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不同颜色地膜和增施生物有机肥对地温、杂草生长和甜瓜产量的影响

2024-04-02刘斌寇燕燕陈亮杨世梅颉建明

中国瓜菜 2024年3期
关键词:生物有机肥土壤温度甜瓜

刘斌 寇燕燕 陈亮 杨世梅 颉建明

摘    要:為探究不同颜色地膜和增施生物有机肥对甜瓜产量的调控效应,在大田条件下以甜瓜为试材,以覆透明膜不施生物有机肥为对照(CK),研究了3种不同颜色地膜覆盖[黑膜(B)、黑白相间膜(W)、上银下黑双色膜(S)]和3种生物有机肥施肥量[1800 kg·hm-2(H)、1200 kg·hm-2(M)、600 kg·hm-2(L)]对土壤热效应、杂草生长和甜瓜产量的影响。结果表明,与CK相比,3种不同颜色地膜在甜瓜整个生育期中早晚均能增加土壤温度,对农田土壤温度具有低温阶段增温和高温阶段降温的双重调节作用,增温效果为S膜>W膜>B膜,降温效果为S膜>B膜>W膜,降温和保温效应主要表现在甜瓜生育前期,增温效应表现为前期>中期>后期,保温效应为前期>后期>中期。3种不同颜色地膜覆盖对杂草的防效均高于CK,S膜覆盖的杂草株防效、鲜质量防效较B膜和W膜覆盖分别提高了6.5%、92.2%和7.0%、131.1%。产量方面,S膜、B膜覆盖较CK分别显著提高了20.5%、11.2%,不同增施有机肥施肥量下,S膜覆盖条件下的中施肥量较W、B膜处理(除BH处理)和CK显著提高了甜瓜的产量。在河西绿洲灌溉条件下充分考虑覆膜控草的栽培需求下,综合土温、甜瓜果实性状及产量因素,较优的地膜覆盖颜色为上银下黑双色膜,适宜增施生物有机肥施肥量为1200 kg·hm-2。

关键词:甜瓜;有色地膜;生物有机肥;土壤温度;杂草;产量

中图分类号:S652 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2024)03-094-09

Effects of different colors of film mulching and additional bio-organic fertilizer application on ground temperature and weed growth and melon yield

LIU Bin1, 2, KOU Yanyan1, 2, CHEN Liang2, 3, YANG Shimei2, XIE Jianming2

(1. Gansu Jingtaichuan Irrigation Water Resources Utilization Center, Jingtai 730400, Gansu, China; 2. College of Horticultural, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu, China; 3. Gansu Provincial Institute of Agricultural Engineering and Technology, Wuwei 733006, Gansu, China)

Abstract: This study aimed to explore different colors of mulch and bio-organic fertilizer application on melon yield. A filed experiment comprising of three different colors of mulch [black film(B), black and white film(W), silver on top and black on bottom(S)] and three bio-organic fertilizer application rates [1800 kg·hm-2(H), 1200 kg·hm-2(M), 600 kg·hm-2(L)] to study soil thermal effect, weed growth and melon yield. The results showed that three different colors of mulch films could increase soil temperature throughout the whole fertility period of melon, and had the dual effect of increasing temperature at low temperature stage and cooling at high temperature stage, and the effect of increasing temperature was S>W>B, and the effect of cooling was S>B>W, and the average soil temperature of 0-20 cm soil layer from seedling stage to ripening stage of melon showed that S film increased temperature by 1.11-2.14 ℃ and cooling 1.94-3.09 ℃, B film increased temperature 0.72-1.77 ℃ and cooling 1.44-2.81 ℃, W film increased temperature 0.68-1.90 ℃ and cooling 0.56-2.28 ℃. The soil temperature results of different fertility periods showed that the cooling and heat preservation effects of the three different colors of mulch films were mainly manifested in the early stage of melon fertility, and the warming effect was early > middle > late in the whole fertility period, and the heat preservation effect was early > late > middle. The effectiveness of weed control was significantly higher than that of CK, and the effectiveness of weed plant control and fresh mass control were 6.5%, 92.2% and 7.0%, 131.1% higher for S and W mulches, respectively, than that of B and W mulches, with significant differences. In terms of yield, S and B film mulching significantly increased 20.5% and 11.2%, respectively, compared to CK. Under different fertilization rates of organic fertilizers, the medium fertilization rate under the S-film mulching condition significantly increased melon yield compared with the other treatments (except the BH treatment) and CK. Under the irrigated conditions of the Hexi Oasis, taking into account the cultivation requirements of mulching and weed control, and integrating the factors of soil temperature, melon fruit traits and yield, the preferred mulch color was upper silver and lower black two-color film, and the appropriate fertilizer application rate of bio-organic fertilizer was 1200 kg·hm-2.

Key words: Melon; Colored mulch; Bio-organic fertilizer; Soil temperature; Weeds; Yield

地膜覆盖栽培是干旱和半干旱农业地区高效节水用水和作物高产、稳产的关键技术[1]。有研究表明,地膜覆盖能节水抗旱、保墒增墒,降低土壤水分的热能消耗,在一定程度上减少地表径流和肥料的挥发、淋溶和流失,还具有抑制杂草、增光提温及改善作物生长的非生物环境因素,从而促进作物生长发育、提高作物产量和品质、提高水分利用效率和肥料利用效率等,广泛推广应用于小麦、玉米等粮食作物和蔬菜、果树等经济作物,显著提高了旱作农业地区的农业生产效率[2-8]。近年来,随着地膜覆盖技术的不断研究和实践,人们发现普通透明地膜和白色地膜对光的透过率较高,反射较少,因此白天增温效果明显,但夜间保温性较差,膜下杂草丛生,不利于作物生长,且容易造成白色污染,而且在一定程度上会造成作物出现早衰现象[9],透明地膜和白色地膜带来的作物生长问题和环境问题严重制约着作物生长和农业的可持续发展。

有色地膜是根据不同颜色染料对太阳光谱的透射、吸收和反射以及作物、害虫对颜色的反应规律,在普通地膜中加入不同颜色的染料制成的[10]。研究表明,有色地膜对不同波长的太阳光谱吸收和反射具有不同的规律,因此具有不同的光效应和特殊效应,不同作物生长发育、杂草发生和生长、土壤水热环境及光环境对不同颜色地膜的响应也不一样[11-13]。有研究表明,覆盖黑膜后,花生全生育期0~15 cm土壤温度增加4.0~5.0 ℃[14],马铃薯根系集中区域的土层土壤湿度显著提高[15]。在越冬洋葱上试验发现,银灰膜覆盖相比黑膜、白膜或透明膜,其增温、保墒、保温综合效果更优,在强光环境中,较其他色膜表现出更好的“降温”效果,避免高温造成根系损伤[16]。杨世佳等[17]研究发现,覆黑膜玉米整个生育期无杂草发生,黑白相间配色地膜白色带下面可充分吸收太阳光,促进增长,黑色带下面可抑制杂草生长。花生覆盖黑白配色地膜和浅银灰色地膜花生叶片的叶绿素含量均有不同程度的提高,显著提高了花生叶片光合效率和荧光参数,饱果率、单果质量和产量均显著提高[18]。

生物有机肥是指以动、植物残体(如畜禽粪便、农作物秸秆等)为基质,加入一种或多种有益微生物,经发酵、腐熟、除臭、干燥后加工而成的一种含有氮、磷、钾、微量元素等无机成分,有利于提高土壤肥力、促进作物吸收和元素释放等特定功能的微生物有机复合肥料[19]。研究表明,增施有机肥可显著提高土壤肥力,增强微生物活性,活化土壤养分,改良土壤结构和矿物组成等指标,有效促进农作物高产、优质和降低农产品成本等[20]。孔涛等[21]研究表明,生物有机肥能显著提高土壤有机质、总氮磷钾和速效氮磷钾含量。翟春花等[22]发现,增施生物有机肥可以显著减少稻田杂草的发生种类,对杂草的生长有显著的抑制作用。王玉红等[23]研究表明,增施生物有机肥能有效增大黄瓜的株高、茎粗和果实纵径、横径,显著提高甜瓜的产量。

甜瓜(Cucumis melo)是甘肃河西绿洲地区重要的经济作物。近年来,随着甜瓜产业的快速发展和种植面积的逐年增加,瓜农为了获得高产高效益,大肥大水的栽培习惯导致土壤理化性状变差等问题,导致河西绿洲的优势气候资源和优良土壤结构对甜瓜增产增效的潜力得不到充分有效发挥,甜瓜产量和品质逐年下降,农民收入和甜瓜经济效益明显下降。长期以来,关于甜瓜增产提质技术的研究大多集中在间套作[24]、水肥调控[25]、改良剂及改良方法[26]等方面,而利用不同颜色地膜覆盖和增施生物有机肥对土壤热效应和甜瓜产量的影响鲜有报道。因此笔者在大田试验条件下设定不同颜色地膜覆盖和增施生物有机肥施肥量,比较分析不同颜色地膜和增施生物有机肥施肥量对土温、杂草生长和甜瓜产量及品质的影响,探索适合河西绿洲地区甜瓜种植的地膜颜色与增施生物有机肥施肥量,为优化甜瓜高产高效、优质栽培关键技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验在甘肃省民勤县农业技术推广中心试验站进行。试验区位于甘肃河西内陆东段的民勤绿洲,为半封闭内陆荒漠區,温带大陆性极干旱气候,年均降水量115 mm,且多为低于5 mm的无效降水,年蒸发量2644 mm。冬冷夏热、光照充足、昼夜温差25.2 ℃,年均气温7.8 ℃、日照时数3073 h、无霜期162 d。

1.2 材料

供试甜瓜品种为民勤绿洲灌区主栽品种金红宝,由甘肃宇海农业科技有限公司选育;供试生物有机肥为沃华农生物有机肥,以乳酸菌及酵母菌为主体,其中有效菌数为5000万·g-1以上,氮+磷+钾≥5%(w,后同),有机质含量45%,由山东沃华农业科技股份有限公司提供;供试地膜为黑膜、黑白相间膜、上银下黑双色膜和透明膜,由甘肃省武威市大和塑业有限公司提供。

1.3 设计与处理

试验采用二因素裂区试验设计。设地膜覆盖颜色为主区,增施生物有机肥施肥量为副区。地膜覆盖颜色设3个水平,分别为黑膜(B)、黑白相间膜(W)、上银下黑双色膜(S);增施生物有机肥施肥量设3个水平,分别为高(1800 kg·hm-2、H)、中(1200 kg·hm-2、M)、低(600 kg·hm-2、L),共9个处理组合,分别为BH、BM、BL、WH、WM、WL、SH、SM、SL,以覆透明膜不施生物有机肥为对照(CK)(见表1)。试验共10个处理组合,3次重复,30个小区,小区面积为2 m×20 m=40 m2。甜瓜于2021年5月2日种植,8月8日收获。

甜瓜采用水旱塘栽培方式,水旱塘宽2 m,水沟宽70 cm,旱塘宽130 cm,株距45 cm,保苗数为22 000株·hm-2,双蔓整枝方式,每株留1果。播种开沟时生物有机肥与传统基肥(当地施肥习惯为不施用生物有机肥)一次性集中施入,基肥为磷酸二铵[64%(含N18%;含P2O5 46%),云南三环中化化肥有限公司生产]150 kg·hm-2、尿素[含N≥46.4%,甘肃刘化(集团)有限责任公司生产)300 kg·hm-2、过磷酸钙(含P2O5≥12%,山东科达化肥有限责任公司生产)750 kg·hm-2。坐瓜后追施尿素150 kg·hm-2、硫酸钾[含K2O≥52%,甘肃刘化(集团)有限责任公司生产]75 kg·hm-2、果实膨大期追施尿素75 kg·hm-2。果实膨大期用尼龙网垫垫瓜,其他田间管理按常规进行。

1.4 测定指标与方法

土壤溫度测定:分别在甜瓜生长的苗期(5月22日)、伸蔓期(6月12日)、开花坐果期(7月3日)、果实膨大期(7月16日)、成熟期(8月8日),在每个小区甜瓜主茎边5 cm处分0、5、10、15、20 cm共5个土层,用曲管地温表分别在天气晴朗日的08:00-9:00、13:00-14:00、19:00-20:00测定,取2点测定取平均值。黑白相间膜分别测定黑色和白色部位取平均值。

杂草密度和防效测定:甜瓜播后至开花坐果期在覆膜区域选取1.95 m2(1.3 m×1.5 m)进行田间杂草密度调查,记载各种杂草株数并称取鲜质量,以透明膜不施生物有机肥处理为对照计算防效。杂草防效参照李美等[27]的方法调查株防效和鲜质量防效:

株防效/%=(对照杂草株数-处理杂草株数)/对照杂草株数×100;

鲜质量防效/%=(对照杂草鲜质量-处理杂草鲜质量)/对照杂草鲜质量×100。

产量和果实性状测定:甜瓜成熟时每个小区采收全部果实测算产量,选取5个果实测定果实性状。

1.5 数据处理

采用SPSS 19.0 软件进行数据统计分析,基于试验设计,因地膜覆盖比增施生物有机肥对土壤温度和杂草防效影响显著,以地膜覆盖颜色进行主因素分析,采用新复极差法(Duncan)比较不同处理间的差异显著性。采用Excel 2007软件制图。

2 结果与分析

2.1 不同地膜对土壤平均温度的影响

将同一颜色地膜覆盖下同一时刻测定的温度数据取平均值,如图1所示。甜瓜各生育期,0~20 cm土壤深度透明地膜覆盖的土壤温度在08:00和20:00都低于其他3种颜色地膜覆盖,而在14:00时土壤温度高于其他3种颜色地膜覆盖。在甜瓜的苗期和伸蔓期,主要为甜瓜的营养生长时期,0~20 cm土壤深度透明地膜覆盖在14:00时土壤平均温度分别较B膜覆盖、W膜覆盖、S膜覆盖增加了2.03、2.28、3.09 ℃和2.81、1.43、2.23 ℃,两个生长时期平均增温效果为透明膜>W膜>B膜>S膜。甜瓜的苗期和伸蔓期0~20 cm土壤深度透明地膜覆盖在08:00的土壤平均温度分别较B膜覆盖、W膜覆盖、S膜覆盖降低了1.57、0.92、2.14 ℃和1.42、1.03、1.83 ℃,两个生长时期平均保温效果为S膜>B膜>W膜>透明膜。0~20 cm土壤深度透明地膜覆盖的平均土壤温度在08:00和20:00都低于其他3种颜色地膜覆盖,而14:00的平均土壤温度高于其他3种颜色地膜覆盖,从甜瓜出苗期至成熟期,0~20 cm土层的平均地温表现为S膜增温1.11~2.14 ℃、降温1.94~3.09 ℃,B膜增温0.72~1.77 ℃、降温1.44~2.81 ℃,W膜增温0.68~1.90 ℃、降温0.56~2.28 ℃,说明虽然透明地膜覆盖在白天的增温效果优于其他颜色地膜覆盖,但是有色地膜能明显降低夜间土壤的散热量,土壤温度变化幅度减小,有效保障了耕作土壤温度的相对稳定。

在甜瓜果实膨大期和成熟期,主要为甜瓜生殖生长时期,0~20 cm土壤深度透明地膜覆盖在14:00的土壤平均温度分别较B膜覆盖、W膜覆盖、S膜覆盖增加了1.14、0.56、1.94 ℃和1.39、0.74、2.19 ℃,两个生长时期平均增温效果为透明膜>W膜>B膜>S膜,较甜瓜苗期和伸蔓期增温效果有所降低。果实膨大期和成熟期0~20 cm土壤深度透明地膜覆盖在08:00的土壤平均温度分别较B膜覆盖、W膜覆盖、S膜覆盖降低了0.72、0.37、1.11 ℃和1.11、0.87、1.31 ℃,保温效果为S膜>B膜>W膜>透明膜,较甜瓜苗期和伸蔓期增温效果有所降低。

在甜瓜开花坐果期,0~20 cm土壤深度透明地膜覆盖在14:00的土壤平均温度分别较B膜覆盖、W膜覆盖、S膜覆盖增加了1.99、1.10、2.62 ℃,在08:00的土壤平均温度分别降低0.91、1.90、1.11 ℃。结果表明,与透明地膜相比,有色地膜在甜瓜整个生育期中午能降低土壤温度,早晚都能增加土壤温度,增温效果表现为生育期前期>中期>后期,增温效果为W膜>B膜>S膜,保温效果为S膜>B膜>W膜。

2.2 不同地膜对土壤垂向温度的影响

如图2所示,在不同处理甜瓜各生育期08:00、14:00、20:00测定的5个土层深度的土壤温度变化均呈现抛物线形的趋势,不同生育期和时刻因处理不同有所差异。在甜瓜的各生育期,各处理一天中不同时刻土壤温度垂向变化有着基本一致的趋势,随着土层深度的增加,各处理之间的土壤温度增幅呈现出逐渐减小的变化趋势,表现为各时刻0~10 cm土层深度受温度影响较大且变化较为明显,15~20 cm土层08:00和20:00受温度影响不明显,而14:00的受温度影响较为明显,可能是因为白天辐射强度大,地表吸热多散热少,将上层土壤温度很好地传递给了下层。在甜瓜的各生育期,各处理08:00、20:00时0 cm的土层温度都高于CK,14:00的0 cm的土层温度都低于CK,说明各处理增温效果弱于CK,但保温效果优于CK,其土层温度的相对稳定性优于CK。随着生育期的推进,各处理的增温效果呈现逐渐降低的趋势。

甜瓜的开花坐果期,是营养生长和生殖生长的并进时期,也是生长最旺盛的时期。将各处理土层0~10 cm的土壤温度进行平均发现,08:00和20:00时刻CK 0~10 cm土壤平均温度均最低,分别为23.86、26.52℃,处理SH、SM、SL均高于其他处理,分别为25.89、25.87、25.87 ℃和28.32、28.29、28.30 ℃,较CK分别高2.03、2.02、2.02 ℃和1.80、1.77、1.78 ℃,14:00时处理SH、SM、SL 0~10 cm的土壤平均温度低于其他处理,分别为30.26、30.24、30.23 ℃,CK(33.13 ℃)最高,较CK分别降低2.87、2.89、2.90 ℃,表明SH、SM、SH较其他处理在环境温度低的时候保温效果优,且在温度高的时候对土壤进行降温,在一定程度上保持了土壤温度的稳定性,减缓高温对甜瓜根系的伤害,为甜瓜根系生长提供了较好的土壤温度环境。

2.3 杂草防效

不同顏色地膜覆盖下,S膜的杂草平均密度(1.17 株·m-2)和鲜质量(6.09 g·m-2)均最低,较B膜、W膜、CK分别降低了82.6%、97.2%、98.6%和77.8%、96.8%、98.2%(表2)。以CK为对照,S膜的平均杂草株防效和鲜质量防效均最高,分别为98.0%、98.2%,较B膜、W膜分别提高了6.5%、92.2%和7.0%、131.1%,表明各颜色地膜覆盖处理对杂草的防效优良程度表现为S膜>B膜>W膜。同一颜色地膜覆盖条件,S膜、B膜、W膜的各处理杂草密度和鲜质量均显著低于CK。不同有机肥施肥量处理下,W膜覆盖下高施肥量和中施肥量的杂草密度和鲜质量显著高于低施肥量,S膜和B膜覆盖下不同有机肥施肥量处理无显著性差异。结果表明,有色地膜覆盖对甜瓜田间杂草的发生和生长均有明显的抑制作用,杂草防效以S膜处理最高,不同处理组合水平下SH、SM、SL处理优于其他处理。

2.4 果实性状

由表3可以看出,与CK相比,有色地膜覆盖均能增大甜瓜果实的单瓜质量、横径、肉厚,对纵径、皮厚无显著影响。不同颜色地膜覆盖下,S膜覆盖甜瓜的平均单瓜质量(1.94 kg)、横径(16.59 cm)、硬度(4.55 kg·cm-2)均最高,较CK提高了20.5%、6.7%、33.4%。B膜覆盖下的平均肉厚最大,为3.92 cm,较CK提高了17.0 %。与CK相比,不同有机肥施肥量下,S膜覆盖条件下,中施肥量和低施肥量显著提高了甜瓜的硬度,B膜覆盖下,中施肥量和低施肥量则降低了甜瓜的硬度。有机肥施肥量对其他果实性状无显著影响。

不同处理组合下,处理SM的甜瓜单果质量最大,SH次之,分别为1.98、1.96 kg,除与处理BH、SL差异不显著外,均显著高于其他处理。CK的甜瓜单果质量最小,为1.61 kg,除与处理WH、WM差异不显著外,显著小于其他处理。果实横径,处理SM显著大于BM和CK,与其他处理差异不显著,其他处理之间差异不显著。果实纵径,处理SH、SM显著大于WH,与其他处理差异不显著,其他处理之间差异不显著。甜瓜的皮厚表现为各处理之间差异不显著。甜瓜的肉厚表现为处理BL最大,显著大于处理BM、WL、SH、SM和CK,与其他处理差异不显著;CK的肉厚最小,均显著低于其他处理。甜瓜果实硬度就各处理而言,SL>SM,均显著大于其他处理,处理BH、WM、SH的果实硬度显著高于处理BM、BL,与WH、WL、SH、CK差异不显著;处理BM的果实硬度最低,为2.84 kg·cm-2,均显著低于其他处理。结果表明,处理SM、SH较其他处理增加甜瓜果实的单果质量、纵径,处理SL、SM较其他处理显著增加甜瓜的硬度。

2.5 产量

由图3可以看出,有色地膜覆盖均能提高甜瓜的产量。不同颜色地膜覆盖下,S膜甜瓜产量最高,平均为42 680 kg·hm-2;B膜甜瓜产量次之,平均为39 380 kg·hm-2,二者较CK分别增长20.5%、11.2%,此两种膜各处理均显著高于CK。W膜甜瓜产量最低,平均为37 776 kg·hm-2,较CK增长6.6%。相同地膜不同有机肥施肥量处理间甜瓜产量无显著差异。

不同处理组合下,SM处理(43 560 kg·hm-2)和SH处理(43 120 kg·hm-2)的甜瓜经济产量均显著高于BM、BL、WH、WM、WL和CK,SM处理分别增加12.5%、10.6%、17.9%、15.1%、13.1%、23.0%,SH处理分别增加11.4%、9.5%、16.7%、13.9%、12.0%、21.7%,与其他处理差异不显著(图3)。BM、BL、WL处理的甜瓜产量显著高于CK,显著低于SM、SH处理,与其他处理之间差异不显著。CK的甜瓜产量最低,为35 420 kg·hm-2,与WH、WM之间差异不显著,显著低于其他处理。结果表明,与CK相比,处理SM、SH较其他处理可以显著提高甜瓜的产量。

3 讨论与结论

适宜的土壤水热条件是促进作物生长发育的主要因素[28]。甜瓜是民勤绿洲灌区主要的经济作物,属典型的喜温性作物,土壤温度的适宜性是保障甜瓜植株正常生长的基础性条件,过高或过低的温度均会对其生长产生抑制作用[29]。与透明薄膜覆盖相比,有色地膜对太阳光谱中不同波长具有不同的透射、反射与吸收作用,因而具有不同的光热效应[13],因此可以改变土壤水热与外界的交换条件,进而改变土壤水热环境。笔者采用3种有色膜研究发现,甜瓜各生育期,0~20 cm土壤深度透明地膜覆盖的土壤温度在08:00和20:00都低于其他3种颜色地膜覆盖,而14:00时土壤温度高于其他3种颜色地膜覆盖,随着气温的升高,有色地膜的增温效果低于透明地膜,这与很多学者在马铃薯[5]、玉米[10]、花生[18]、番茄[30]、草莓[31]等的试验结果一致。从甜瓜出苗期至成熟期,有色地膜对甜瓜根系温度的影响主要表现在0~20 cm土层,对土壤的降温和保温作用主要表现在甜瓜的生育前期,可能原因是甜瓜植株的冠幅较小和当地的早晚温差较大,导致透明地膜的土壤温度日变幅大,而有色地膜在无太阳辐射的夜晚,具有明显的保温作用,对于喜温作物甜瓜来说,生育前期的降温和保温作用,能使甜瓜根系处于平稳的温度环境,是甜瓜营养生长的有利条件。在夏季高温时期,随着甜瓜植株的冠幅增大和当地的早晚温差缩小,有色地膜的降温效应较生育前期降低,但在一定程度上减轻了高温对植株和根系的伤害。生育后期,甜瓜植株的冠幅基本无变化,当地的早晚温差较夏季高温时期增大,土壤温度升高会加速植株的衰老,相对B膜和W膜,S膜具有较好的低温增温和高温降温性能,同时增温幅度较小,能有效降低土壤温度,伴随着后期环境温度的降低,在一定程度上延缓甜瓜植株的衰老进程,保墒保温综合效应最优,更有利于甜瓜产量和品质的提高。

农田杂草是农业生态系统中重要的生物组成部分。它既是“生产者”,又是“消费者”,可不同程度地抑制或促进作物的生长发育[32]。笔者选用3种不同颜色地膜覆盖的结果显示,S膜、W膜和B膜覆盖的杂草密度和杂草鲜质量均显著低于透明地膜覆盖,这与崔凤高等[33]的研究结果一致。本研究结果表明,甜瓜覆盖S膜的杂草株防效和鲜质量防效均高于B膜和W膜覆盖,可能原因是S膜具有银色地膜和B膜的优势,其抑制杂草的作用优于B膜,W膜因白色部分遮光作用弱于B膜,白色部分易发生杂草,因此抑制杂草作用弱于B膜。产量是衡量农业生产活动的重要指标,也是农业技术和产品在生产实际中能否推广应用的决定因素之一[34]。本研究结果表明,B膜、S膜处理的甜瓜产量均显著高于透明地膜,这与多数研究[7,10-11]结果一致。而同一颜色地膜覆盖,不同生物有机肥施肥量对产量影响差异不显著,说明了甜瓜产量的增加主要原因为覆膜,可能原因是覆膜改变了土壤水热时空变化,从而影响了植株的生长发育,进一步影响了产量的形成。

本试验结果表明,有色地膜在甜瓜整个生育期中都能升高土壤温度,对农田土壤温度具有低温阶段增温和高温阶段降温的双重调节作用,增温效果为W膜>B膜>S膜,保温效果为S膜>B膜>W膜。从不同生育期和土层来看,有色地膜的降温和保温主要表现在甜瓜的生育前期,增温效果表现为生育期前期>中期>后期,保温效果表现为生育期前期>后期>中期>。SH、SM、SL较其他处理在环境温度低的时候保温效果优,且在温度高的时候对土壤进行降温,为甜瓜根系生长提供了较优的土壤温度环境。S膜覆盖的杂草株防效、鲜质量防效和甜瓜产量显著高于其他颜色地膜覆盖,SH、SM、SL较其他处理能提高杂草株防效和鲜质量防效。因此,综合考虑土壤热效应、杂草防效和甜瓜产量,适宜民勤绿洲灌区甜瓜种植的地膜覆盖颜色为上银下黑,生物有机肥施肥量为1200 kg·hm-2。

参考文献

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收稿日期:2023-08-29;修回日期:2023-12-25

基金项目:甘肃省青年科技基金项目(23JRRD0001);甘肃省水利科学试验研究及技术推广项目(23GSLK041)

作者简介:刘    斌,男,工程师,主要从事农业水利工程建设管理与作物栽培技术研究。E-mail:liubin3626570@163.com

通信作者:颉建明,男,教授,主要从事蔬菜栽培生理与生态研究。E-mail:1067151505@qq.com

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