覆黑色地膜對大蒜生長發育和產量的影響

郭文琦，張培通，李春宏，殷劍美，韓曉勇，王 立

(江蘇省農業科學院 經濟作物研究所，江蘇 南京 210014)

我國大蒜種植歷史悠久，種植范圍廣，是我國重要出口特色蔬菜之一。近年來，隨著人們對食品安全的關注，安全優質生產成為大蒜可持續發展的必然之路。通過大蒜栽培技術的改進，減少大蒜生長過程中化肥、農藥、除草劑等的使用，實現大蒜安全、優質高效，是大蒜種植技術發展的重要方向。黑色地膜由于其適宜的保溫保水效果、優良的控草減病效果、優化土壤微環境功能[1]，減少田間除草劑、農藥的使用，提高肥料利用效率[2-3]，同時減少了農資和人工投入，在設施園藝、蔬菜、甘薯、馬鈴薯等種植中得到廣泛應用，增產增效效果顯著[1-5]。目前大蒜生產中仍主要以覆蓋白色地膜為主，有關覆蓋黑膜對大蒜增產效果的研究仍較少。本研究通過多點試驗研究覆蓋黑色地膜對大蒜生長發育及產量的影響，以期為黑色地膜在大蒜種植中的推廣利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2015—2017年在南京市江蘇省農業科學院試驗點和徐州豐縣趙莊鎮進行。南京試點供試土壤為黃棕壤土，土壤有機質含量為14.6 g·kg-1，全氮含量為0.82 g·kg-1，速效磷為32.1 mg·kg-1，速效鉀為168.6 mg·kg-1，前茬作物為玉米。徐州試點供試土壤為黃泛沖積母質發育的黃潮土，土壤基礎肥力為有機質12.8 g·kg-1、全氮0.92 g·kg-1、速效磷14.3 mg·kg-1、速效鉀83.2 mg·kg-1，前茬作物為玉米。

1.2 處理設計

2015—2016年南京試驗點供試品種為徐州大蒜(收集于邳州宿羊山鎮)。試驗設不覆地膜(CK)、覆白地膜和覆黑地膜3個處理，種植行株距為20 cm×15 cm，于9月27日播種，小區面積為15 m2，重復3次。

2016—2017年徐州豐縣趙莊鎮試驗點供試品種為徐州大蒜和正月早，于9月26日播種，每個品種設覆白地膜和覆黑地膜2個處理，其中徐州大蒜種植行株距為20 cm×12 cm，正月早種植行株距為20 cm×8 cm，小區面積為30 m2，重復3次。其他管理按當地高產栽培技術要求進行。

1.3 指標測定

1.3.1 土壤溫濕度

2015—2016年在南京試驗點，分別于10月20日、10月30日、12月1日、12月10日、12月21日、3月7日、4月13日用DJL-18型溫濕度記錄儀(浙江托普儀器有限公司)測定不同覆蓋處理下，10 cm土層土壤溫度和含水量。

1.3.2 生長發育

出苗期和抽薹期調查出苗和抽薹情況。以田間50%出苗為出苗期，以田間50%抽薹為抽薹期。南京試點于12月2日和4月13日調查生長發育情況，豐縣試點于12月18日和4月12日調查大蒜生長發育情況。每小區連續收獲30株測定其株高、假莖長、假莖粗和鮮重，以平均值作為該小區大蒜生長發育指標。

1.3.3 產量

于蒜薹收獲期每小區隨機收取適宜收獲蒜薹30株，測定蒜薹長度、粗度、單根蒜薹重；蒜頭收獲期每個小區收獲1 m2，測定每個蒜頭直徑和蒜頭重；以小區測產蒜頭產量的平均值作為該小區產量特征。

1.4 數據分析

采用Excel和SPSS 11.0軟件進行數據處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 對大蒜生育期土壤溫度的影響

由表1可見，相比不蓋地膜，覆蓋地膜明顯增加了10 cm土層的土壤溫度，但覆黑膜處理對土溫的增加效果不及覆白膜處理，覆白膜土溫增加2～4 ℃，覆黑膜土溫增加1～1.7 ℃。于12月21日(選晴好天氣)對10 cm土層溫度日變化的監測表明，覆黑膜處理在夜間和白天的土溫增加均為1.5 ℃左右；覆白膜主要是在午間土溫增加明顯，正午前后土溫增加達4 ℃左右，夜間到凌晨土溫增加約2 ℃。這表明覆膜處理具有增加10 cm土層土壤溫度的效應，覆黑膜對地溫增加效果穩定，但不及覆白膜增溫效果好。覆蓋薄膜的處理地溫變異系數顯著低于不蓋薄膜處理，表明覆蓋地膜有利于地溫穩定。

表1 覆蓋黑色地膜對10 cm土層地溫的影響 ℃

注：同列數據后無相同字母表示在0.05水平上差異顯著。表2同。

2.2 對大蒜生育期含水量的影響

由表2可見，相比不蓋地膜，覆蓋地膜顯著增加了10 cm土層土壤含水量，覆黑膜處理和覆白膜處理之間土壤含水量差異不顯著，覆膜后土壤濕度的變異系數明顯降低，尤其是覆黑膜處理的土壤濕度變異系數最低。

上述結果表明覆黑地膜和白地膜都能起到穩定土壤含水量的效果。

表2 覆蓋黑色地膜對10 cm土層土壤含水量的影響 %

2.3 對大蒜出苗和抽薹的影響

由表3可見，相比不蓋地膜，覆蓋地膜處理的大蒜出苗時間推遲，覆蓋黑色地膜大蒜出苗時間則較覆蓋白色地膜大蒜早2～4 d，說明覆蓋地膜有抑制大蒜出苗效應，覆黑地膜對大蒜出苗的影響相對較小。大蒜覆地膜處理的抽薹期均較不蓋地膜處理提前，但覆蓋黑膜大蒜抽薹期較覆蓋白膜推遲3～5 d。從試驗田表現來看，覆蓋黑膜處理的大蒜植株生長勢較強，青棵時期延長，表明覆蓋地膜推遲大蒜出苗，生育期也相應推遲，覆黑膜有利于保持大蒜營養體。

表3 覆蓋黑色地膜對大蒜出苗、抽薹期的影響

注：同一品種在同列中無相同字母表示在0.05水平上差異顯著。表4～5同。

2.4 對大蒜生長發育的影響

由表4可見，相比不蓋地膜，覆蓋地膜處理的蒜苗株高、假莖長、假莖粗和單株鮮重均顯著提高，而覆蓋黑色地膜相關指標高于覆蓋白色地膜處理，說明覆黑色地膜更利于促進蒜苗的生長，對大蒜營養體生長和營養體功能保持有促進作用。

表4 覆蓋黑色地膜對大蒜生長發育的影響

2.5 對大蒜產量的影響

由表5可見，相比不覆蓋地膜，覆蓋地膜提高了蒜薹單薹重、蒜薹粗和蒜薹長度，覆黑色地膜單薹重和蒜薹粗度略高于覆白色地膜處理，說明覆蓋黑膜有使蒜薹變粗的趨勢。

相比不覆蓋地膜，覆蓋地膜提高了蒜頭重、蒜頭直徑；覆黑色地膜較白色地膜蒜頭的重量、直徑均有所增加，表明覆地膜對蒜頭、蒜薹具有增產提質作用。

表5 覆蓋黑色地膜對蒜頭和蒜薹產量特征的影響

3 小結與討論

黑色地膜覆蓋由于增溫保墑和控草的效果明顯，同時減少人工投入和除草劑的使用，在農業生產中得到廣泛應用，其應用效果也得到普遍認可[6]。本研究通過2年、2地和2個品種的試驗結果表明，在江蘇大蒜種植覆蓋黑色地膜較覆蓋白色地膜更利于促進大蒜產量提高，同時減少除草劑的使用和人工的投入，這與在甘薯、馬鈴薯等的研究結果一致[4-5]。

地膜覆蓋通過調控土壤微環境改善作物生長條件，從而促進作物生長和產量提高。增溫保墑是地膜覆蓋調控作物生長關鍵因素，本研究通過調查不同覆膜條件下，土壤溫度和含水量變化情況表明，覆蓋地膜增加土壤溫度和含水量效果明顯，覆黑色地膜不及覆白色地膜增溫幅度大，但保墑效果相差不明顯，這與前人研究結果一致[7-8]。本研究發現，盡管地膜覆蓋增加了土壤溫度和土壤含水量，但推遲了大蒜出苗時間，覆蓋黑膜大蒜出苗時間早于覆白膜大蒜，說明大蒜出苗期一定范圍內，土壤溫度越高越不利于大蒜快速出苗，同時越冬前覆蓋黑膜大蒜生長速率快于覆蓋白色地膜，尤其在出苗后1個月內表現差異更為明顯，也說明覆蓋黑膜較覆蓋白膜能為大蒜提供一個更適宜的生長環境，為冬前大蒜壯苗和養分積累奠定基礎。

本研究中，覆黑膜較覆白膜更利于大蒜的出苗和越冬前蒜苗的生長，但覆黑地膜使大蒜生育期推遲，大蒜抽薹期推遲3～5 d，這可能是覆蓋黑地膜較覆蓋白地膜土壤溫度低，推遲了大蒜的抽薹，但蒜薹產量并不低于覆白色地膜。在玉米研究中認為，相比覆蓋黑地膜，覆蓋白色地膜加快了玉米的早衰，不利于產量的提高[9-10]。本研究也發現，覆黑色地膜的大蒜返青后蒜苗保持青棵時間更長，植株生長健壯，不易早衰，延長了蒜頭的膨大期，較覆白地膜蒜頭收獲期可適當推遲，更充分利用適宜蒜頭生長的光熱資源，這可能是覆黑地膜蒜頭產量提高的重要原因，但其內在機理還需進一步研究。

此外，覆黑色地膜有明顯的控草效果，也減少了雜草對大蒜生長的影響。

總體而言，大蒜種植覆蓋黑色地膜有利于大蒜越冬前壯苗的建立，返青后青棵時間長，不易早衰，蒜頭膨大期延長，更利于大蒜產量提高，同時減少除草劑使用和減少人工投入，提高大蒜產品安全性和種植效益，該技術應用于苗用大蒜生產更具優勢。