甘肅小麥全膜覆土穴播技術研究綜述

李偉綺，孫建好，趙建華

（甘肅省農業科學院土壤肥料與節水農業研究所，甘肅 蘭州 730070）

隨著農業生產由資源消耗型向技術效益型逐步轉化，以及甘肅省農業區干旱威脅的逐年加劇，提高水分資源利用效率和生產效益已成為甘肅省農業發展研究的重點。小麥全膜覆土穴播栽培技術集免耕、覆蓋抑蒸、集雨保墑等技術為一體，有效解決了旱地小麥生長期缺水和產量低而不穩的問題，徹底解決了傳統地膜小麥播種穴與幼苗錯位、出苗率低、人工放苗勞動強度大等問題［1］，1次覆膜可連續使用2～3 a、3～4茬，可明顯減少人工、畜力、機械投入，較露地小麥可減少生產成本1 200元/hm2，減少用工37.5個/hm2［2］，累計節省投資2 400～2 625元/hm2［3］，較大幅度地提高了地膜的增產效能［4］，被作為實現旱地農田降水高效利用、提高小麥等密植作物生產水平的重要手段而大面積推廣應用。2011年甘肅省全膜覆土穴播小麥種植面積達2.53萬hm2，2012年推廣6.70萬hm2，預計2016年可擴展到33.33萬hm2，增產潛力巨大。

1 技術背景

甘肅省是典型的灌溉農業區和資源型缺水區域，水資源總量缺乏且降水稀少、蒸發量大，十年九旱，土壤鹽漬化、荒漠化、沙塵暴等生態環境問題日益嚴重［2，5～6］。全省年均降水量300mm左右，而年蒸發量是降水量的3～4倍。總體表現為春季、初夏（3—6月）小麥等主要作物的生長季節降水少，而7—9月降水量占年降水量的70%，且多以暴雨形式出現，小麥等夏糧作物常因集中降水時段與需水關鍵期錯位而產量不穩定，減產嚴重。地膜覆蓋栽培技術具有生態、經濟、生理、產量等方面的顯著優勢，甘肅自上世紀80年代引進地膜后，一度大面積推廣，為小麥產量提高做出過巨大的貢獻，但由于產出投入比低、經濟純收益不高、耗工費時等實際原因，導致覆膜小麥播種面積大幅度下降［7～8］，全膜覆土穴播技術就在這樣的背景下應運而生。

2 應用范圍及增產效果

李福等提出了旱地小麥全膜覆土穴播小麥技術規程，該規程適用于年降水300～600mm的半干旱、半濕潤偏（易）旱地區川臺、塬地、梯田等平整地塊，適宜于小麥、大豆、青稞、胡麻和油菜等密植作物［1］。多點測產的結果表明，全膜覆土穴播小麥產量平均可達4 500 kg/hm2以上，最高可達6 000～7 500 kg/hm2，較露地小麥增產3 750 kg/hm2，平均增產1 500 kg/hm2以上，增產率達29.19%～40.00%［1～3，9］。

3 主要技術參數

3.1 播種密度

作物群體存在自動調節能力，合理的群體密度有利于緩沖個體與群體的矛盾，使產量因子和光合器官達到最理想的狀態，實現高產［10］。密度過小不利于群體增加，過大則易于倒伏、脫肥，養分偏耗嚴重，造成減產［4］。研究表明，一般穴距12 cm、行距16 cm，每穴播8～12粒，播量420萬～630萬粒/hm2較為適宜，利于提高壯苗率，促使提早返青、成熟［11～14］，1次覆膜可免耕多茬種植。

3.2 覆膜規格和覆土厚度

覆膜應避開雨天，以免覆土板結造成出苗困難。土壤濕度過大時應翻耕后晾曬1～2 d，耙松平整后再覆膜［15］。可選擇厚度為0.008～0.010mm、寬120cm的抗老化地膜，兩幅膜之間緊靠對接，不留縫隙、不重疊。膜上均勻鋪細綿土1 cm左右，以基本上看不見地膜為宜。覆土過薄則壓膜不實，易造成苗孔錯位、大風揭膜、播種孔鉆風失墑、地膜易外露；過厚則降水利用效率低、播種深度不夠、缺苗斷壟。

4 生態學及生物學效應

地膜覆蓋后，地膜與土壤之間設置了一道物理阻隔，膜下土壤至作物冠層形成了一個相對獨立的微生態系統，溫、光、水、肥、氣等生態條件都發生了變化。膜上覆土后其生態環境又發生了相應的變化，對作物的生長發育、生長進程和最終產量都產生了影響。

4.1 對作物生態學性狀的影響

首先，全膜覆土穴播技術通過高效積蓄降水、減少土壤無效蒸發而增加土壤蓄水量，使作物在生育后期能有效利用土壤深層水分，實現水資源的高效利用［16］。研究表明，全膜覆土對土壤水分的利用率可比裸地提高19.9%～42.6%［7，15～16］。在相同施肥水平下，全膜覆土穴播小麥的水分利用效率比露地穴播提高33.7%～48.3%［17］。劉慶建等通過對POD、SOD、MDA和脯氨酸含量的測定，說明全膜覆土可提高土壤蓄水量，從而緩解越冬期小麥短時間缺水的問題［18］。其次，全膜覆土穴播技術在冬前、拔節期具有較好的增溫效應，利于改善耕層環境，縮短小麥越冬期，相對延長分蘗期及幼穗分化時間，增加有效分蘗，提高分蘗成穗率和穗粒數［19］。在后期，可通過提高早晚各層次土壤溫度和降低午后高溫來縮小溫差，減緩膜下高溫避免逼熟［3～4］。

4.2 對生物學性狀的影響

覆膜改變了膜內環境條件，促進了植株的生長發育，顯著增加主莖葉面積、株高、穗長、有效小穗數、穗粒數和成穗數，提高越冬前的壯苗率、分蘗數、分蘗成穗率、莖數、容重。研究表明，全膜覆土穴播小麥產量構成3要素穗數、穗粒數和千粒重明顯高于露地小麥［20］，實施N、P、K平衡施肥利于增加干物質積累量而提高產量［18，21］。

5 存在問題及展望

5.1 存在問題

一是全膜覆土穴播小麥易出現旺長，株高、穗大、粒重、群體密度大，后期容易倒伏［15］，因此一定要選擇抗旱、抗倒伏的中矮稈品種。二是人工覆膜覆土、穴播勞動強度大。配套的覆膜覆土一體機、覆膜覆土播種一體機已經研發成功，可實現取土、鎮壓、覆膜、覆土、播種1次完成［22］，但是有些地區不具備機械種植的條件，由農民自己承擔機械采購的費用也有一定的困難。三是大型機械收割易對地膜造成破壞，影響留膜免耕多茬種植的效果。

5.2 展望

全膜覆土穴播技術目前主要應用于旱地小麥種植，隨著推廣規模逐年增加，該項技術在其他密植作物如大豆、青稞等的應用已經開始嘗試，但在稀植作物乃至間套作領域的應用還鮮有報道，對一膜連用經濟效應的研究還較少，對全膜覆土條件下土壤因子與作物生長發育因子間相互作用的研究也較少涉獵，因此提高相關因子的生產能力，最大限度的挖掘該項技術的生產潛力是今后研究的重點。

［1］ 李 福，劉廣才，李城德，等.甘肅省旱地小麥全膜覆土穴播栽培技術規程［J］.甘肅農業科技，2012（3）：49-51.

［2］ 李 福，李城德，劉廣才，等.甘肅發展旱地全膜覆土穴播技術的重要意義［J］.節水農業，2010（23）：3-4.

［3］ 劉曉偉，何寶林，康恩祥，等.播種方式對旱區冬小麥產量及土壤水分、土壤溫度的影響［J］.作物雜志，2011（5）：77-81.

［4］ 何春雨，周祥椿，張禮軍，等.全膜免耕栽培技術對冬小麥產量效應的研究［J］.小麥研究，2010，31（2）：1-10.

［5］ 車宗賢，張立勤.甘肅河西走廊節水農業生態補償機制探索［J］. 農業環境與發展，2011（4）：47-49.

［6］ 胥寶一，李得祿.河西走廊荒漠化及其防治對策探討［J］. 中國農學通報，2011，27（11）：266-270.

［7］ 王亞軍.甘肅省地膜冬小麥的發展及其在冬麥北移中的作用［J］. 麥類作物，1999，19（3）：48-50.

［8］ 楊秀蘭，牛一川，康 輝.不同播種密度對地膜小麥重要農藝性狀的影響［J］.干旱地區農業研究，2007，25（6）：70-73.

［9］ 侯慧芝，呂軍峰，張緒成，等.隴中半干旱區全膜覆土穴播小麥的土壤水分及產量效應［J］.作物雜志，2010（1）：21-25.

［10］ 蔣紀蕓，閻世理，潘世祿，等.品種栽培條件對旱地小麥產量及品質的影響［J］.北京農學報，1988，3（2）：149-157.

［11］ 李友德.隴東黃土高原區冬小麥全膜覆土穴播栽培密度試驗［J］. 內蒙古農業科技，2012（3）：33.

［12］ 李俊徽，楊富安.隴東地區山旱地梯田全膜覆土穴播小麥密度研究初報［J］.旱作農業，2012（1）：11-12.

［13］ 黨 偉.密度對全膜覆土穴播冬小麥產量及水分利用率的影響［J］. 甘肅農業科技，2012（6）：29-31.

［14］ 侯慧芝，呂軍峰，郭天文，等.全膜覆土穴播小麥最佳播種密度的研究［J］.作物雜志，2011（3）：103-104.

［15］ 劉廣才，李 福，李城德.小麥全膜覆土穴播技術推廣中存在的主要技術問題及解決辦法［J］.旱作農業，2011（23）：11-13.

［16］ 韓思明，李 崗，王虎全.旱作小麥不同地膜覆蓋對土壤水分及產量的影響［J］.耕作與栽培，2000（6）：35-37.

［17］ 張平良，郭天文，侯慧芝，等.不同穴播種植方式與平衡施肥對旱地春小麥產量及水分利用效率的影響［J］. 干旱地區農業研究，2012，30（1）：132-137.

［18］ 劉慶建，高志強，趙紅梅，等.旱地小麥休閑期深翻覆蓋配套不同播種方式對幼苗抗旱性的影響［J］.山西農業科學，2012，40（9）：946-949.

［19］ 張金幫，孫本普，袁訓成，等.地膜覆蓋對晚播小麥產量構成因素的影響［J］.小麥研究，2005，26（4）：9-16.

［20］ 李 福，劉廣才.甘肅省小麥全膜覆土穴播技術的增產效果［J］. 旱作農業，2011（23）：3-4.

［21］ 許 婷，張平良，郭天文，等.全膜覆土穴播小麥養分積累規律及其水分利用效率研究［J］.甘肅農業大學學報，2011，6（3）：22-27.

［22］ 李 福，劉廣才，吳永斌，等.甘肅省旱地大豆全膜覆土穴播栽培技術規程［J］.旱作農業，2012（5）：3-5.