覆膜方式对环县旱作冬油菜土壤水分和温度及产量的影响

李宗保 郭满平

摘要：以冬油菜品种陇油9号为指示品种，以露地条播为对照，在环县川旱地试验观察了全膜覆土穴播、全膜平铺穴播、全膜微垄侧播等3种覆膜栽培方式对旱作冬油菜土壤水分、土壤温度及冬油菜产量的影响。结果表明，3种覆膜栽培方式较对照露地条播而言，其保水保墒效果和保溫增温效果均优于对照露地条播，且优化了冬油菜的经济性状，大幅度提高籽粒产量。保墒效果以全膜覆土穴播栽培方式最好，在冬油菜播种期、出苗期、越冬前、返青期、蕾薹期、始花期、成熟期0～60 cm土层平均土壤含水量分别为116、122、123、67、76、76、83 g/kg，较对照露地条播分别增加6、8、6、14、12、11、9 g/kg。保温增温效果以全膜微垄侧播栽培方式最好，播种期、出苗期、越冬前、返青期、蕾薹期、始花期、成熟期0～25 cm土层的平均土壤温度分别为23.0、23.0、17.6、17.1、23.3、26.0、28.3 ℃，较对照露地条播分别增加1.4、1.4、2.7、1.5、2.8、3.1、2.5 ℃。冬油菜籽粒折合产量以全膜覆土穴播栽培方式最高，为2 416.7 kg/hm2，较对照露地条播增产110.9%;全膜平铺穴播栽培方式次之，折合产量为2 142.4 kg/hm2，较对照露地条播增产87.0%;全膜微垄侧播栽培方式居第3位，冬油菜籽粒折合产量为2 128.5 kg/hm2，较对照露地条播增产85.8%。建议在环县及周边旱地推广冬油菜全膜覆土穴播栽培技术，配套旱地冬油菜全膜平铺穴播栽培和全膜微垄侧播栽培。

关键词：冬油菜;覆膜栽培方式;全膜覆土穴播;土壤水分;土壤温度;产量

中图分类号：S565.4      文献标志码：A      文章编号：1001-1463（2019）06-0045-06

Abstract：About 1600bp stress inducible promoter of rd29A from Arabidopsis thaliana genomic DNA was cloned by PCR. The plant expression vector pBI101-rd29A-GUS was constructed with this regulatory region linked up with GUS gene，and then transferred to Arabidopsis by Agrobacterium tumefaciens system. The expression level of rd29A was up-regulated under drought stress in homozygous seedlings. Histochemical analysis and quantitative analysis results showed that the GUS activity was enhanced under ABA、NaCl and mannitol treatments. Therefore， rd29A prompter can strengthen the expression of GUS gene under stresses， and can be used as an inducible promoter in gene engineering for stress resistance improvement of crops.

Key words：rd29A; Drought; ABA; NaCl; Mannitol; Wheat

油菜是我国最主要油料作物之一，2012 — 2013年播种面积0.077亿hm2，总产量1 350万t，是世界最大的油菜生产国[1 ]，也是继稻、麦、玉米、大豆之后的又一大农作物。近年来，随着抗寒油菜新品种的选育及栽培技术的改进，甘肃省冬油菜向西北地区推广种植，播种面积和产量逐年增加，2012 — 2013年全省油菜产量占油料总产量的51.86%[2 ]，并获得较好社会、经济效益，成为甘肃省食用植物油主要作物。冬油菜是环县主要油料作物之一，年播种面积500 hm2左右，近年来，随着优良品种的成功选育和全膜覆土穴播、全膜平铺穴播、全膜微垄侧播等先进栽培技术的引进推广，极大地提升了冬油菜生产能力，冬油菜产量明显提高，经济效益显著，种植面积不断增大，已经成为干旱半干旱地区解决食用油的主要途径[3 - 8 ]。为了寻求适宜环县旱地冬油菜覆膜最佳栽培模式，充分利用光热资源，提高降水利用率，2018年我们在环县曲子镇孟家寨村开展了旱地冬油菜不同覆膜模式栽培试验，取得了较好的效果，现总结如下。

1   材料与方法

1.1   供试材料

供试地膜为幅宽120 cm、厚0.01 mm的白色聚乙烯膜，由甘肃天水天宝塑业有限公司生产并提供。指示冬油菜品种为陇油9号，由环县曲子镇农业服务中心种子农药门市提供。

1.2   试验地概况

试验设在环县曲子镇孟家寨村郭沟门组的川旱地。当地海拔1 155 m，年均降水量300～400 mm，无霜期155 d，年平均气温9.2 ℃，≥ 10 ℃有效积温2 715 ℃，年平均日照时数2 543 h。试验地地势平坦，土壤为黏性土壤，肥力中等，前茬为胡麻。胡麻收获后，及时清理根茬，深翻土地。

1.3   试验方法

试验共设4个处理，分别为处理A（全膜覆土穴播）：在地面平铺120 cm的宽幅地膜，在膜上面均匀撒1 cm左右的细土，膜与膜相接，用人力穴播机播种，播深2～3 cm，行距25 cm，穴距12 cm，每穴4～5粒。处理B（全膜平铺穴播）：在平铺120 cm的宽幅地膜，膜两边用土压实，膜与膜相接，隔2.0 m横压一土腰带，播种同处理A。处理C（全膜微垄侧播）：起等距离宽3垄，垄宽33 cm，垄高10 cm，用120 cm地膜全地面覆盖，膜与膜相接，用人力穴播机在膜侧播种，播深2～3 cm，穴距10 cm，每穴4～5粒。处理D（露地条播）：设为对照，不起垄，不覆膜，播种同处理A。试验采用单因子随机区组设计，3次重复，小区面积28.8 m2（8.0 m×3.6 m），小区间距50 cm，试验地四周种1m宽保护行。各处理均于2017年8月20—21日结合旋耕土地施农家肥4.5万kg/hm2、尿素225 kg/hm2、普通过磷酸钙750 kg/hm2、硫酸钾225 kg/hm2。各处理均于9月1日按试验设计划分试验小区并覆膜播种。

1.4   试验记载内容与标准

田间观察记载各处理的物候期和生物学特征特性。播种期、出苗期、越冬前、返青期、蕾薹期、始花期、成熟期每小区按对角线法取样5点，采用烘干法分别测定0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm、40～60  cm土层的土壤含水量[9 - 10 ]，并用地温计测定各小区0～5 cm、5～10 cm、10～15 cm、15～20 cm、20～25 cm土层温度。冬油菜成熟期每小区随机取样15株考种，按小区单收并计算籽粒产量。

2   结果与分析

2.1   不同处理对0～60 cm土层土壤含水量

由表1可以看出，生育期内覆膜栽培各土层的土壤含水量均高于露地条播（CK），特别是0～10 cm土层、10～20 cm土层和20～40 cm土层含水量差异明显。在播种期、出苗期、越冬前各深度土层的平均土壤含水量最高的均为处理B，其次是处理A，再次是处理C，处理D（CK）最低。在返青期、蕾薹期、始花期、成熟期各深度土层的平均土壤含水量最高的均为处理A，其次是处理B，再次是处理C，处理D（CK）最低。播种期处理A 0～60 cm土层平均土壤含水量为116 g/kg，较露地条播（CK）增加了6 g/kg;处理B和处理C均为118 g/kg，较露地条播（CK）增加了8 g/kg。出苗期处理A 0～60 cm土层平均土壤含水量为122 g/kg，较露地条播（CK）增加了8 g/kg;处理B为123 g/kg，较露地条播（CK）增加了9 g/kg;处理C为117 g/kg，较露地条播（CK）增加了3 g/kg。越冬前处理A 0～60 cm土层平均土壤含水量为123 g/kg，较露地条播（CK）增加了6 g/kg;处理B为124 g/kg，较露地条播（CK） 增加了7 g/kg;处理C为119 g/kg，较露地条播（CK） 增加了2 g/kg。返青期处理A0～60 cm土层平均土壤含水量为67 g/kg，较露地条播（CK）增加了14 g/kg;处理B为62 g/kg，较露地条播（CK）增加了9 g/kg;处理C为62 g/kg，较露地条播（CK）增加了9 g/kg。蕾薹期处理A 0～60 cm土层平均土壤含水量为76 g/kg，较露地条播（CK）增加了12 g/kg;处理B为74 g/kg，较露地条播（CK）增加了10 g/kg;处理C为73 g/kg，较露地条播（CK）增加了9 g/kg。始花期处理A 0～60 cm土层平均土壤含水量为76 g/kg，较露地条播（CK）增加了11 g/kg;处理B为75 g/kg，较露地条播（CK）增加了10 g/kg;处理C为73 g/kg，较露地条播（CK）增加了8 g/kg。成熟期处理A 0～60 cm土层平均土壤含水量为83 g/kg，较露地条播（CK） 增加了9 g/kg;处理B为82 g/kg，较露地条播（CK） 增加了8 g/kg;处理C为80 g/kg，较露地条播（CK） 增加了6 g/kg。可见，各覆膜处理的保水保墒效果均较露地条播（CK）好，其中以处理A最好，处理B较好。

2.2   不同处理对0～25 cm土层土壤温度

试验结果（表2）表明，全生育期内3种覆膜栽培的0～25 cm土层温度均高于露地条播（CK） 0～25 cm土层的土壤温度。其中处理B 0～25 cm土层的土壤温度均最高，处理C次之，但二者差异较小，处理A居第3位。播种期处理A 0～25 cm土层的平均土壤温度为22.3 ℃，较露地条播（CK）提高了0.7 ℃;处理B为22.9 ℃，较露地条播（CK）提高了1.3 ℃;处理C为23.0 ℃，较露地条播（CK）提高了1.4 ℃。出苗期处理A0～25 cm土层的平均土壤温度为22.3 ℃，较露地条播（CK）提高了0.7 ℃;处理B为22.9 ℃，较露地条播（CK）提高了1.3 ℃;处理C为23.0 ℃，较露地条播（CK）提高了1.4 ℃。越冬前处理A0～25 cm土层的平均土壤温度为17.4 ℃，较露地条播（CK）提高了2.5 ℃;处理B为17.6 ℃，较露地条播（CK）提高了2.7 ℃;处理C为17.6 ℃，较露地条播（CK）提高了2.7 ℃。返青期处理A 0～25 cm土层的平均土壤温度为17.0 ℃，较露地条播（CK）提高了1.4 ℃;处理B为17.1 ℃，较露地条播（CK）提高了1.5 ℃;处理C为17.1 ℃，较露地条播（CK）提高了1.5 ℃。蕾薹期处理A 0～25 cm土层的平均土壤温度为23.1 ℃，较露地条播（CK）提高了2.6 ℃;处理B为23.2℃，较露地条播（CK）提高了2.7 ℃;处理C为23.3 ℃，较露地条播（CK）提高了2.8 ℃。始花期处理A 0～25cm土层的平均土壤温度为25.8 ℃，较露地条播（CK）提高了2.9 ℃;处理B为25.9 ℃，较露地条播（CK）提高了3.0 ℃;處理C为26.0 ℃，较露地条播（CK）提高了3.1 ℃。成熟期处理A 0～25 cm土层的平均土壤温度为27.4 ℃，较露地条播（CK）提高了1.6 ℃;处理B为28.3 ℃，较露地条播（CK）提高了2.5 ℃;处理C为28.3 ℃，较露地条播（CK）提高了2.5 ℃。可见，各覆膜处理的保温增温效果均较露地条播（CK）好，其中以处理C最好，处理B较好。

2.3   不同处理对冬油菜经济性状

表3表明，处理A的生育期为284 d，较露地条播（CK）缩短了2 d;处理B为280 d，较露地条播（CK）缩短了6 d;处理C为278 d，较露地条播（CK）缩短了8 d。处理A的株高为118.2 cm，较露地条播（CK）提高了23.1 cm;处理B株高为115.3 cm，较露地条播（CK）高20.2 cm;处理C为116.4 cm，较露地条播（CK）高21.3 cm。处理A的分枝部位为17.8 cm，较露地条播（CK）提高了2.5 cm;处理B的分枝部位为17.5 cm，较露地条播（CK）提高了2.2 cm;处理C为17.7 cm，较露地条播（CK）提高了2.4 cm。处理A的单株有效分枝为8.5个，较露地条播（CK）多1.3个;处理B和处理C均为8.4个，均较露地条播（CK）多1.2个。处理A的角果长度为5.6 cm，较露地条播（CK）增长0.8 cm;处理B和处理C均为5.5 cm，均较露地条播（CK）增长0.7 cm。处理A的平均单株角果数为115.3个，较露地条播（CK）多22.9个;处理B为112.4个，较露地条播（CK）多20.0个;处理C为112.8个，较露地条播（CK）多20.4个。处理A的单角粒数为20.8个，较露地条播（CK）多4.4个;处理B为20.5个，较露地条播（CK）多4.1个;处理C为20.3个，较露地条播（CK）多3.9个。处理A的成株数为31.5万株/hm2，较露地条播（CK）增加4.5万株/hm2;处理B和处理C均为30.0万株/hm2，均较露地条播（CK）增加3.0万株/ hm2。处理A平均千粒重为3.2 g，较露地条播（CK）增加了0.4 g;处理B和处理C均为3.1 g，均较露地条播（CK）增加了0.3 g。

2.4   不同处理对冬油菜籽粒产量

表4表明，各覆膜处理冬油菜籽粒折合产量均比对照露地条播高。以处理A冬油菜籽粒折合产量最高，为2 416.7 kg/hm2，较露地条播（CK）增产110.9%;处理B次之，折合产量为2 142.4 kg/hm2，较露地条播（CK）增产87.0%;处理C居第3位，折合产量为2 128.5 kg/hm2，较露地条播（CK）增产85.8%;处理D（露地条播，CK）冬油菜籽粒折合产量最低，仅为1 145.8 kg/hm2。方差分析结果表明，处理A与处理B、处理C、处理D（CK）差异均达极显著水平，处理B与处理C差异不显著，但均与处理D（CK）差异极显著。

3   结论

试验结果表明，各覆膜处理对0～60 cm土层含水量和0～25 cm土层土壤温度均有明显的影响，对冬油菜经济性状和籽粒折合产量的影响也比较大。全膜覆土穴播栽培、全膜平铺穴播栽培和全膜微垄侧播栽培这3种覆膜栽培方式的保水保墒效果和保温增温效果均优于对照露地条播，且优化了冬油菜的经济性状，大幅度提高冬油菜籽粒。保水保墒效果以全膜覆土穴播栽培方式最好，在冬油菜播种期、出苗期、越冬前、返青期、蕾薹期、始花期、成熟期0～60 cm土层平均含水量分别为116、122、123、67、76、76、83 g/kg，较对照露地条播分别增加6、8、6、14、12、11、9 g/kg。保温增温效果以全膜微壟侧播栽培方式最好，在冬油菜播种期、出苗期、越冬前、返青期、蕾薹期、始花期、成熟期0～25 cm土层平均土壤温度分别为23.0、23.0、17.6、17.1、23.3、26.0、28.3 ℃，较对照露地条播分别增加1.4、1.4、2.7、1.5、2.8、3.1、2.5 ℃。冬油菜籽粒折合产量以全膜覆土穴播栽培方式最高，为2 416.7 kg/hm2，较对照露地条播增产110.9%;全膜平铺穴播栽培方式次之，冬油菜籽粒折合产量为2 142.4 kg/hm2，较对照露地条播增产87.0%;全膜微垄侧播栽培方式居第3位，冬油菜籽粒折合产量为       2 128.5 kg/hm2，较对照露地条播增产85.8%。建议在环县及周边地区大力推广旱地冬油菜全膜覆土穴播栽培技术，配套旱地冬油菜全膜平铺穴播栽培技术和全膜微垄侧播栽培技术。

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（本文责编：郑立龙）