格尔木藜麦覆膜与露地种植对比试验研究

雒维萍，祁贵明，蔡玉琴，李海凤

(1.格尔木市农业科学研究所，青海 格尔木 816099； 2.格尔木市气象局，青海 格尔木 816099)

藜麦(Chenopodiumquinoa)是藜科藜属一年生双子叶植物，具有非常高的营养价值，其蛋白质含量在16%左右，与小麦(17%)相当，高于水稻和玉米，藜麦籽粒中氨基酸总量为9.81%～12.68%，平均为11.17%，且易于人体吸收，脂肪、粗纤维、不饱和脂肪酸等其它营养成分含量也十分丰富[1]。联合国粮农组织(FAO)认定藜麦为唯一可满足人体全部营养需求的作物，被誉为“营养黄金”[2]。刘洋等[3]研究表明青海藜麦的淀粉、脂肪、粗纤维、蛋白质等含量高于水稻和玉米等粮食作物。藜麦主要种植于我国西北地区，其发育周期在150～180 d，且适宜于高海拔，盐碱度大的地区生长。李雅楠等[4]研究发现盐胁迫对藜麦根干重的影响较大，但盐胁迫下藜麦株高、叶干重及籽粒产量都增加，对生育期基本没有影响；张德芳等[5]研究认为种植耐盐碱的作物可以减少地表水分的蒸发、防止土壤表面积盐碱化，改良土壤的物理性状，增加有机质和土壤微生物。姜奇彦等[6]研究得出藜麦在芽期和苗期具有很强的耐盐性，具有改善和延缓土壤盐碱化的作用。

格尔木市地处柴达木盆地，热量资源、光照资源丰富，土壤属灰棕漠土，土质大部分为沙壤土，土壤盐碱度较高，有利于培育抗碱耐旱的优良品种[7-10]。目前，格尔木市大面积种植不同品种的藜麦。李成祖[11]研究了适应格尔木市藜麦种植模式，格尔木市藜麦种植技术已有重大突破，目前格尔木藜麦产量可达到3 616.5～5 577.0 kg/hm2。周建峰[12]进行不同品种播种试验，藜麦(西宁)品种的产量高达8 715 kg/hm2。雷玉红等[13]总结了适宜格尔木市露地种植藜麦的气象条件。在土壤环境和品种一定的条件下，改进种植方式有效利用农业气候资源是促进增产的重要措施。覆膜技术就是一项提供热量资源和改进农田耕作的重要举措。本文在格尔木市将藜麦进行分期播种试验，对覆膜与露地两种种植方式下的藜麦产量、长势、发育期进行研究，以期得出覆膜种植较露地种植的优势，为格尔木市覆膜种植藜麦提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

本试验位于青海省格尔木市河西农场八连，是格尔木市藜麦主产区。地理位置为36°23′N，94°33′E，海拔2 804.1 m。年日照时数3 083.5 h，年日照百分率70%；年平均气温为5.8 ℃，最大日较差30.6 ℃，年较差26.9 ℃；年降水量45.1 mm，年蒸发量2 367.9 mm。平均无霜期为219 d。试验田面积约0.2 hm2，该试验田灌溉便利，地形平整，土质为沙土，土壤pH为7.85，呈弱碱性，前茬作物为青稞。

1.2 试验设计

藜麦选用大白藜(雪藜)品种，在3个播种期进行播种。2019年4月10日为第1播种期；2019年4月20日为第2播种期；2019年4月30日为第3播种期。试验田覆膜种植和露地种植同期进行。覆膜的具体规格：膜宽120 cm，播种株间距40 cm，行间距60 cm；露天种植区近邻覆膜种植区，播种面积，株、行间距均与覆膜相同。播量为3～4.5 kg/hm2。播种方式采用人工膜下点播和露地沟播。并在藜麦3个播种期对露地和覆膜种植进行平行观测；每7 d进行藜麦长势和发育期观测。实际露地试验中为了防止发芽率低造成缺苗，点播数量每穴播种粒数在2～3粒，到6或8叶期进行间苗，确保每穴有壮苗1株。

1.3 测定指标及方法

(1)藜麦发育期。参照任永峰等[14]相关研究，将藜麦全生育期划分为播种—发芽(萌芽期)、发芽—八叶(出苗期)、八叶—分枝(分枝期)、分枝—显穗(显穗期)、显穗—开花期(开花期)、开花—灌浆(灌浆期)、灌浆—成熟(成熟期)7个发育期。

(2)藜麦植株高度测量。按照藜麦不同播种期对覆膜和露地进行比较，从开花期开始，选取10株代表性植株，测量植株高度，取其平均值作为该发育期试验区藜麦高度，直到藜麦成熟期结束。

(3)藜麦分枝数测量。按照藜麦不同播种期将覆膜和露地进行对比分析，从分枝期开始，选取10株代表性植株，数分枝个数，取其平均值作为该发育期试验区分枝数，直到藜麦成熟期结束。

(4)分枝穗数(穗/株)。藜麦成熟收获时，按照不同试验处理，每处理选择4株藜麦样本，数分枝穗数的数量，取其平均值作为本小区分枝穗数。

(5)藜麦产量测量。藜麦成熟收获时，对不同播种期不同种植模式的处理，分别采样，从不同处理的定株观测样本中随机抽取4株进行阴干处理后，对千粒重、单株重和茎秆重称重，设4次重复，取其平均值。

(6)经济系数。按照不同试验处理，计算单株穗重与茎秆重的比。

(7)气象数据。藜麦试验期降水量、日照、温度等数据，采用2019年格尔木市国家基准观测站地面气象资料。

1.4 数据分析

数据统计采用Excel 2010进行。

2 结果与分析

2.1 藜麦发芽率

将选用的藜麦品种在玻璃烧杯中放入100粒，进行为期1周观测发芽率。表1为在3、5、7 d的发芽率状态。

表1 藜麦试验品种发芽率

由表1可知，藜麦品种3 d时发芽率为50%，5 d时发芽率为75%～85%，7 d时发芽率为99%～100%，一周后藜麦平均出苗率达99.7%，说明该品种具有良好发芽率，藜麦种子质量达到试验要求。

2.2 藜麦发育期

表2为不同播种期不同覆膜方式下藜麦的发育期，统计萌芽期、出苗期、分枝期、显穗期、开花期、灌浆期、成熟期7个发育期的时间顺序。

表2 覆膜和露地藜麦发育期

由表2可以看出，4月10日第1播种期覆膜较露地种植发育早0～15 d，其中，萌芽期覆膜与露地一致，出苗期、分枝期覆膜比露地分别早11、15 d。可见在藜麦出苗前期覆膜的增温保墒作用较为显著。随着生长时间增加，覆膜与露地在显穗期、成熟期等发育期的时间差逐渐缩小，但整体上覆膜较露地发育天数缩短7 d。

4月20日第2播种期覆膜较露地种植发育期早2～8 d，其中，萌芽期早2 d，出苗期和分枝期分别早7、8 d。进入显穗期覆膜比露地发育天数提前6～8 d。与4月10日第1播种期相比，所有发育期呈现覆膜比露地提早的程度明显减少。

4月30日第3播种期覆膜和露地种植发育期相差4～8 d，其中，萌芽期早5 d，出苗期和分枝期分别早4、8 d。进入显穗期覆膜比露地发育天数提前5～8 d。所有发育期覆膜比露地提前的程度与第2播种期相差不大。从藜麦不同播种期平行比较中可以看出，4月10日第1播种期播种的藜麦覆膜比露地具有明显的发育优势。

2.3 气象条件及产量结构

藜麦试验期间，日平均气温16.0 ℃，≥0 ℃积温3 233.3 ℃，≥5 ℃积温3 144.4 ℃，≥10 ℃积温2 880.7 ℃。日照时数为1 412.5 h，较历年少238.6 h，其中，5月日照时数减少最为明显，减幅为64.2 h，9月减幅为10.5 h。生长季期间降水量为42.1 mm，最长连续无降水日数为15 d，出现在5月11日至5月25日。其中，6月降水量最大为9.8 mm，8月降水量最小为3.4 mm。

表3为格尔木市藜麦覆膜与露地试验田气象条件、产量结构要素及经济系数结果。对覆膜和露地两种耕作方式平行统计日平均温度、日照时数、≥0 ℃积温、≥10 ℃积温、千粒重、单株籽粒重、茎秆重、经济系数。

表3 藜麦覆膜与露地试验田气象条件、产量结构及经济系数结果

由表3看出，藜麦覆膜种植较露地平均发育期缩短约8 d，有效提高藜麦对气候资源的利用率。≥0 ℃总积温覆膜较露地减少80.9 ℃，说明藜麦在覆膜条件下，可有效缩短整个发育时间。从藜麦≥10 ℃有效积温来看，覆膜较露地总积温减少59.1 ℃，可见藜麦覆膜技术能有效提高温度的利用率。在整个发育期，藜麦覆膜种植需要的日平均气温较露地种植下降0.2 ℃，这使得对藜麦成熟温度界限的要求有所降低。藜麦覆膜种植较露地可以确保晚熟品种的成熟几率，同时可以通过晚播覆膜措施，避免高原晚霜冻和春季低温对藜麦种植影响。

从产量结构看，藜麦覆膜种植较露地分枝数增加2.3个，单株重增加44.2 g，增加的分枝数和单株重是覆膜种植产量增加的直接因素。覆膜比露地藜麦株高高出2.3 cm，茎秆重提升39.5 g。4月10日，覆膜种植藜麦单株籽粒重达135.1 g，比同期露地高出60 g，高于3个播期覆膜平均值18.5 g，高于3个播期露地平均值62.7 g，藜麦覆膜种植经济系数均在0.81以上，藜麦覆膜种植的经济系数较露地种植提高了11%。

藜麦生长发育的前期对温度敏感性较强，尤其在四叶—分枝—显穗发育期对温度条件最为敏感，过高或过低的日均温度能够影响藜麦的分枝和显穗。16.0 ℃左右日均气温最适宜藜麦麦穗形成和开花，17.0 ℃左右日均气温最适宜藜麦成熟期生长。覆膜种植的藜麦单株产量和茎秆重高于露地，说明藜麦覆膜种植有利于藜麦提早成熟，茎秆粗壮、穗头大，提高产量。因此，选择适宜的播期，采取覆膜种植措施，能使其发育期处于最适宜的藜麦各生长发育期需求的热量条件下，从而得到高产。

3 讨论与结论

目前，覆膜种植广泛应用于水稻、玉米、马铃薯等农作物，具有明显地“增温保墒”作用，从而提高作物产量[15-17]。本研究得到，藜麦出苗前期覆膜的增温保墒作用较为显著，整体上覆膜比露地发育天数缩短7 d，且产量增加。地膜覆盖的增温保墒作用，使藜麦早春生长环境变得有利于苗期生长，出苗齐、全、快，充分利用了早春的热量条件，发育进程加快。发挥地膜覆盖“增温保墒”的农田小气候效应，使膜下点播方式的藜麦增产、节水[18]。通过覆膜种植藜麦，能使地温提高2～4 ℃。覆膜相对于露地需要的≥0 ℃、≥10 ℃的总积温更小，并使土温最低值的出现时间向后推移，保证了整个发育期顺利进行，并相应的缩短了整个生长期时间。可见覆膜种植在低温冷凉地区起到了明显的增温效果。在产量结构因素上覆膜明显优于露地，藜麦覆膜较露地分枝数增加2.3个，单株重增加44.2 g，植株高度高出2.3 cm，茎秆重提升39.5 g，经济系数提高了11%,增产增收效果明显。此外，4月10日第1播种期藜麦覆膜种植的单株籽粒重较同期露地，3个播期覆膜和露地的平均值分别明显提高60、18.5、62.7 g。因此，在格尔木市早春进行藜麦覆膜种植有利于增温保墒、增产增收。