淺析地膜覆蓋種植對谷子生長發(fā)育的影響

徐俊維

（內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市涼城縣農(nóng)牧和科技局種子管理站，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 013750）

谷子是主要糧食作物之一，并且具有較強(qiáng)的耐寒、耐貧瘠能力，能夠在不同環(huán)境下生長發(fā)育，因此谷子在半干旱以及干旱地區(qū)的種植最為廣泛。我們當(dāng)?shù)剞r(nóng)民一直認(rèn)為因谷子容易爛根，不能地膜覆蓋種植，因此地膜覆蓋種植谷子推廣相對玉米較晚，但近幾年的實(shí)踐證明，谷子也可以推廣地膜覆蓋種植，并且有很好的增產(chǎn)效果。內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市的谷子種植比較集中，但受降水等因素的影響，使得谷子產(chǎn)量不夠理想，嚴(yán)重影響了谷子種植效益。當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)種植谷子，除草特別費(fèi)人工。地膜覆蓋還可以在中耕除草方面減少人工成本。為轉(zhuǎn)變這種情況，應(yīng)結(jié)合烏蘭察布市的氣候環(huán)境特點(diǎn)，積極推廣地膜覆蓋種植技術(shù)，推動(dòng)當(dāng)?shù)毓茸臃N植科學(xué)化與現(xiàn)代化水平的提升。

1.地膜覆蓋技術(shù)概述

1.1 地膜覆蓋技術(shù)概念分析

地膜覆蓋技術(shù)是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，是建立在實(shí)用以及高分子化學(xué)工業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)上，合理應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)，不僅能夠起到增溫保墑的作用，而且還能實(shí)現(xiàn)節(jié)水增產(chǎn)，對于保障農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。地膜覆蓋技術(shù)最初的應(yīng)用主要集中在蔬菜種植過程中，后來逐漸拓展至農(nóng)作物生產(chǎn)之中。具體而言，地膜覆蓋技術(shù)是指應(yīng)用塑料薄膜覆蓋地表，塑料薄膜具有較強(qiáng)的透光性，因此有助于提升土壤溫度，同時(shí)還能減緩水分的蒸發(fā)，起到土壤保墑作用。除此之外，因?yàn)榈啬じ采w技術(shù)具有增溫保濕的作用，因此能夠促進(jìn)土壤中微生物的增殖，同時(shí)提升了腐殖質(zhì)向無機(jī)鹽轉(zhuǎn)化的效率，有助于農(nóng)作物的吸收，促進(jìn)農(nóng)作物的健康生長。

1.2 地膜覆蓋技術(shù)的發(fā)展

我國對地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用起步較晚，在1978年才引進(jìn)我國，但在引進(jìn)之后便快速推廣，在20世紀(jì)80年代，地膜覆蓋技術(shù)在我國已經(jīng)得到了比較廣泛的應(yīng)用。而且對地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用不僅僅局限于經(jīng)濟(jì)作物，在糧食作物種植中的應(yīng)用也比較廣泛，尤其在小麥種植中，對地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。在地膜覆蓋技術(shù)的支持和推動(dòng)下，促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)作物產(chǎn)量得到了明顯的提升。隨著地膜覆蓋技術(shù)優(yōu)勢的進(jìn)一步凸顯，該技術(shù)在我國干旱與半干旱地區(qū)的應(yīng)用更為廣泛。通過合理應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)，有效解決了我國部分地區(qū)春播過程中因低溫、干旱等因素導(dǎo)致的作物前期保苗難的問題，同時(shí)也極大地緩解了作物后期遭受霜凍的問題，延長了作物的生長期，對于提升農(nóng)作物產(chǎn)量具有十分重要的意義。地膜覆蓋技術(shù)已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收的重要手段，并且隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提升，地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用效率越來越高，其作用也更加顯著。

在科技發(fā)展的推動(dòng)下，地膜覆蓋技術(shù)也得到了不斷地改進(jìn)，主要表現(xiàn)在地膜的形式更加多樣化，如一些有色地膜、可降解地膜以及液體地膜等，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中均得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是可降解地膜的研發(fā)取得了可喜的進(jìn)展，它的應(yīng)用解決了地膜覆蓋技術(shù)環(huán)境不友好問題。例如，應(yīng)用由植物制成的纖維地膜或者生物降解地膜等，替代了傳統(tǒng)的塑料薄膜，能夠減少對環(huán)境和耕地造成的污染，是保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效措施。以生物降解地膜為例，這種地膜中含有生物降解助劑，能夠?qū)崿F(xiàn)地膜自動(dòng)降解，減少對環(huán)境造成的危害。但是此類地膜也存在一定的局限性，如降解速度較快，影響地膜作用的發(fā)揮。另外，此類地膜還存在成本高以及降解不完全等方面的不足，在降解后會(huì)形成小的塑料顆粒，而隨著小塑料顆粒數(shù)量的增加，容易對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，同時(shí)也會(huì)給農(nóng)作物的生長帶來不利影響。再以植物纖維地膜為例，這種地膜具有較強(qiáng)的增溫、透氣和保墑的作用，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)完全降解。但是植物纖維地膜的強(qiáng)度存在明顯的不足，因此難以滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械化的需求，這在很大程度上影響了纖維地膜的應(yīng)用范圍。

近年來，隨著地膜覆蓋技術(shù)的不斷發(fā)展，以聚酯類高分子化合物為原材料的地膜逐漸得到推廣應(yīng)用，此類地膜不僅具備普通塑料地膜的特點(diǎn)與優(yōu)勢，而且還能實(shí)現(xiàn)完全降解，在自然環(huán)境條件下可以完全降解為水和二氧化碳，因此這種地膜有著十分廣泛的應(yīng)用前景。除此之外，有色地膜近年來也得到了有效地推廣應(yīng)用。有色地膜能夠?qū)θ展庾V中不同波長的光產(chǎn)生不同的透射和吸收作用，因此可以對植物的生理化過程產(chǎn)生不同的影響。例如，借助銀灰色地膜透光性小的特點(diǎn)來抑制雜草的光合作用，進(jìn)而達(dá)到控制雜草的生長的目的。

2.谷子生產(chǎn)現(xiàn)狀分析

谷子是我國主要糧食作物之一，并且我國的谷子種植起步較早，是我國歷史上十分重要的農(nóng)作物之一。但到了20世紀(jì)70年代，我國的玉米和小麥種植范圍不斷擴(kuò)展，這在很大程度上擠占了谷子種植范圍，使得谷子種植面積不斷縮減。近年來，隨著人們生活水平的提升與健康意識(shí)的增強(qiáng)，更加注重膳食結(jié)構(gòu)的多樣性，在此背景下，市場中對谷子的需求量也在不斷提升，這為谷子生產(chǎn)創(chuàng)造了有利的環(huán)境條件。與其他糧食作物相比，谷子不僅營養(yǎng)豐富，而且還具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，可以在干旱以及半干旱區(qū)域種植，能夠適應(yīng)貧瘠的土壤。谷子不僅是重要的糧食作物，而且還屬于糧草兼用型的作物，其果實(shí)可以作為糧食，同時(shí)谷草以及谷糠還可以作為飼料用于畜牧業(yè)生產(chǎn)之中。由此可見，谷子生產(chǎn)有著多方面的優(yōu)勢。目前我國谷子生產(chǎn)區(qū)域分布比較廣泛，但以山西、內(nèi)蒙古以及河北等地比較集中。但從目前的谷子生產(chǎn)實(shí)際情況來看，存在著機(jī)械化程度不高的問題，同時(shí)谷子種植方式相對比較落后，傳統(tǒng)技術(shù)依然占主流。這些問題的存在，會(huì)嚴(yán)重影響谷子的產(chǎn)量，導(dǎo)致谷子生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益不穩(wěn)定。針對這種情況，應(yīng)注重加強(qiáng)新技術(shù)的研發(fā)和推廣應(yīng)用，因此，針對地膜覆蓋技術(shù)對谷子生長發(fā)育影響的研究非常有必要。

3.地膜覆蓋技術(shù)對谷子生長發(fā)育的影響分析

地膜覆蓋技術(shù)有著多方面的優(yōu)勢，在谷子生產(chǎn)過程中合理應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)，能夠?qū)茸拥纳L發(fā)育產(chǎn)生積極影響，并且這種影響是多方面的，具體而言，其影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 地膜覆蓋技術(shù)對谷子生長發(fā)育的影響

在谷子生產(chǎn)過程中，合理應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)能促進(jìn)谷子植株的生長發(fā)育。相較于露地種植的谷子，應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)種植的谷子植株更高，增加的高度為3.4~31.4cm左右。與此同時(shí)，干物質(zhì)日積累量更多，相較于露地種植的谷子，干物質(zhì)日積累量增加了0.2g左右。應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)，能夠促進(jìn)谷子根系的發(fā)展，相較于露地種植的谷子，應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)的谷子無論是在根系數(shù)量上、根系重量上，還是在根系的長度上均占優(yōu)勢。根系發(fā)展?fàn)顩r更佳，這必然能夠促進(jìn)谷子植株的生長發(fā)育，并且能夠加速谷子的生長發(fā)育進(jìn)程。相較于露地種植的谷子，經(jīng)過覆膜后的谷子能夠提前1~2個(gè)分化階段，并且分化期能夠延長3天左右，小穗分化期能夠延長4天左右。另外，相較于露地種植的谷子，覆膜處理后谷子能夠提前4~15天左右出苗，谷子的抽穗期也會(huì)提前，相應(yīng)的谷子的成熟期也會(huì)提前。由此可見，地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用，能夠促進(jìn)谷子的生長發(fā)育，有助于提升谷子的品質(zhì)和產(chǎn)量。

3.2 地膜覆蓋技術(shù)對谷子水分利用效果的影響

地膜覆蓋技術(shù)具有增溫保墑的作用，因此能夠促進(jìn)谷子對水分利用效果的提升，主要體現(xiàn)在谷子的葉片和群體水分利用方面。對于谷子水分利用效果而言，其與谷子的光合作用密切相關(guān)，而通過地膜覆蓋，則能在很大程度上提升凈光合速率，相較于露地種植的谷子，地膜覆蓋的谷子在光合速率、蒸騰速率以及氣孔導(dǎo)度方面分別提升了10.87%、42.62%、24.50%。光合速率、蒸騰速率以及氣孔導(dǎo)度方面的提升，同時(shí)也會(huì)促進(jìn)谷子葉片水分利用率的提升，其提升率在1.80%~13.80%之間。除此之外，在谷子的生育期，相較于露地種植的谷子，地膜覆蓋的谷子耗水量會(huì)明顯降低，這充分說明了地膜覆蓋的谷子對水分的利用率更高，并且不同地膜覆蓋模式，其水分利用效果不相同。例如，相較于露地種植的谷子，采用壟膜溝植處理的群體水分利用率能夠提升管3.6%左右；而采用平膜穴播的谷子的群體水分利用率則能夠提升24.44%左右。由此可見，地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用，能夠顯著提升谷子水分利用率，既有助于保障谷子的健康生長，也能有效降低谷子生產(chǎn)對水資源的消耗，使谷子能夠更好地適應(yīng)干旱與半干旱環(huán)境。

3.3 地膜覆蓋技術(shù)對谷子產(chǎn)量的影響

地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用，可以顯著提升谷子的產(chǎn)量，使谷子的增產(chǎn)效應(yīng)更加顯著。相較于露地種植的谷子，應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)的谷子單株穗重增加了7~12g左右，穗粒重增加5~8g左右，與此同時(shí)，應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)的谷子出谷率增加了2.3%~3.6%左右，這些都是谷子增產(chǎn)的重要表現(xiàn)。谷子覆膜形式的不同，所產(chǎn)生的增產(chǎn)效果也有所差異，例如，采用平膜穴播覆蓋方式種植的谷子，其谷草產(chǎn)量可達(dá)每公頃12397千克左右，而谷粒產(chǎn)量可達(dá)每公頃5111kg左右，相較于露地種植的谷子，谷草產(chǎn)量增加了62.54%左右，谷粒產(chǎn)量增加了62.26%左右。而采用谷子壟蓋覆膜方式種植的谷子，其谷粒產(chǎn)量可達(dá)每公頃4788kg左右，相較于露地種植的谷子，產(chǎn)量增加了61.75%左右。由此可見，地膜覆蓋技術(shù)對谷子產(chǎn)量的影響十分顯著，能夠在很大程度上促進(jìn)谷子產(chǎn)量的提升，因此，地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用對于實(shí)現(xiàn)谷子的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)具有十分重要的意義。

3.4 地膜覆蓋技術(shù)對土壤水分效應(yīng)的影響

地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用，需要借助地膜覆蓋土壤表面，這樣一來，可以有效降低土壤表面的蒸發(fā)效果，可以更高地保蓄灌溉水與自然降水，促進(jìn)土壤蓄水能力的提升，不僅能夠起到更好的保墑效果，同時(shí)還能有效提升土壤的調(diào)水功能，進(jìn)而使土壤中的水分得到更加高效的利用。相較于裸露土壤，地膜覆蓋的土壤的含水量更高，并且在谷子的不同生長階段有著不同的表現(xiàn)。例如，在谷子的苗期至拔節(jié)期，在地表至地表以下20cm范圍內(nèi)土壤中，相較于露地部分，含水量增加了2.96%~8.24%；而在谷子的拔節(jié)期至抽穗期，含水量增加了1.01%~4.12%。與此同時(shí)，相較于露地部分，地膜覆蓋的土層蓄水量更高。土層含水量更高，可以促進(jìn)種子的發(fā)芽，有助于提升谷子的出苗率。與此同時(shí)，在谷子的生育期內(nèi)，由于土壤的含水量更高，因此可以為谷子的生長發(fā)育提升更好的環(huán)境條件，并且可以促進(jìn)谷子的灌漿，增加谷子的產(chǎn)量。

3.5 地膜覆蓋技術(shù)對土壤溫度效應(yīng)的影響

土壤溫度與光照效果以及自身的散熱效果密切相關(guān)，土壤在受到光照的情況下，會(huì)接受太陽輻射熱能，進(jìn)而促進(jìn)土壤升溫，但隨著光照效果的降低以及自身的散熱作用，會(huì)使土壤的溫度逐漸降低。而應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)，則可以更好地保障土壤溫度。一方面土壤覆膜有助于提升光照效果，另一方面借助地膜的氣密性還可以抑制土壤溫度的散發(fā)，進(jìn)而促進(jìn)土壤溫度的保持，提升土壤溫度。在谷子出苗時(shí)，相較于露地土壤，覆膜的土壤溫度增加了2.9℃左右；在谷子拔節(jié)孕穗期，相較于露地土壤，覆膜的土壤溫度增加了3.2℃左右。并且不同的覆膜形式對土壤的增溫的效果也不相同。例如，采用壟溝覆蓋方式，可以使0~15cm土層的溫度提升0.84℃左右；采用平膜覆蓋方式，可以使0~15cm土層的溫度提升1.25℃左右。根據(jù)相關(guān)研究表明，相較于露地，覆膜處理谷子全生育期積溫增加了150~200℃左右。土壤溫度的增加，一方面能夠促進(jìn)谷子提前出苗，延長了谷子的生長發(fā)育時(shí)間，能夠使谷粒更加飽滿、更加成熟，對于提升谷粒的品質(zhì)和產(chǎn)量均具有十分重要的作用。另一方面，土壤溫度的增加，也能促進(jìn)谷子的生長發(fā)育，同樣有助于提升谷子的品質(zhì)與產(chǎn)量。而地膜覆蓋技術(shù)則是促進(jìn)土壤溫度提升的有效方式，因此地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用效果十分顯著。

3.6 不同覆膜材料對谷子生長發(fā)育的影響

隨著科技的發(fā)展，覆膜材料也開始呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢。從覆膜的材料類型來看，主要包括聚乙烯材質(zhì)和全生物可降解地膜兩種；從覆膜的顏色來看，主要包括白色和黑色兩種。聚乙烯材料覆膜的可降解性差，容易造成土壤污染與環(huán)境污染問題，進(jìn)而影響谷子的生長。白色聚乙烯地膜的積溫效果最好，黑色可降解地膜的積溫效果最差。但是黑色可降解地膜的葉片水分利用率更好。白色可降解地膜和白色聚乙烯地膜的谷子產(chǎn)量相差不大。

4.結(jié)束語

內(nèi)蒙古是我國主要的谷子產(chǎn)地之一，谷子種植相對比較集中。但受降水、氣溫等因素的影響，使得谷子的產(chǎn)量不夠理想。地膜覆蓋種植技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)茸拥纳L發(fā)育產(chǎn)生積極影響，有助于提升谷子的品質(zhì)與產(chǎn)量，增加谷子生產(chǎn)收益。