覆膜对糜子农艺性状及光合特性的影响

闫 锋

（黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院 黑龙江齐齐哈尔 161006）

糜子具有生育期短、 适应性广、 抗逆性强等优点[1]，是我国北方旱作农业区的主要杂粮作物及饲料作物， 在区域种植业结构调整及畜牧业中占有重要的地位[2-3]。 黑龙江省西部地处松嫩平原，是我国糜子的主产区，该地区是典型的半干旱气候生态类型，干旱成为限制糜子产量提高的重要因素。 充分有效地利用抗旱保墒技术，挖掘旱作农业生产潜力，是提高糜子产量的重要途径之一[4]。

经过前人大量实践研究发现，覆膜种植已被公认为增加作物产量的有效措施之一[5]。 覆膜不仅可以提温保墒，还能增加土壤中微生物种类、数量和土壤中各种酶活性，改善作物生长微环境，从而实现增产[6-7]。覆膜对农作物农艺性状的影响在玉米[8]、大豆[9]、马铃薯[10]、谷子[11]等作物上已有较多报道，而在糜子上的相关研究报道较少。 鉴于此，本研究以露地穴播为对照， 研究了全覆膜穴播对旱地糜子农艺性状及产量的影响，以期为提高旱地糜子产量提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 参试材料与试验设计

试验于2021年在黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院试验基地进行， 以育成品种榆糜2号为参试材料。 试验设覆膜和露地对照（CK）2个处理，小区面积10 m2，4 次重复，小区采用随机排列，共8个小区。覆膜处理选用宽1.3 m、厚0.008 mm 的地膜，起垄后每2 行用膜覆盖人工穴播，对照采用露地穴播，行距均为 65 cm。 选用长效缓释肥作为基肥，N、P2O5、K2O比例为 25∶10∶11，施肥量 350 kg/hm2，不追肥。 全生育期各小区处理田间管理一致。

1.2 测定项目及方法

农艺性状: 成熟期每小区中随机取20 株植株调查，调查项目包括穗长、株高、分蘖数、主穗粒重、茎粗、千粒重等，产量按收获后小区实产计产。

植株含水量： 在成熟期每小区随机选取5 株调查，将取样植株在田间分器官（根、茎、叶、穗）称鲜重（g），装入纸袋后放入干燥箱烘干，直至样品质量不变为止，此时称得的样品重为干重（g）。 含水量=（样品鲜重-样品干重）/样品鲜重×100%。

光合指标：于拔节期、抽穗期、开花期、灌浆中期、 成熟期在每小区随机选取植株5 株测定旗叶中间部位。 净光合速率、蒸腾速率使用CI-340 型光合作用测定仪测定； 叶绿素相对含量 （SPAD） 使用SPAD-502 型叶绿素测定仪测定。

1.3 数据统计分析

采用WPS 2019、DPS 7.05 等软件对数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 覆膜处理对糜子农艺性状的影响

2.1.1 农艺性状 由表1 可知， 地膜覆盖可有效增加糜子的株高、穗长、茎粗、主穗粒重。 覆膜处理株高、茎粗、穗长分别极显著高于CK 18.7 cm、0.8 cm、7.3 cm，主穗粒重显著高于CK 1.4 g，千粒重和分蘖数在覆膜处理与CK 之间的差异没有达到显著水平。

表1 不同处理糜子的主要农艺性状

2.1.2 植株鲜重、干重和含水量 由表2 可知，覆膜处理下根、茎、叶、穗的鲜重和干重均显著高于CK。鲜重较 CK 分别增加 4.7 g、15.3 g、5.4 g、2.8 g， 干重较 CK 分别增加 1.1 g、4.4 g、2.1 g、2.1 g。 覆膜处理植株各器官含水量均高于CK，覆膜处理根、茎、叶、穗含水量分别比CK 高5.7%、1.4%、1.9%和0.5%，但是只有根的含水量差异达到显著水平（表3）。

表2 不同处理糜子根、茎、叶、穗的鲜重和干重（单位：g）

表3 不同处理糜子根、茎、叶、穗的含水量(单位：%)

2.2 覆膜处理对糜子生育期的影响

由表4 可知，覆膜处理可使糜子出苗期提前3 d，拔节期提前5 d，抽穗期提前6 d，成熟期提前9 d，从而使糜子避免早霜。

表4 不同处理糜子的生育期（单位：月/日）

2.3 覆膜处理对糜子产量和经济效益的影响

由表5 可知，覆膜处理可增产增收，糜子经过覆膜处理后，可增产638.1 kg/hm2，增产率为12.3%，可增收 1 782元/hm2。

表5 不同处理糜子的产量及经济效益

2.4 覆膜处理对糜子光合特性的影响

由附图可知，随着生育进程的推进，覆膜和露地处理下糜子旗叶SPAD 值、净光合速率、蒸腾速率均呈先上升后下降的变化趋势，峰值均出现在开花期。其中SPAD 值和净光合速率在开花期达到峰值之后迅速下降，成熟期的SPAD 值和净光合速率均低于拔节期。 蒸腾速率在开花期—灌浆中期迅速下降，随后在灌浆中期—成熟期下降速度变缓。 覆膜处理下各生育期的SPAD 值、净光合速率、蒸腾速率均高于露地种植。

附图 覆膜处理对糜子光合特性的影响

3 结论与讨论

本研究针对覆膜对糜子农艺性状及光合特性的影响进行了研究，覆膜后糜子株高、穗长、茎粗、单穗粒重均显著增加， 千粒重和分蘖数与对照相比无明显差异；植株根、茎、叶、穗鲜重和干重均显著增加，根部含水量与对照差异显著，茎、叶、穗含水量与对照差异不显著，这可能是由于含水量调查时期较晚，而生长后期糜子植株地上部分脱水较快导致覆膜与对照含水量差异不显著。 覆膜后，糜子整个生育期缩短，产量提高，这是因为覆膜处理增加了地温和土壤含水量，改善了糜子植株生长的微环境，从而使糜子表现为早熟、增产。

光合作用是植物生长发育和产量形成的基础，植物中的干物质是由光合作用形成的。 光合作用的强弱是决定是否获得较高产量的重要因素[12-13]。 有研究发现，覆膜能够提高阳光的反射率，降低土壤水分蒸发量，改善植物群体间小气候，进而改善植物个体的光合特性[14]。 光合性能指标可以通过SPAD 值、净光合速率、蒸腾速率来衡量。 张盼盼等[4]的研究结果表明，在糜子各生育时期，不同覆膜处理下糜子叶片SPAD 值、净光合速率和蒸腾速率呈先上升后下降的趋势， 且覆膜处理下的光合指标较露地条播明显升高。 曹晓宁等[15]的研究结果表明，不同覆膜处理的糜子幼苗生长指标及光合特性均高于露地种植。 本研究结果表明，覆膜处理及露地对照处理下，光合特性在拔节期—抽穗期—开花期均呈逐渐上升趋势，并在开花期达到峰值，随后逐渐下降，这与前人的研究结果一致。 通过覆膜处理可以有效促进糜子的生长发育，提高糜子的光合特性，为产量的提高奠定坚实的基础。