覆膜滴灌對青楊扦插苗生長的影響

張云龍 李博揚 衛星

摘 要：為了提高青楊扦插苗質量，縮短育苗周期，針對5個青楊優良品種（A：A5、B：1344、C：甜X小黑、D：黑小二、E：馬X美黑），采用6種不同顏色地膜（內黑外銀、內黑外白、黑色、無色、綠色、紅色）覆膜并結合滴灌技術進行苗木栽培試驗。研究結果表明：覆膜滴灌技術可以顯著提高土壤溫度和含水量，抑制雜草生長，提高苗木質量。不同顏色地膜對苗木生長的影響差異顯著，其中紅色地膜的效果最優。與無地膜滴灌相比，覆紅色地膜結合滴灌處理下的苗木高度、地徑、葉面積和根系生物量均顯著提升（分別高出96.21%、72.15%、135.99%、263.44%）。不同品種青楊一年生扦插苗對不同顏色地膜覆蓋響應不同，其中A品種在無色和綠色地膜覆蓋下生長最好，其余品種均在紅色地膜覆蓋下生長最好。

關鍵詞：青楊;扦插苗;覆膜;滴灌;苗木培育苗

中圖分類號：S792.113 ? ?文獻標識碼：A ? 文章編號：1006-8023（2019）05-0001-08

Abstract：In order to improve the quality of cuttings of Populus cathayanaand shorten the seedling cycle， we applied six different color mulch films to cover the drip irrigation experiment for 5 varieties of P. cathayana. The results showed that the film drip irrigation technology could significantly improve soil temperature and water content， could inhibit weed growth and improve seedling quality. The effect of different color mulches on seedling growth was significant， and the effect of red mulch was the best. The seedling height， ground diameter， leaf area and root biomass of the seedlings under red mulching drip irrigation were significantly higher than 96.21%， 72.15%， 135.99% and 263.44% the mulching drip irrigation free， respectively. Different P. cathayana varieties had different responses under different mulch patterns. Among them， ‘A variety grew better under transparent and green mulch， and the others all grew best under red mulch.

Keywords：Populus cathayana; rooted cuttings; mulching; film drip irrigation; stock growth

0 引言

“覆膜滴灌”是把地膜栽培與滴灌技術相結合的一種新型灌溉技術，它能抑制雜草、增加土壤溫度、減少土壤水分蒸發和深層滲漏，具有節約用水、提高作物產量和品質等優點[1-2]。目前此技術主要用于玉米[3-6]、棉花[7]等一年生經濟作物栽培上，在林業苗木生產中還少有應用。

地膜顏色是影響此項技術實施效應的主要因素之一。現有的研究表明膜色對不同種類農作物產量和品質有不同的影響，黑色地膜覆蓋下的玉米（Zea mays）的產量顯著高于無色地膜覆蓋[8]，而辣椒（Capsicum annuum）在無色地膜下的產量顯著高于黑色地膜覆蓋[9]，即使是同一種作物對不同顏色地膜也有不同響應，王艷軍等[10]（2016）對馬鈴薯（Solanum tuberosum）進行不同顏色覆膜處理，發現馬鈴薯的產量在不同顏色地膜下差異顯著，依次為：黑色>綠色>紅色>無色;棉花（Gossypium spp）在不同顏色地膜下產量也差異顯著，依次為：無色>紅色>銀灰色>黑色>藍色>乳白色[11]。因此，為了更好達到栽培目的，應選擇最適宜顏色的地膜。

青楊（Populus cathayana）為楊柳科楊屬落葉喬木，是我國北方重要速生用材樹種之一，也是重要的工業原料材，市場需求量巨大[12]。青楊品種不同，干材形質及生長環境要求也不同[13]。近些年我國已經篩選出許多樹干形態和木材質量優良的青楊品種，例如A5[14]、馬X美黑[15]、1344等[16]，開發優良品系的培育技術、提高青楊苗木質量、加速優良品系的推廣，已經成為現階段青楊培育的主要任務。現階段我國北方青楊育苗方式主要為扦插育苗，造林采用“兩根一干”扦插苗。現有的育苗模式造成了圃地利用率低、成本高、效益低等問題。因此，本研究采用覆膜滴灌技術針對5個青楊優良品種在不同膜色下的生長效應，分析覆膜滴灌技術對青楊苗木生長的影響，并分析每個優良品種生長的最適膜色，為進一步推廣青楊優良品種，提高青楊培育效果提供理論依據。

1 試驗地點及材料

1.1 試驗地點

研究地點位于東北林業大學帽兒山實驗林場苗圃（127°30′- 127°34′E，45°21′- 45°25′N），海拔高度500 m左右，坡度為0 ～ 10°，屬寒溫帶大陸性季風氣候。該地區年均氣溫2.8 ℃，1月平均溫度-19.6 ℃，7月平均溫度20.9 ℃。年平均降水量723 mm，年平均蒸發量109 mm。無霜期120 ～ 140 d，≥10 ℃的積溫2 526 ℃。主要地帶性土壤類型為暗棕壤。

1.2 試驗材料

青楊品種：A5（A）、1344（B）、甜X小黑（C）、黑小二（D）、馬X美黑（E）。

地膜種類：內黑外銀地膜、內黑外白地膜、黑色地膜、無色地膜、綠色地膜、紅色地膜。（地膜厚度均為0.02 mm，由浙江家樂蜜園藝科技有限公司提供）

2 研究方法

2.1 試驗設計及安排

試驗設計：采用裂區試驗設計，6種膜色為主區，隨機安排，5個品種為副區，在主區內隨機安排，以無滴灌無地膜為對照，共7個主區，每個主區3個重復。每個主區均為長50 m，寬0.5 m壟帶，主區內分為5個小區，每個小區內以20 cm間距扦插插穗40支。

滴灌帶設置：在每個主區的壟臺上安放厚度0.3 mm，滴頭間距離10 cm的PVC塑料管（由山東萊蕪樂農節水灌溉有限公司提供）。每天早晚滴灌1 h。

2.2 指標的測量

雜草密度：分別在苗木生長初期（5月，扦插后30 d）和生長旺盛期（7月，扦插后90 d）在每個處理中選取1 m2，統計雜草種類和數量。

土壤溫濕度：在苗木生長旺盛期使用便攜式土壤水分測定儀TDR300進行土壤濕度測定，便攜式溫度計測量5 cm和10 cm深度土層溫度。

苗高、地徑、葉面積：在苗木生長旺盛期用手持激光葉面積儀（美國CID公司， CI-203）測量葉面積，在苗木生長旺盛期和苗木停止生長時用游標卡尺測量地徑，常規直尺、米尺測量苗高。

生物量：在苗木生長旺盛期從每個處理中選取10株平均苗，將取樣后的苗木分成根、莖、葉3部分，裝入封口袋中，用冷藏箱帶回實驗室。根用蒸餾水將其表面泥垢洗凈，用濾紙吸干表面水分。然后把根、莖、葉分別裝入信封中，用70 ℃烘箱烘至恒重，用電子天平（±0.01 g）測其干重。

根系：在苗木生長旺盛期從每個處理中選取10株平均苗，取樣后將根系清洗干凈用FAA固定，放入冷藏箱帶回實驗室，用Epson數字化掃描儀（Expressionl0000XL1.0）掃描，根系圖像采用win RHIZO（pro2004b）軟件 （Regent Instruments Canada.）進行直徑和長度等指標測量與分析。

2.3 數據分析

采用Execel2003和SPSS 13.0（SPSS Ine.， Standard Version）統計分析軟件對數據進行描述統計和正態檢驗，然后進行方差分析。并用LSD法進行多重比較分析。用Sigma Plot 10.0（SYSTAT公司）作圖。

3 結果與分析

3.1 覆膜滴灌對雜草生長的影響

覆膜滴灌顯著抑制了雜草的生長（P<0.05）（表1）。扦插后30 d觀察發現，覆膜顯著降低了膜下雜草的種類和數量，不同顏色地膜下雜草數量和種類差異顯著（P<0.05），其中無色地膜的雜草數量和種類最多，黑色地膜下無雜草。扦插后90 d觀察發現，所有膜下均無雜草，已生長的雜草在頂端遇到膜后均發生灼傷分解。

3.2 覆膜滴灌對土壤溫濕度的影響

覆膜滴灌對土壤濕度及土壤溫度產生了一定的影響。覆膜后土壤濕度均高于對照，其中紅色地膜處理下土壤濕度較對照提高了46.84%（P<0.05）。無色膜處理下土壤濕度雖與對照差異不顯著，也比無滴灌無地膜高了3.91%，但無色地膜下土壤濕度僅為紅色地膜下的70.7%。覆膜后5 cm和10 cm處土壤溫度發生不同程度的增加。紅色、綠色、無色和黑色地膜滴灌處理下5cm土壤溫度顯著高于無滴灌無地膜（P<0.05），分別較無滴灌無地膜高出110.63%、106.42%、85.16%、36.91%，在10 cm土層下，紅色、綠色、無色和黑色覆膜滴灌處理的土壤溫度分別比無滴灌無地膜高出109.92%、103.90%、83.09%、22.93%（P<0.05）（表2）。

3.3 覆膜滴灌對苗高、地徑、葉面積的影響

覆膜滴灌可顯著提高青楊扦插苗地徑和苗高，其中紅色地膜滴灌處理效果最優，分別較無滴灌無地膜高出72.15%、96.21%（P<0.05）（表3）。覆膜滴灌對苗木葉面積的影響沒有對地徑苗高的影響效果大，只有內黑外銀、無色、紅色地膜滴灌處理下的苗木葉面積顯著高于無滴灌無地膜（P<0.05），分別高出93.69%、93.49%、135.99%。

不同品種的青楊扦插苗苗高在不同顏色的地膜下差異顯著（P<0.05）（圖1）。A品種苗高在無色地膜下最大，且顯著高于內黑外銀、內黑外白、黑色、紅色地膜（P<0.05），分別高出28.30%、42.26%、26.13%、7.09、47.14;B品種在內黑外白色地膜下苗高最大，顯著高于內黑外銀和綠色地膜（P<0.05），分別高出54.23%、20.36%;C、D品種在紅色地膜下苗高顯著高于其他顏色地膜（P<0.05），分較其它顏色地膜高出20.52%～34.68%、16.32%～30%;E品種在紅色地膜下的苗高顯著高于內黑外銀、內黑外白、無色、綠色地膜（P<0.05），分別高出22.71%、37.44%、26.53%、26.48%。

不同品種青楊扦插苗地徑在不同顏色地膜下差異顯著（P<0.05）（圖2）。A品種地徑在無色地膜下最大，且顯著高于內黑外銀、內黑外白、黑色、紅色地膜（P<0.05），分別高出16.61%、32.93%、19.89%、31.29%;B品種在紅色地膜下地徑最大，且顯著高于內黑外銀和綠色地膜（P<0.05），分別高出34.25%、30.30%;C、D、E 3個品種地徑均在紅色地膜下最大，且顯著高于其它顏色地膜（P<0.05），分別高出33.78%～47.92%、19.90～34.59%、11.32%～28.44%。

不同品種青楊扦插苗葉面積在不同顏色地膜下有不同的表現（圖3）。A、D、E 3個品種在6種顏色地膜下的葉面積差異不顯著（P>0.05）;B品種在內黑外白、黑色、紅色下的葉面積顯著高于綠色地膜（P<0.05），分別高出64.6%、81.98%、84.93%，其余間差異不顯著（P>0.05）;C品種的葉面積在紅色地膜下最大，且顯著高于內黑外白、黑色、綠色地膜（P<0.05），分別高出86.22%、162.91%、126.3%，其余間差異不顯著（P>0.05）。

3.4 覆膜滴灌對苗木生物量的影響

覆膜滴灌可顯著提高苗木生物量（表4）（P<0.05）。在6種覆膜滴灌處理中，紅色覆膜滴灌處理下的徑、葉生物量顯著高于其他處理（P<0.05），分別為無滴灌無地膜的4.26倍和2.50倍。紅色覆膜滴灌處理下的根生物量顯著高于內黑外銀覆膜滴灌處理，其余處理間的根生物量沒有顯著差異（P>0.05），紅色覆膜滴灌處理下的苗木根生物量是內黑外銀覆膜滴灌處理下的1.78倍，是無滴灌無地膜的3.63倍。

不同品種青楊扦插苗的根生物量在不同顏色地膜覆蓋處理下變化不大，只有D品種在無色地膜覆蓋情況下的根生物量顯著高于內黑外銀、內黑外白、黑色、綠色地膜（P<0.05），分別高出75.34%、104.68%、79.19%、72.25%，其余4個品種的根生物量在6種顏色地膜覆蓋處理下差異不顯著（P>0.05）（圖4）。

不同品種青楊扦插苗莖生物量對不同顏色地膜覆蓋處理的響應不同（圖5）。A、D、E ?3個品種在6種顏色地膜下的莖生物量差異不顯著（P>0.05）;B品種在紅色地膜下的莖生物量顯著高于綠色地膜下（P<0.05），是綠色地膜的2.45倍，其余處理之間差異不顯著（P>0.05）;C品種在紅色地膜下的莖生物量顯著高于內黑外銀、黑色、綠色地膜（P<0.05），分別是他們的2.48、2.51、3.54倍。

不同品種青楊扦插苗的葉生物量在不同顏色地膜覆蓋處理下變化較大，只有A品種的葉生物量在6種顏色地膜覆蓋處理下差異不顯著（P>0.05）（圖6）。B品種在內黑外白和紅色地膜下的葉生物量顯著高于內黑外銀和綠色地膜（P<0.05），分別高出65.52%、70.66%和57.43%、61.35%;C品種在紅色地膜下的葉生物量顯著高于內黑外銀、黑色、綠色地膜（P<0.05），分別高出64.85%、81.39%、88.79%;D品種在紅色地膜下的葉生物量顯著高于內黑外銀和內黑外白顏色地膜（P<0.05），分別高出56.04%、45.74%;E品種在紅色地膜下的葉生物量顯著高于內黑外銀、內黑外白、黑色、無色地膜（P<0.05），分別高出51.08%、47.49%、108.45%、37.02%。

3.5 覆膜滴灌對根系發育的影響

覆膜滴灌技術可促進苗木的根系發育，其中紅色覆膜滴灌處理下的苗木根系發育最優，在根系直徑、根系表面積、根系體積、根間數量方面顯著高于無滴灌無地膜，分別為無滴灌無地膜的1.63、3.94、3.04、6.19倍（表5）。

4 結論與討論

覆膜滴灌技術可以顯著促進一年生青楊扦插苗生長和根系發育，從而提高苗木的質量，使其達到國家青楊苗木造林標準，可使我國東北原有的兩年育苗期縮短為一年，實現一年生青楊扦插苗造林。這是因為覆膜滴灌技術為青楊扦插苗提供了更適宜的生長條件，并抑制雜草生長，減少雜草與青楊扦插苗養分與水分的競爭。

不同顏色的地膜對一年生扦插苗地上生長狀況的影響有所不同。紅色地膜下一年生青楊扦插苗苗高、地徑和葉面積均優于其它顏色地膜。在其它植物的覆膜試驗中也發現不同顏色的地膜對植物苗高、地徑和葉面積有著重要影響，例如鄭耀武等[17]對小黑楊（ Populus X）扦插苗使用黑色和無色地膜覆蓋，發現覆膜可以顯著提高小黑楊扦插苗的苗高和地徑，且無色地膜的效果好于黑色地膜，而張學超等[18]研究發現橡膠草（ Taraxacum kok-saghyz Rodin）品種 K445的植株的株幅、葉長和葉寬在不同顏色的地膜下有所不同，表現為黑色>無色。可能不同種類的植物對土壤溫度和濕度需求不同導致不同植物在不同顏色地膜下有不同的地上生長表現。不同顏色的地膜對一年生青楊扦插苗根系生長狀況的影響也有所不同。其中紅色和無色地膜下根系生長狀況顯著優于其他顏色地膜。這與王艷軍等[10]對馬鈴薯、王安等[19]對芋頭（Colocasia esculenta（L.）Schoot）的研究結果不同，他們研究認為由于無色和紅色地膜透射率顯著高于黑色地膜，在夏季時導致土壤溫度過高，土壤水分蒸發過快，對植物產生水分和高溫脅迫，從而使植物地下部分生長受到抑制，所以黑色地膜下馬鈴薯和芋頭的地下生長狀況顯著優于無色和紅色地膜。可能筆者的試驗在覆膜技術中加入滴灌技術，解決了夏季可能出現的水分和高溫脅迫對苗木的危害，從而使紅色和無色地膜下一年生青楊扦插苗地下生長狀況顯著優于其他顏色地膜。

不同品種的苗木對覆膜顏色均表現出一定的選擇性。綜合來看A品種在無色和綠色地膜下生長較好，其余 4個品種均在紅色地膜下生長最好。可能是不同青楊品種的光合速率存在差異[16]，紅色地膜還可以反射太陽光譜中的紅光，紅光是植物體內葉綠素吸收最多的光譜，對植物的光合作用效果最佳[20]。這也有可能是紅色地膜下一年生青楊扦插苗多個品種質量最好的一個原因。

【參 考 文 獻】

[1]王立洪，葉含青.棉花膜下滴灌節水、增產的機理與效益分析[J].中國農村水利水電，2002，44（10）：9-12.

WANG L H，YE H Q. Analysis of the mechanism and benefit of water-saving and production-increase of under-mulch drip irrigation for cotton[J]. China Rural Water and Hydropower， 2002， 44（10）：9-12.

[2]孫彥君，鄭文生，李芳花，等.膜下滴灌施肥噴藥膜上播種覆土技術研究[J].林業機械與木工設備，2018，46（6）：18-20.

SUN Y J，ZHENG W S，LI F H，et al.Study on the technology for sowing and mulching over the membrane and drip irrigation， fertilizer application and insecticide spraying under the membrane[J].Forestry Machinery & Woodworking Equipment，2018，46（6）：18-20.

[3]姬景紅，李玉影.覆膜及膜下滴灌對玉米生長發育及水分利用效率的影響[J].節水灌溉，2015，40（3）：22-27.

JI J H， LI Y Y. Effect of plastic film mulch and drip irrigation under plastic film mulch on growth and development of maize and water use efficiency[J]. Water Saving Irrigation， 2015， 40（3）：22-27.

[4]劉洋，栗巖峰，李久生，等.東北半濕潤區膜下滴灌對農田水熱和玉米產量的影響[J].農業機械學報，2015，46（10）：93-104.

LIU Y， SU Y F， LI J S， et al. Effects of mulched drip irrigation on water and heat conditions in field and maize yield in sub-humid region of northeast China[J]. Journal of Agricultural Machinery， 2015， 46（10）：93-104.

[5]王久鑫，趙武云，戴飛，等.玉米全膜雙壟溝殘膜回收機的設計與試驗[J].林業機械與木工設備，2018，46（10）：26-30.

WANG J X， ZHAO W Y， DAI F， et al. Design and test of collector for corn whole plastic film mulching on double ridges[J]. Forestry Machinery & Woodworking Equipment， 2018， 46（10）：26-30.

[6]陳金龍.干旱區碧玉楊地膜覆蓋扦插育苗生長觀測及苗期管理研究[J].林業科技，2018，43（4）：9-11.

CHEN J L. Growth observation and seedling management of Populus sp. poplar covered with plastic film in arid region[J]. Forestry Science & Technology， 2018，43（4）：9-11.

[7]劉建國，呂新.膜下滴灌對棉田生態環境及作物生長的影響[J].中國農學通報，2005，21（3）：333-335.

LIU J G， LU X. Effects of drip irrigation under mulch film on environment factor and growth in cotton field[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin， 2005， 21（3）：333-335.

[8]楊桂蘭.不同顏色地膜、種植密度和氮肥運籌對渭北旱地春玉米產量的影響[J].陜西農業科學，2018，64（6）：53-57.

YANG G L. Effects of different color plastic film， planting density and nitrogen fertilizer management on spring maize yield in Weibei dryland[J]. Shanxi Agricultural Science， 2018， 64（6）：53-57.

[9]莫招業，秦江敏，蔡國芬，等.不同顏色地膜覆蓋栽培對辣椒長辣七號的影響[J].農技服務，2012，29（4）：396.

MO Z Y， QIN J M， CAI G F， et al. Effects of different color plastic film mulching cultivation on pepper [J]. Agricultural Technology Service， 2012， 29（4）：396.

[10]王艷君，張連瑞，張忠福，等.覆蓋不同顏色地膜對馬鈴薯生育期及產量的影響[J].現代農業科技，2016，45（6）：63-64.

WANG Y J， ZHANG L R， ZHANG Z F， et al. Effects of covering different color films on growth period and yield of potatoes[J]. Modern agricultural technology， 2016， 45（6）：63-64.

[11]劉祖耀.不同顏色地膜覆蓋棉田效果[J].中國棉花，1985（5）：23-24.

LIU Y Z. Effect of different color plastic film covering cotton field[J]. China Cotton， 1985（5）：23-24.

[12]ZHANG S， JIANG H， PENG S M， et al. Sex-related differences in morphological， physiological， and ultrastructural responses of Populus cathayana to chilling[J]. Journal of Experimental Botany， 2011， 62（2）：675-686.

[13]LEI Y B， YIN C Y， LIC Y. Differences in some morphological， physiological， and biochemical responses to drought stress in two contrasting populations of Populus przewalskii[J]. Physiologic Plantarum， 2006， 127（2）：182-191.

[14]田新華，祁永會，盧慧穎，等.寒地楊樹新品種雜交選育及苗木繁育技術[J].林業科技，2009，34（2）：11-13.

TIAN X H， HAO Y H， LU H Y， et al. The technology of crossbreeding of new species of poplar in the cold area[J]. Forestry Science and Technology， 2009， 34（2）：11-13.

[15]王福森，李晶，李樹森，等. 黑青楊選育[J].東北林業大學學報，2014，42（07）：11-15.

WANG F S， LI J， LI S S， et al. Breeding of Populus euramericana “N3016”× Populus ussuriensis[J]. Journal of Northeast Forestry University， 2014， 42（7）：11-15.

[16]鄒建軍，趙云，林學巍，等. 不同楊樹品系光合作用的研究[J].吉林林業科技，2009，38（1）：6-9.

ZOU J J， ZHAO Y， LIN W X， et al. Studies on photosynthesis of different poplar strains[J]. Jilin Forestry Science and Technology， 2009， 38（1）：6-9.

[17]鄭耀武，高信立，徐淑琴.楊樹插條不同色膜覆蓋育苗技術的研究[J].吉林林業科技，1988，17（2）：1-4.

ZHENG Y W， GAO X L， XU S Q. Study on different color film covering seedling techniques of poplar cuttings[J]. Jilin Forestry Science and Technology， 1988， 17（2）：1-4.

[18]張學超，徐麟，任海龍，等.兩種地膜覆蓋對橡膠草品種K445農藝性狀及產量的影響[J].山東農業科學，2017，49（7）：66-68.

ZHANG X C， XU L， REN H L， et al. Effects of two kinds of films on agronomic characters and yield of transplanting Taraxacum koksaghyz K445[J]. Shandong Agricultural Sciences， 2017， 49（7）：66-68.

[19]王安，吳薇，謝吉先，等.地膜覆蓋模式下芋頭疫病發生規律及其與產量的關系[J].江蘇農業科學，2016，44（6）：193-196.

WANG A， WU W， XIE J X， et al. Occurrence of taro blight and its relationship with yield under plastic film mulching mode[J]. Jiangsu Agricultural Sciences， 2016， 44（6）：193-196.

[20]田春燕，黃春燕，郭曉飛，等.棉花反射光譜與葉片凈光合速率的相關分析[J].遙感信息，2018，33（1）：99-103.

TIAN C Y， HUANG C Y， GUO X F， et al. Correlation analysis between cotton canopy reflectance spectra and leaf net photosynthetic rate[J]. Remote Sensing Information， 2018， 33（1）：99-103.