不同覆膜栽培模式对绿豆主要农艺性状及产量的影响

王小英 王 斌 王 孟 强羽竹 李海录 李振姣 郭爱琴

（榆林市农业科学研究院 陕西榆林 719000）

榆林市是我国黄土高原地区的北部城市， 属大陆性季风气候，北部以风沙草滩区为主，南部则是黄土丘陵沟壑地区， 是毛乌素沙漠和黄土高原的结合部。 干旱少雨和水土流失是制约该区域农业生产发展的主要环境因素[1-2]。 榆林市又是全国绿豆适生区，生产的绿豆品质优良、色泽纯正，畅销全国各地及日本等国家，常年种植面积在4 万hm2以上，年产绿豆4 万t[3-5]。由于受传统粗放的种植习惯影响，该区域绿豆耕作栽培技术还处于相对落后的状态。 因此，探索适合本区域绿豆高产高效栽培技术对促进农民增收和乡村振兴有着重要意义。

农田覆盖能抑制土壤水分蒸发， 提高作物的水分利用效率， 已被广泛用于提高旱地农业生态系统的生产力[6-7]。 地膜覆盖是一项用人工方法改善农作物生长环境的栽培技术，有明显的保温保墒、增产增收的效果[8-9]。 国内针对绿豆地膜覆盖研究的报道较少， 陕北榆林地区更缺乏成熟的地膜覆盖技术模式和科学的数据支撑。

本研究通过2 年大田试验， 比较不同覆膜栽培模式对绿豆主要农艺性状和产量的影响，为促进陕北榆林地区绿豆产业发展提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验区自然概况

试验于2021 年和2022 年的5-9 月在榆林市榆阳区牛家梁现代农业科技示范园 （38°22′38″N、109°45′9.6″E）进行，气候类型为温带干旱半干旱大陆性季风气候，年降雨量365.7 mm、年蒸发量1 211 mm、年均温度8.3℃、 ≥10℃有效积温3 217.6℃。 供试土壤基本情况见表1。 试验田地势平坦、 肥力水平较低， 2021 年前茬作物为马铃薯，2022 年前茬作物为谷子。

表1 供试土壤基本情况

1.2 试验设计

设计三因素二水平试验A （A1 白膜、A2 黑膜）、B（B1 平覆膜、B2 起垄覆膜）、C（C1 膜上栽培、C2 膜际栽培），共9 个处理，每小区40 m2，完全随机区组排列，3 次重复。 绿豆品种为中绿8 号， 每小区种植16 行，株距20 cm。地膜宽幅80 cm，平覆膜和起垄覆膜共露50 cm 于地表面，其他部分两边压土。 膜上栽培，是在膜上按株距20 cm 打孔播种，之后要进行放苗；膜际栽培，是在膜两侧5～7 cm 处按株距20 cm播种， 免放苗。 2021 年试验于5 月23 日播种、9 月2 日收获；2022 年于5 月16 日播种、9 月4 日收获。具体试验方案见表2。

表2 绿豆不同覆膜栽培模式试验方案

除上述处理外， 小区管理措施要求一致， 如施肥、灌溉（滴灌）、间苗、病虫害防治等同期进行，统一管理，管理方法同当地农民习惯一致。 在收获前每小区随机选取5 株对株高、主茎分枝数、主茎节数、荚长、单株荚数、单荚粒数进行测定，全区收获，收获后测产量和百粒重， 且每小区随机测3 次百粒重取平均值。

1.3 数据分析

所有数据采用Excel 和SAS 软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同覆膜栽培模式对绿豆植物学性状的影响

从2 年的数据平均值来看， 不同覆膜栽培模式对绿豆株高的影响达到了差异显著水平， 对主茎分枝数、主茎节数和荚长的影响差异不显著（表3）。 处理5 的株高最高，平均达78.5 cm，处理1 的株高最低，为72.9 cm，覆膜较不覆膜处理株高增加了3.28%～7.62%。 从数值上来看，处理3 和处理7 的主茎分枝数最多，平均都为3.9 个，处理2 的主茎分枝数最少，平均为3.4 个； 处理2 和处理7 的主茎节数最高，均为8.8 节，处理9 的主茎节数最少，为8.1 节；各处理荚长的变幅为8.9～9.4 cm。

表3 不同覆膜栽培模式对绿豆主要植物学性状的影响

2.2 不同覆膜栽培模式对绿豆经济性状的影响

不同覆膜栽培模式对绿豆单株荚数和百粒重的影响达到了差异显著水平， 对单荚粒数的影响差异不显著（表4）。 从2 年的数据平均值来看，处理6 的单株荚数显著高于其他处理，为50.9 个，处理2 的单株荚数最少， 为39.0 个； 各处理单荚粒数的变幅为11.8~12.3 粒；处理2 的百粒重最高，为5.09 g，处理1和处理7 的百粒重最低，均为4.98 g。

表4 不同覆膜栽培模式对绿豆经济性状的影响

2.3 不同覆膜栽培模式对绿豆产量的影响

不同覆膜栽培模式对绿豆产量的影响2021 年和2022 年分别达到了差异显著水平，但从2 年平均值来看， 各处理对产量的影响差异不显著 （表5）。2021 年产量处于前4 位的依次是处理3、 处理2、处理1 和处理7， 分别为2 275 kg/hm2、2 242 kg/hm2、2 150 kg/hm2和2 150 kg/hm2。 产量最低的是处理4，为2 008 kg/hm2。 另外，同种地膜膜际栽培绿豆产量高于膜上栽培产量，但差异没有达到显著水平。 2022 年产量处于前4 位的依次是处理5、处理7、处理6 和处理4，分别为1 933 kg/hm2、1 904 kg/hm2、1 800 kg/hm2和1 796 kg/hm2。产量最低的是CK，为1 488 kg/hm2。覆膜处理较不覆膜处理有显著的增产效果， 各处理较CK 平均增产幅度为9.71%～30.19%。 不难发现，除处理2 和处理3 平均产量相同 （1 763 kg/hm2）之外，同种地膜膜际栽培产量高于膜上栽培产量，但差异没有达到显著水平。2021 年和2022 年2 年同一处理，2021 年的绿豆产量明显高于2022 年的产量，2022 年结果与2021 年的整体一致， 不同覆膜栽培模式对绿豆产量的影响达到差异显著水平， 但是2 年平均产量各处理间差异不显著。 从数值上来看，2 年平均产量处于前4 位的依次是处理7、处理5、处理3 和处理2， 分别为2 027 kg/hm2、2 021 kg/hm2、2 019 kg/hm2和2 002 kg/hm2。 平均产量最低的是CK，为1 819 kg/hm2。 覆膜处理产量较不覆膜处理产量增加0.44%～11.44%。 同种地膜膜际栽培绿豆产量高于膜上栽培产量， 表现为处理3 较处理2 增产0.83%、处理5 较处理4 增产6.24%、处理7 较处理6增产4.62%、处理9 较处理8 增产5.47%。 无论是平覆膜还是起垄覆膜、白膜还是黑膜，只要是同种覆膜栽培模式， 均是膜际栽培模式的绿豆产量大于膜上栽培模式的产量。 膜际栽培比露地不覆膜栽培产量增加了5.94%～11.44%， 比膜上栽培产量增加了0.83%～6.24%。

表5 不同覆膜栽培模式对绿豆产量的影响（单位：kg/hm2）

2.4 不同覆膜栽培模式对绿豆产值的影响

为了粗略估测不同覆膜栽培模式对产值的影响，本研究暂忽略绿豆其他投入成本的影响，只估测膜成本、覆膜人工费用和绿豆产值。 由表6 可知，不同覆膜栽培模式均较CK 不覆膜增收效果明显。 较CK 增收前3 位的是处理5、处理3 和处理7，分别为3 762 kg/hm2、3 738 kg/hm2和3 634 元/hm2。 因此，今后膜际栽培模式可作为绿豆覆膜栽培的推广模式。

表6 不同覆膜栽培模式对绿豆产值的影响（单位：元/hm2）

3 讨论与结论

纪晓玲等[2]的研究表明，不同覆膜方式均能显著增加绿豆的株高、单株荚数、荚粒数和百粒重，且垄膜覆盖膜际种植较对照产量提高112.59%。 赵雪英等[9]的研究指出，地膜覆盖对绿豆植株生育期及表型性状有很大的影响，能缩短生育期，加快植株生长，使株高、单株荚数均增加，从而提高了产量。 高运青等[10]对冀西北绿豆覆膜的研究表明，覆膜可增加绿豆千粒重和单株荚数，使产量增加10.6%～28.2%。 本研究2 年的大田试验结果表明， 不同覆膜栽培模式对绿豆株高、 单株荚数和百粒重的影响达到了差异显著水平，对主茎分枝数、主茎节数、荚长和单荚粒数的影响差异不显著。 不同覆膜栽培模式对绿豆产量的影响2021 年和2022 年分别达到了差异显著水平，从2 年数据平均值来看，各覆膜处理产量较不覆膜处理产量增加0.44%～11.44%。

有很多研究者报道指出膜际种植有增产效果。杨国福[11]的研究指出，宁夏冬小麦垄盖膜际条播技术比普通种植增产30%。 董小元[12]的研究指出，山西省旱地小麦地膜覆盖膜际条播栽培较未盖田增产27.1%。陈振江等[13]的研究表明，甘肃晚播马铃薯膜际种植较传统露地种植增产131.6%。 张贵录和刘月宝[15]指出马铃薯膜际栽培较膜内栽培增产40.8%。 王志[15]报道玉米膜际栽培比普通未覆膜栽培增产13.01%～30.79%。 刘建华[16]和胡云宇[17]对陕北榆林谷子的研究表明， 膜际栽培在苗期阶段能较大幅度地提升土壤的耕层地温，能有效增加根系活动层的土壤含水量，能有效增加其株高、穗粗、穗长和单穗粒重，能显著提高谷子产量。 胡云宇和张序[18]的研究表明，绿豆膜际栽培较露地栽培增产66.3%～131.6%。 本研究2 年的大田试验结果表明，无论是平覆膜还是起垄覆膜、白膜还是黑膜，只要是同种覆膜栽培模式，均是膜际栽培模式的绿豆产量大于膜上栽培模式的产量。 膜际栽培比露地不覆膜栽培绿豆产量增加5.94%～11.44%，比膜上栽培产量增加0.83%～6.24%，而且膜际栽培增收效果明显。 因此，建议今后膜际栽培模式可作为绿豆覆膜栽培的主要推广模式。