覆蓋物對大棚芋頭生長發育特征及土壤性狀的影響

黃春燕 殷劍美 劉云梅 郭文琦 蔣璐 王立 韓曉勇 金林 張培通

摘要 為明確大棚芋頭生長發育特點，比較了如皋香堂芋在不同覆蓋物下，大棚種植和露地種植芋頭生長發育動態特征，分析了土壤溫度變化趨勢以及土壤養分。結果表明，早期（6月前）大棚覆膜處理生長勢要高于覆毯處理，但露地覆毯處理在7月之后生長勢增加較快，明顯高于覆膜處理。大棚芋頭種植早期可通過覆地膜增溫，促進芋苗早發，8葉期（6月后）通過覆毯可避免隨著氣溫增高導致氣溫波動太大，尤其是升溫太高，不利于植株生長。生產上需注意鐵和鈣元素的補充，尤其是要多補充氮肥，同時減少磷和鉀肥的用量。研究結果對于大棚芋頭種植技術提供技術支撐，也為芋頭傳統覆膜方式提供了覆蓋物替代選擇。

關鍵詞 覆蓋；大棚芋頭；生長發育；土壤性狀；動態特征

中圖分類號 S632.3? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2023）10-0025-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.10.006

Abstract In order to clarify the growth and development characteristics of taro in greenhouse， we compared the dynamic characteristics of taro planted in greenhouse and planted in open ground under different covers， and analyzed the change trend of soil temperature and soil nutrients. In the early stage of taro growth （before June）， the growth potential of greenhouse covered with black mulch （T2） was higher than that of blanket （T1） ， but the growth potential of T1 increased rapidly after July， which was significantly higher than that of T2. In early stage， taro planted in greenhouse could be increased through mulching film temperature， and promoted early taro seedlings. The 8th leaf period （after June） through the blanket could avoid with the increasing temperature， especially the temperature fluctuation was too high， was not conducive to plant growth. During production， attention should be paid to the supplement of iron and calcium elements， especially to supplement more nitrogen fertilizer， and to reduce the amount of phosphorus and potassium fertilizer. The research results provided technical support for the taro planting technology in the greenhouse， and also provided alternative options for the traditional way of taro mulching.

Key words Cover;Greenhouse taro;Growth and development;Soil characteristics;Dynamic characteristics

傳統露地種植，芋頭疫病較難控制，普遍產量低、商品性差，難以滿足市場高品質的需求［1］。長期以來，芋頭施肥多按傳統經驗進行，在生產上存在盲目施肥的現象，而肥料的應用對芋頭品質有著重要影響［2-5］。大棚設施有利于優質芋頭生產環境可控、產品質量提升和上市季節延長，為生產高端優質芋頭產品提供支撐［6］。覆蓋方式在大田作物中研究較多［7-8］，而芋頭中研究較少。芋頭覆蓋主要以黑色地膜為主［9-10］，少量秸稈應用［6］，但黑地膜易導致土壤表層溫度過高，容易灼傷根部，不利于根系生長發育［11］，尤其大棚芋頭生長盛期，環境溫度較高，還需尋找更合適的覆蓋物。

研究不同覆蓋方式下芋頭的生長發育動態特征，明確大棚芋頭生長發育特點及土壤特性，可為制定大棚芋頭新型種植技術規程提供技術參考，為設施芋頭生產提供技術指導。鑒于此，筆者為明確大棚芋頭生長發育特點，比較了如皋香堂芋在不同覆蓋物下，大棚種植和露地種植芋頭生長發育動態特征，分析了土壤溫度變化趨勢以及土壤養分。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2021年在如皋農業科學研究所基地進行，供試品種是如皋香堂芋地方品種，屬多子芋，為國家地理標志產品。

1.2 試驗設計

由表1可知，試驗共設4個處理，其中保溫毯即保溫養護毯，簡稱保溫毯，450 g/m2；黑膜為普通PE黑色地膜，厚0.01 mm。每個處理種植6行，行距90 cm，株距27 cm，每行長5 m，走道1 m。試驗小區隨機區組排列，4次重復，第4重復僅用于取樣，不做統計分析。露地種植處理與大棚種植處理相鄰。

每行開淺溝，播種，在播種行機械起壟，壟高25～30 cm，壟上覆蓋白地膜保溫。芋頭出苗后，揭去白膜，出苗行兩側壟面分別覆蓋保溫毯（處理1、3）和黑地膜（處理2、4）。處理1、3整個生育期不壅土，處理2、4于膨大初期（7月1日）揭掉黑地膜，壅土1次，厚度15 cm左右，其余管理按照大棚芋頭常規管理。

1.3 指標測定

1.3.1 生育期調查。

每個重復定點5株，觀察記載各株當日葉齡，以5株平均數作為葉齡期時間。記載出苗期（50%植株出苗）、齊苗期（80%植株出苗）、4葉期、8葉期、12葉期、謝荷期（50%植株保留完整綠色葉片少于3張）。計算生育期=謝荷期-出苗期。

1.3.2 植株及地下球莖動態測定。

分別于6月1日、7月1日、8月1日、9月1日挖取植株樣（每次3株），調查葉齡、株高、葉面積等形態指標，測定葉柄、葉片、子（孫）芋數和子（孫）芋鮮重。

1.3.3 土壤溫度動態檢測。

安放溫濕度儀，記錄地下10 cm的溫度，調查時間從6月3日至9月30日，分別統計6—9月每個月的最高溫、最低溫和平均溫度。

1.3.4 試驗田土樣養分含量測定。

播種前和收獲后取耕層（0～20 cm）土壤樣品，采用堿解擴散法測定土壤速效氮含量；采用碳酸氫鈉浸提鉬銻抗比色法測定速效磷含量；采用乙酸銨浸提原子吸收光譜法測定速效鉀含量；采用二乙烯三胺五乙酸（DTPA）浸提測定有效鐵含量；采用乙酸鉉浸提原子吸收分光光度法測定交換性鈣含量［12］。

2 結果與分析

2.1 不同處理對大棚芋頭生育期的影響

由表2可知，處理1和2（大棚種植）、處理3和4（露地種植）均于2月14日同時播種，大棚種植出苗期比露地種植提前13 d，整個生育期相差2 d。在大棚和露地種植條件下，覆毯處理和覆膜處理的出苗和發育時期基本一致。

2.2 不同處理對大棚芋頭植株生長發育動態特征的影響

2.2.1 株高增長動態。

由圖1可知，生長初期（6月1日）處理2和4（覆膜處理）株高分別高于處理1和3（覆毯處理），處理1和2（大棚種植）的株高高于處理3和4（露地種植）。8月份開始，露地種植的2個處理株高已高于大棚種植處理，尤其是處理3（露地覆毯）植株長勢最強，株高達到139.0 cm。9月開始，大棚種植（處理1和2）植株株高下降速度較快，露地種植的2個處理（處理3和4）株高降低不明顯。

從整個生育期來看，大棚覆毯處理株高低于大棚覆膜處理，而露地覆毯處理高于覆膜處理；大棚種植生長初期株高高于露地種植，而中后期則生長減緩，低于露地種植。

2.2.2 葉齡增長動態。

由圖2可知，6月份葉齡在6～8葉期，處理1（大棚覆毯）和處理2（大棚覆膜）葉齡相近，處理4（露地覆膜）比處理3（露地覆毯）葉齡早1齡，處理1和2（大棚種植）分別早于處理1和3（覆毯處理）；2個覆毯處理（處理1、3）葉齡在6月份增長較快，增長1葉齡平均需要5.2 d，7月開始增長減緩；而2個覆膜處理（處理2、4）6—9月期間葉齡呈直線增長趨勢，增長1葉齡平均分別需要11.1和10.5 d；9月份在14～16葉，處理1（大棚覆毯）葉齡比處理2（大棚覆膜）少1齡，處理3（露地覆毯）葉齡與處理4（露地覆膜）相近。

從整個生育期來看，大棚覆毯處理8月份之前葉齡早于大棚覆膜處理，8月份開始則晚于大棚覆膜處理；而露地覆毯處理8月份后與覆膜處理相近；大棚種植生長初期葉齡高于露地種植，而中后期則生長減緩，低于露地種植。

2.2.3 葉面積增長動態。

由圖3可知，7月之前，各處理葉面積增長速度差異不大，而7月之后，處理3和4（露地種植）葉面積快速增長，8月后快速降低。其中處理1（大棚覆毯）葉面積小于處理2（大棚覆膜），處理3（露地覆毯）則大于處理4（露地覆膜），處理1和2（大棚種植）葉面積小于處理3和4（露地種植）。

2.2.4 葉片、葉柄鮮重增長動態。

由圖4、5可知，比較植株葉片和葉柄鮮重結果發現，處理1（大棚覆毯）的葉柄鮮重低于同時期處理2（大棚覆膜）；而處理3（露地覆毯）的單株葉片和葉柄鮮重要高于處理4（露地覆膜），尤其在后期，露地覆毯處理葉片鮮重一直維持較高水平，葉柄鮮重處于快速增長。處理1（大棚覆毯）葉片和葉柄鮮重均低于處理3（露地覆毯），處理2（大棚覆膜）葉片和葉柄鮮重表現為生長前期高于處理4（露地覆膜），而中后期則低于露地覆膜處理。大棚種植植株的葉片和葉柄鮮重表現為前期較高，中后期低于露地種植。

2.3 不同處理對子孫芋生長發育的影響

分析不同處理子孫芋數和鮮重動態可知（圖6、7），7月初開始結子芋，大棚種植條件下，處理1（大棚覆毯）和處理2（大棚覆膜）最終子孫芋個數差異不大。生長初期處理1子孫芋鮮重低于處理2，但處理1子孫芋鮮重增長速率較快，在9月初，大棚覆毯和大棚覆膜子孫芋鮮重已相差不大。露地種植條件下，處理3（露地覆毯）和處理4（露地覆膜）各個時期的子孫芋數和鮮重一直相差不大。覆膜處理的大棚種植子孫芋數和鮮重均高于露地種植。

整個生育期來看，與覆膜處理相比，覆毯處理子孫芋數相差不大，而鮮重在生長前期都低于覆膜處理，但后期2種覆蓋方式的子孫芋鮮重已基本持平。9月初，與較露地種植相比，大棚種植子孫芋數目較多、鮮重較高。

2.4 不同處理對土壤條件的影響

2.4.1 土壤溫度動態。

比較各處理土壤平均溫度（圖8）發現，大棚種植和露地種植下，處理1和3（覆毯）平均溫度分別低于處理2和4（覆膜）1.8 ℃，大棚覆毯和大棚覆膜平均溫度分別低于露地覆毯和露地覆膜0.4 ℃。

與覆膜相比較，覆毯處理的地溫變化范圍較窄。處理1（大棚覆保溫毯）最高溫不超過30.0 ℃（29.3 ℃），最低溫度13.7 ℃，平均25.1 ℃；露地覆毯處理結果與大棚覆毯處理較一致；而大棚覆膜處理，最高位達到54.4 ℃，最低溫7.6 ℃，平均溫度26.5 ℃；露地覆膜處理的最高溫達到35.9 ℃，最低溫15.2 ℃，平均溫度27.3 ℃；大棚覆膜處理溫差最大。

2.4.2 土壤養分變化。

分析播種前和收獲后的土壤養分特征（表3）發現，各處理速效磷、速效鉀（處理4除外）以及處理3和4的速效氮在收獲后大幅上升，其余養分則表現降低，說明總體上磷、鉀存在過量現象，露地種植的氮含量過量滿足芋頭生長，而大棚種植則表現不足，各處理鐵元素和交換性元素不能滿足芋頭生長發育；大棚土壤中氮、有效鐵和交換性鈣

元素高于露地土壤，大棚種植植株對氮肥的需求較多。

3 討論

3.1 植株生長動態

從植株生長發育動態特征分析發現，在芋頭生長發育早期，大棚種植芋頭生長發育明顯快于露地種植；覆膜處理高于覆毯處理，尤其是大棚覆膜處理，6月初葉齡、株高、葉面積、葉片鮮重和葉柄鮮重均為最高，生長勢強。這可能是因為早期（6月前）氣溫不高，覆膜的增溫效果強于覆毯，更有利于植株快速生長。但6月之后，不管是大棚種植還是露地種植，覆毯處理葉齡急速增長，增長1葉齡平均需要5.2 d，明顯快于覆膜處理的平均11.3 d；7月之后，處理3（露地覆毯）生長加速，地上部的長勢明顯快于其他處理；隨著氣溫增高，地膜增溫的優勢已不明顯，甚至引起的高溫更不利于植株生長，而保溫毯的保溫優勢則表現出來，溫度波動范圍較窄，更利于植株的快速生長，其中以處理3（露地覆毯）最明顯。9月初，大棚種植進行謝荷期，生長勢下降明顯，明顯弱于露地種植。

3.2 地下部生長動態

大棚芋頭子芋約在7月初開始形成，覆毯處理與覆膜處理相比，子孫芋數相差不大，鮮重在生長前期低于覆膜處理，但生長后期與覆膜處理已差異不大。露地種植的子芋數和子芋鮮重都小于同時期大棚種植。大棚種植有利于芋頭高產，覆膜處理早期對芋頭生長有利，而覆毯處理則在芋頭生長后期優勢更明顯。

3.3 土壤條件影響分析

土壤覆蓋可調節土壤溫度、水分、微生物等生態功能，可發揮顯著的提質增產效果，已成為農業生產中土壤管理的重要措施，但不同材質覆蓋物的覆蓋效果不一［13］。地膜覆蓋能有效提高土壤耕作層溫度，具有一定的保溫作用［14］，但溫度波動明顯大于覆毯處理，說明保溫毯能更有效避免溫度的上下大幅波動［11］，尤其是在8月后的高溫期，覆毯處理保持了地溫低于30 ℃，更有利于子孫芋的膨大生長。

綜上所述，覆膜處理利于芋頭早期生長，覆毯處理對于芋頭中后期尤其是芋頭膨大時期，避免地溫的較大幅度波動，從而更有利于植株及地下部生長，有利于芋頭高產。因此，保溫毯用于芋頭覆蓋且與地膜配合使用，效果最佳。

4 結論

對于香堂芋來說，早期（6月前）大棚覆膜處理生長勢要高于覆毯處理，但露地覆毯處理在7月之后生長勢增加較快，明顯高于覆膜處理。大棚芋頭種植早期可通過覆地膜增溫，促進芋苗早發，8葉期（6月之后）通過覆毯可避免隨著氣溫增高導致氣溫波動太大，尤其是升溫太高不利于植株生長。生產上需注意鐵和鈣元素的補充，尤其是要多施氮肥，同時減少磷和鉀肥的用量。

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