曹晓宁 王君杰 刘思辰 陈 凌 王海岗 乔治军
(山西省农业科学院农作物品种资源研究所/农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室/杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室,太原030031)
不同覆膜方式对苗期糜子生长及光合特性的影响
曹晓宁王君杰刘思辰陈凌王海岗乔治军
(山西省农业科学院农作物品种资源研究所/农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室/杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室,太原030031)
比较了全膜平作穴播、全膜垄沟种植、膜侧0.4cm、膜侧0.6cm、起垄不覆膜、露地条播(CK)等6种覆膜栽培方式对苗期糜子生长及光合特性的影响。结果表明,全膜平作穴播、全膜垄沟种植处理的糜子幼苗株高与干物质重量最高、叶面积最大;光合速率全膜平作穴播最大,全膜垄沟种植处理次之。说明全膜平作穴播、全膜垄沟种植更有利于糜子苗期的生长和 形态建成。
糜子;覆膜;光合特性
糜子具有生育期短、耐旱的特性,在我国北方干旱半干旱地区的粮食生产中占有举足轻重的地位[1]。山西省作为糜子的主产区之一,由于黄土高原特殊的地理和气候特征,干旱成为限制糜子产量提高的重要因素。地膜覆盖已被公认为是提高旱地作物产量最有效和最成熟的措施之一[2],而覆膜对于糜子苗期生长及光合特性影响的研究,尤其是针对旱区覆膜对糜子苗期光合特性的研究鲜有报道。本研究比较了全膜平作穴播、全膜垄沟种植、膜侧0.4cm、膜侧0.6cm、起垄不覆膜、露地条播(CK)等6种覆膜栽培方式对苗期糜子生长及光合特性的影响,结合区域雨养农业条件,以提高水分利用效率为目标,旨在为研究我国干旱半干旱地区糜子水肥调控技术、糜子的节水高产栽培提供理论依据和技术支撑。
1.1试验设计试验于2013年在山西省农业科学院农作物品种资源研究所河曲试验基地进行。该地区海拔高度1086m,年均气温8.8℃,年降雨量400mm左右,无霜期150d左右。土壤类型为砂质土壤,土壤有机质含量5.12g/kg,全氮0.47g/kg,速效磷12.3mg/kg,速效钾202.3mg/kg。供试材料为晋黍9号,6月5日播种,管理方式同一般大田生产。
试验随机区组排列,3次重复,小区面积15m2(3m×5m)。共设以下6种处理:全膜覆盖平作穴播(使用1.2m膜):垄面1m,3膜,共3m。行距30cm。两边膜边各留15㎝,每小区种10行。结合覆膜施肥;全膜覆盖垄沟种植:垄宽30cm,垄高10cm,起垄后用1200×0.008mm的地膜全地面覆盖,第1幅膜与第2幅膜搭接5cm,用土压实,在沟内按株距打孔点播。行距30cm。每小区种10行。结合覆膜施肥;膜侧沟播(0.4cm膜):垄高15cm,垄宽20cm,覆膜;垄沟40cm,沟种2行。结合播种施肥;膜侧沟播(0.6cm膜):垄高15cm,垄宽40cm,覆膜;垄沟60cm,沟种4行。结合播种施肥;起垄不覆膜:垄高15cm,垄宽20cm,垄沟40cm,沟种2行。结合播种施肥;露地条播(CK):行距30cm,种10行。每667m2保苗4万株。
1.2测定项目干物质于糜子苗期(分蘖-拔节期)取样1次,选择生长一致的5株糜子进行取样,分装于自封袋内,带回实验室,称其鲜重后,置于105℃烘箱内杀青0.5h,于80℃烘至恒重,对干物质进行称重。光合特性采用LI6400光合仪进行苗期光合特性的测定。
1.3数据处理采用Excel2003和DPS软件进行数据的处理、统计和图表分析。
2.1对株高的影响覆膜方式的不同可以对糜子的株高产生显著影响(图1),全膜平作穴播处理最高,达到63.77cm,其余依次为全膜垄沟种植、起垄不覆膜、膜侧0.4cm、膜侧0.6cm、露地条播(CK)。同时全膜平作穴播、全膜垄沟种植糜子的株高显著高于膜侧0.4cm、膜侧0.6cm 2个处理,说明全膜处理更有利于糜子的生长。
2.2对单株叶面积的影响从图2可以看出,不同覆膜方式对糜子单株叶面积可以产生显著影响,全膜平作穴播处理最高,其余依次为全膜垄沟种植、起垄不覆膜、膜侧0.4cm、膜侧0.6cm、露地条播(CK)。同时与CK相比,全膜处理(全膜平作穴播、全膜垄沟种植)糜子的单株叶面积明显提高。
图1 不同覆膜处理对糜子株高的影响
图2 不同覆膜处理对糜子单株叶面积的影响
2.3对干物质积累的影响从图3可以看出,不同覆膜方式可以对糜子苗期的干物质积累产生显著影响,全膜平作穴播最高,全膜垄沟种植次之,分别较CK提高280.98%、163.45%。同时全膜平作穴播、全膜垄沟种植处理糜子的干物质积累量显著高于膜侧0.4cm、膜侧0.6cm处理。
图3 不同覆膜方式对糜子干物质积累的影响
2.4对光合特性的影响不同覆膜方式可以对苗期糜子的光合特性产生显著影响(图4)。全膜平作穴播处理糜子的净光合速率最高,全膜垄沟种植处理次之,露地条播(CK)处理最低。蒸腾速率以全膜垄沟种植处理最高,同时全膜处理(全膜平作穴播、全膜垄沟种植)糜子蒸腾速率显著高于露地条播处理。
图4 不同覆膜方式对糜子光合特性的影响
光合作用是作物生长发育和产量形成的基础,作物绝大多数的干物质是光合作用提供的。苗期光合作用的强弱是决定生长后期获得较高产量的重要因素[3],孙东宝等[4]研究发现地面覆盖可以增加太阳光的反射率和空气阻力,减少热量和水汽的传输,改变地表层小气候,引起作物叶面积和叶绿素含量增加,进而提高作物的光合性能。李兆君等[5]研究表明覆膜后促进了玉米对P等营养元素的吸收,从而增加了玉米叶片电子传导能力,提高了玉米光合酶活性,从而提高了玉米叶片的净光合速率。本研究从不同覆膜方式出发,探讨了不同覆膜方式对糜子生长发育(株高、叶面积)、干物质积累及叶片光合特性的变化,研究发现覆膜能够对糜子的光合特性产生显著影响,全膜覆盖显著提高糜子的干物质积累及光合速率,这与张盼盼等[6]的研究结果一致,这一结论在大豆上已有验证[7]。通过覆膜尤其是全覆膜处理可以促进苗期糜子的生长、加快干物质积累,促进苗期糜子的形态建成,培育壮苗,提高糜子的光合特性,为产量的提高奠定坚实的基础。
[1]柴岩,万富世.中国小杂粮产业发展报告.北京.中国农业科学技术出版社,2007
[2]贾志宽,任小龙,丁瑞霞,等.旱作农田根域集水种植技术研究.北京:科学出版社,2010
[3]曹娜,于海秋,王绍斌,等.高产玉米群体的冠层结构及光合特性分析.玉米科学,2006,14(5):94-97
[4]孙东宝,孙高东,王庆锁.晋北半干旱区免耕对玉米光合和蒸腾特性的影响.中国农业气象,2010,31(2):235-239
[5]李兆君,李万峰,解晓瑜,等.覆膜对不同施肥条件下玉米苗期生长和光合及生理参数的影响.核农学报,2010,24(2):360-364
[6]张盼盼,陈凌,王君杰,等.覆膜方式对旱地糜子光合特性及产量的影响.干旱地区农业研究,2014,32(6):149-153
[7]史志锋,段进宝,尹强,等.覆膜模式对陇东旱地大豆的影响初报.中国种业,2012(7):44-45
2016-04-29)
现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-07-13.5);山西农科院博士基金(YBSJJ1410)
乔治军