種植方式和密度對旱地土壤環境和甘藍產量的影響

張冬梅，劉恩科，李海金，陳 瓊，韓彥龍，池寶亮

（山西省農業科學院旱地農業研究中心，山西太原030006）

我國北方十年九旱，充分利用當地光、熱、降雨等自然資源，大力發展旱地蔬菜已經成為解決旱區蔬菜供需矛盾的重要途徑[1，2]。隨著農業產業結構的調整，旱地蔬菜的種植面積不斷擴大，一些地區旱地蔬菜已經成為當地農民增收的主導產業[3，4]。旱地生產的甘藍由于其具有病蟲害少、品質上乘、耐貯運等特點[5]，深受各地消費者歡迎。但是，有關旱地甘藍研究[5～7]的報道較少，尤其是針對旱區甘藍如何獲得高產高效的研究更少。

本研究針對目前旱區甘藍生產中存在的地表徑流較大、降水利用率較低以及種植密度范圍較大等問題，采用裂區設計進行了沿等高線起壟后種植方式（壟上種植和溝內種植）和密度二因素的試驗，以期通過研究不同處理對旱地土壤環境和甘藍生長發育指標的影響，最終為該區域尋求旱地甘藍生產較為合理的耕作種植方式和密度，充分提高當地自然降水利用率，最終達到旱地甘藍高產高效的目的。

1 材料和方法

1.1 試驗區概況

試驗于2008年在山西省陽曲縣旱作節水農業河村示范基地進行。該區位于山西省中部，屬典型的半干旱區，海拔1 270 m，無霜期120 d左右，年平均降水量450mm，年均蒸發量1995 mm，年平均氣溫6～7℃，晝夜溫差較大，≥10℃年活動積溫2 600℃。前茬作物為架豆。

土壤為黃土質淡褐土性土，0～20 cm土壤養分含量為：有機質14.32 g/kg，全氮0.81 g/kg，堿解氮49.22 mg/kg，速效鉀124.66 mg/kg，速效磷6.52 mg/kg。耕翻前施肥量為：N 225 kg/hm2，P2O5150 kg/hm2，K2O 150 kg/hm2。供試作物為甘藍，品種為世農鐵將軍。4月20日小拱棚育苗，6月5日點水定植，9月2日收獲。

1.2 試驗設計

采用二因素裂區設計，主區為耕作種植方式處理，即沿等高線起小高壟，分壟種和溝種2種模式，壟高10～15 cm，壟距35 cm；副區為密度處理，設 3個水平，分別為67 500，82 500和97 500株/hm2。6個處理，3次重復，共18個小區，小區面積為5 m×6 m，品字形種植。

1.3 調查項目與測定方法

每小區中部定點埋設1個TDR探頭，定期用6050X1Trase系統測定0～20 cm土壤含水量（壟種測定壟上，溝種測定溝里），分別于定植前和收獲后用烘干法測定20～200 cm土壤含水量（間隔20 cm）；用地溫計于甘藍蓮座期連續3 d（晴天）定時測定壟種和溝種5，10，20 cm土層溫度；觀測記錄生育期內每次降雨量；收獲時測定甘藍植株性狀和產量。

土壤貯水量（mm）=土層厚度（cm）×土壤容積含水率×10

土壤水分利用率（kg/（mm·hm2））=甘藍經濟產量（kg/hm2）/（播前土壤貯水量（mm）+生育期總降水量（mm）-成熟期土壤貯水量（mm））

2 結果與分析

2.1 不同處理對土壤環境的影響

2.1.1 對土壤溫度的影響 蓮座期（7月7—9日）壟種和溝種5，10，20 cm土壤溫度動態變化如圖1所示。

壟種和溝種由于改變了地表形狀，所以相同層次的地溫明顯不同，壟種5，10，20 cm土壤溫度分別較同一層次溝種日平均增加2.08，1.61和0.50℃。而且壟種由于土壤容重降低，孔隙度增加，所以早晚土壤溫差較大，壟種5，10 cm早晚土壤溫差分別為22.4，15.3℃，而溝種5，10 cm早晚土壤溫差分別僅為11.1，6.8℃。早晚溫差大有益于甘藍的養分積累和葉球充實。

2.1.2 對土壤水分的影響

2.1.2.1 0～20 cm土壤含水量 2008年甘藍生長期降雨量及壟種和溝種0～20 cm土壤含水量動態變化如圖2所示。

由圖2可知，不論是溝種還是壟種，土壤含水量都隨降水量的變化而變化。壟種由于蒸發面大，0～20 cm土壤含水量始終低于溝種，并且前期壟種和溝種差別較大，而后期由于甘藍已封壟，溝種和壟種0～20 cm土壤含水量差別變小。整個生長期溝種0～20 cm土壤含水量較壟種平均高1.9%。該試驗期為降雨偏少的年份，雖然6月份降雨量比多年平均值偏多，但7，8月份較多年平均降雨量共減少100.8 mm，且7月下旬至8月中旬幾乎沒有有效降水，0～20 cm土壤含水量降到了整個生育期的最低值，低于土壤萎蔫系數，對甘藍吸收水分和養分造成了很大的困難，以至甘藍結球期由于吸鈣困難造成了“干燒心”，對最終產量的形成造成了一定的影響。

2.1.2.2 甘藍收獲后0～200 cm土壤貯水量 從表1可以看出，甘藍收獲后壟種和溝種的0～200 cm土壤貯水量基本沒有差別，但不論是壟種還是溝種都以密度為82 500株/hm2的處理0～200 cm土壤貯水量最大。這主要是由于密度為67 500株/hm2處理從定植至收獲地面一直有裸露，土壤蒸發較大；密度為82 500，97 500株/hm2的處理在進入包球期后，甘藍已經封壟，地面蒸發較少；但97 500株/hm2處理由于密度較大，耗水較多，所以其土壤貯水量在3個密度處理中最小。不同處理收獲后0～200 cm土壤貯水量以82 500株/hm2處理最大，97 500株/hm2處理最小。由于甘藍在包球期，即需水量最大時期遭遇了近1個月沒有有效降水的干旱，所以不同處理土壤耗水深度都較大，達到了100 cm以上，以處理97 500株/hm2土壤的耗水深度最大，達到了140 cm左右。

表1 不同處理甘藍收獲后土壤含水量 %

2.2 不同處理對甘藍生長的影響

2.2.1 對甘藍植株性狀的影響 從不同處理甘藍收獲時植株的性狀表現（表2）可以看出，不同處理由于改變了土壤水分和土壤溫度狀況，所以對甘藍植株性狀的影響也明顯不同。從種植方式來看，壟種0～20 cm土壤含水量雖然低于溝種，但是壟種地溫較溝種顯著增加，且早晚溫差較大，甘藍生長期內地溫占主導因素，所以壟種的球徑、單株地上部質量、單株球體產量均顯著大于溝種。另外，不論是溝種還是壟種，單株的球高、球徑、株幅、株高以及產量都隨著密度的增大而顯著減小。

表2 不同處理甘藍收獲時植株性狀表現

2.2.2 對甘藍產量和水分利用效率的影響 不同處理土壤水分和土壤溫度的不同，最終對甘藍產量和水分利用效率的影響也明顯不同（表3）。壟種由于改善了甘藍生長的環境，地溫增加，早晚溫差加大，更適宜甘藍營養物質的積累，所以不論是單株植株表現還是最終的產量均顯著大于溝種，且壟種產量較溝種平均增加4 526.2 kg/hm2。不同密度處理中均以密度為82 500株/hm2處理的耗水量最小，并且該密度處理的產量均較大，水分利用效率均顯著大于其他處理。因此，所有處理組合中以種植方式為壟種、密度為82 500株/hm2的處理產量最大、水分利用效率最高，并且水分利用效率顯著大于其他處理。

表3 不同處理對甘藍產量和水分利用效率的影響

3 結論與討論

（1）沿等高線起壟的壟種地溫明顯高于溝種，壟種5，10，20 cm土壤溫度分別較同一層次的溝種平均增加2.08，1.61和0.50℃，并且早晚土壤溫差較大，壟種5，10 cm早晚土壤溫差分別為22.4，15.3℃，而溝種 5，10 cm分別為 11.1，6.8 ℃。

（2）整個生長期，溝種較壟種0～20 cm土壤含水量平均高1.9%。甘藍收獲后0～200 cm土壤貯水量壟種和溝種基本沒有差別，但不論是壟種還是溝種都以密度為82 500株/hm2處理最大，97 500株/hm2處理最小。所有處理甘藍耗水深度都達到了100cm以上，密度為97500株/hm2處理的耗水深度最大，達到了140 cm。

（3）不論是甘藍單株植株性狀還是甘藍最終的產量和水分利用效率，都是壟種顯著大于溝種。其中壟種產量較溝種增加4 526.2 kg/hm2。所有處理以種植方式為壟種、密度為82500株/hm2的處理組合產量最大、水分利用效率最高（顯著大于其他處理）。研究結果表明，該地適宜的甘藍種植方式為壟種、密度為82 500株/hm2。

（4）試驗結果是在降水較少的年份取得的，但結果仍為沿等高線起壟后在壟上種植效果最好。所以，在平水和雨水較多的年份，旱地甘藍種植也應選擇沿等高線起壟后在壟上定植，以防止甘藍結球后期雨水多而造成爛根和葉球腐爛[8]。

［1］ 范佳翔，于德權.北方旱地蔬菜栽培技術[J].農村實用科學技術，2005（7）：12.

［2］ 苑永勝，安愛忠，王曉紅，等.旱地反季節蔬菜的開發新探[J].科技情報開發與經濟，2006，16（13）：130-132.

［3］ 溫變英.旱地蔬菜高效栽培技術集成 [J].蔬菜，2005（11）：20-21.

［4］ 郭尚，田如霞.陽曲縣旱塬甘藍標準化生產技術規程[J].山西農業科學，2009，37（11）：85-87.

［5］ 李生敬.旱地甘藍品質好，標準生產要抓好[J].山西農業，2007（2）：31.

［6］ 楊子文.旱地無公害結球甘藍栽培技術[J].山西農業，2003（1）：19-20.

［7］ 景云飛.晉中市甘藍黃葉病的發生與防治 [J].山西農業科學，2009，37（5）：64-66.

［8］ 杜麗紅，高振茂.越夏甘藍栽培中常見問題及對策 [J].蔬菜，2007（5）：17-18.