陈秀生，位林清，程绍义，等.地膜覆盖栽培芋头的密度与产量关系的研究[J].作物杂志，1990（2）：28-29.

[4]孙天策.芋头地膜覆盖栽培的增产效果[J].作物杂志，1987（1）：26-27.

[5]殷剑美，张培通，吴冬乾，等.黑地膜覆盖对芋头生长发育动态及产量效应分析[J].浙江农业科学，2015（11）：1 842-1 844，1 850.

[6]孙建芳，王安，吴薇，等.优质多子芋起垄覆黑膜机械化高效种植技术规程[J].农业科技通讯，2016（10）：240-242.