低水平施肥條件下地膜覆蓋對油菜田雜草防效及產量的影響

摘要：設置生物降解地膜（BE膜）、聚乙烯膜（PE膜）和不覆地膜（對照）3個處理，研究在低水平施肥條件下對油菜（Brassica napus L.）田雜草防效及產量的影響。結果表明，低水平施肥條件下油菜苗期株高和葉片數均呈嚴重缺肥狀態，缺肥狀態與氮（N）的相關系數大于0.95。地膜覆蓋可以有效促進油菜生物量積累速度，出苗后45 d，與對照相比BE膜和PE膜覆蓋處理油菜株高和葉片數平均分別增加了3.8%、5.4%和6.1%、8.1%，出苗后75 d，平均分別增加了17.6%、14.3%和20.6%、14.3%；地膜覆蓋能有效防治雜草，出苗后 45 d，BE膜和PE膜覆蓋處理的雜草平均株防效分別為83.6%和82.7%，出苗后75 d，平均株防效分別為89.1%和84.7%，平均鮮重防效分別為73.4%和85.4%；同時，地膜覆蓋還能改變優勢雜草群落結構。與對照相比BE膜和PE膜覆蓋處理的油菜植株平均株高增幅分別為5.6%和5.0%，一級有效分枝數增幅分別為13.2%和22.6%，單株有效角果數增幅分別為20.6%和22.5%，每角果粒數增幅分別為30.1%和27.5%，平均產量增幅分別為55.2%和47.5%。

關鍵詞：地膜覆蓋；低水平施肥；油菜（Brassica napus L.）；雜草防效；產量

中圖分類號：S565.4" " " " "文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2023）08-0075-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.08.011 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of film mulching on weed control and yield in rapeseed under low level fertilization

JIANG Cheng-hong， ZHOU Yuan-wei， LI Shuang-hua， LI Xu-qing， SHI Chang-hua， PAN Long-qi

（Yichang Academy of Agricultural Sciences， Yichang" 443004，Hubei， China）

Abstract： The effects of film mulching on weed control and yield in rapeseed under low-level fertilization were studied by setting three treatments： Biodegradable film （BE film）， polyethylene film （PE film） and no film mulching（control）. The results showed that under low level fertilization， both plant height and leaf number of rapeseed seedlings showed a serious deficiency of fertilizer. The correlation coefficient between lack of fertilizer state and N was above 0.95. Film mulching could effectively accelerate rape biomass accumulation. 45 days after emergence， compared to the control， plant height and leaf number of BE film and PE film were increased by an average of 3.8%， 5.4% and 6.1%， 8.1%， respectively， while 75 days after emergence， plant height and leaf number were increased by an average of 17.6%， 14.3% and 20.6%， 14.3%， respectively； film mulching could effectively control weeds. 45 days after emergence， the average plant control efficiency of BE film and PE film was 83.6% and 82.7%， respectively， while 75 days after emergence， the average plant control efficiency was 89.1% and 84.7%， and the average fresh weight control efficiency was 73.4% and 85.4%， respectively； at the same time， film mulching could also change the community structure of dominant weeds. Compared to the control， covering BE film and PE film， the average height of rapeseed plant increased by 5.6% and 5.0%， respectively， the number of primary effective branches increased by 13.2% and 22.6%， respectively， the effective pod number per plant increased by 20.6% and 22.5%， respectively， the seed number per pod increased by 30.1% and 27.5%， respectively， and the average yield increased by 55.2% and 47.5%， respectively.

Key words： film mulching； low level fertilization； rapeseed（Brassica napus L.）； weed control； yield

油菜（Brassica napus L.）作為重要的油料和能源作物，是食用植物油和蛋白質飼料的重要原材料。中國油菜種植面積超過650萬hm2，面積和產量均居世界首位［1］。然而，由于受到油菜單產水平低、經濟效益不高等多種因素的影響，雖然中國長江流域光、溫、水、土資源充沛，但仍出現了不同程度的冬閑田，國內食用植物油的進口依賴率達60%以上［2］。因此，擴大油菜種植面積對保障人民“油瓶子”安全具有重要意義。

冬油菜生育期達200 d以上，物質積累量大，養分需求高，氮、磷、鉀肥充足和合理施用是保障油菜高產的關鍵。與此同時，油菜化肥、農藥施用不科學、效率低及新技術應用滯后等問題普遍存在，較多油菜種植區化肥總投入量達450 kg/hm2（折純）以上，但是氮、磷肥利用率分別不足30%和20%［3］。李銀水等［4］對湖北省油菜農戶施肥現狀調查表明，當前農戶普遍存在重視氮肥的施用，磷、鉀肥施用不足的問題。在中國常年因草害造成的油菜減產達15%～20%，減產幅度達50%以上［5，6］，化學除草目前仍是應用廣泛的一種除草方式，具有效果顯著、成本低、減少耕作、不改變土層結構等優點［7］，但是也存在無法防治油菜田里的闊葉雜草和易產生藥害的缺點［8］，同時給生態環境帶來了巨大的壓力。

地膜覆蓋栽培操作簡單，增溫保濕，減少雜草，增加光照反射率，有利于土壤微生物生長、腐殖質轉化，能改善作物生長環境和提高作物產量［9］。在中國西北等地對油菜覆膜種植進行了一些研究［10-12］，而在長江流域的相關研究較為鮮見。因此，本研究針對長江流域油菜化肥、農藥用量大、效率低的問題，擬在不使用除草劑、減少化肥的前提下，采取覆膜栽培措施，研究其對油菜苗期發育、雜草防效和油菜產量性狀指標的影響并進行綜合評價，以期通過地膜覆蓋提高油菜產量和減肥減藥，并為其提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

油菜品種為中國農業科學院油料作物研究所提供的陽光2009。試驗于湖北省枝江市問安鎮宜昌市農業科學研究院四崗試驗基地進行。試驗地平整，連續多年種植飼料春玉米，土壤肥力中等，雙子葉雜草重發。

肥料為氰氨化鈣（有效成分≥50%）、磷酸二氫鉀（含量≥99%）、油菜專用復合肥（N-P-K=25-7-8）和硼砂（含B 10.7%）。地膜為生物降解地膜（BE膜，白色透光）和聚乙烯黑地膜（PE膜，黑色不透光）。拌種劑為吡蟲啉（有效成分吡蟲啉600 g/L），德國拜耳公司生產。

1.2 方法

試驗于2018年10月至2019年5月進行。油菜播種前按照試驗設計分小區施肥，所有肥料均作基肥，播種后不再額外追肥，覆土后覆蓋地膜。10月6日采用穴播播種，播種前每1 kg種子用40 mL吡蟲啉拌種，用玉豐牌播種機（樺甸市紅石鎮田豐農機具廠）點播，播種量為3 kg/hm2。10月23日間苗，11月2日定苗，其他農事操作參照當地農事管理水平。

試驗設計3個氰氨化鈣用量：75、150、225 kg/hm2，2個磷酸二氫鉀用量：105、150 kg/hm2，以及施用油菜專用復合肥750 kg/hm2，共7個處理。2種覆膜方式：BE膜和PE膜，以不覆地膜為對照，具體設計如表1所示。小區面積為20 m2，每處理設3次重復。

1.3 測定指標

1.3.1 油菜株高和葉片數 分別于油菜出苗后45 d和75 d，調查油菜的株高和葉片數，每個小區同一行內連續調查10株。

1.3.2 雜草種類和數量 分別于油菜出苗后45 d和75 d，調查各處理雜草的種類和數量，每個小區固定調查1個點，每個點0.36 m2，統計1.08 m2面積內雜草的種類和數量總和，計算株防效。地膜覆蓋處理調查時以雜草地上部分長出膜外的雜草為有效雜草。

株防效＝（對照區雜草株數-處理區雜草株數）/對照區雜草株數×100% " （1）

1.3.3 雜草鮮重 油菜出苗后75 d調查完后，取各調查點雜草地上部分鮮草稱重，計算鮮重防效。

鮮重防效＝（對照區雜草鮮重-處理區雜草鮮重）/對照區雜草鮮重×100% " （2）

1.3.4 油菜成熟期調查 油菜成熟后各區同一行內連續取樣10株進行考種，測量株高、一次有效分枝數、單株有效角果數和千粒重。

1.3.5 產量調查 5月8日油菜成熟后所有小區全部人工割倒，晾干后分小區人工脫粒，實收測產。

產量增幅=（地膜覆蓋處理區產量-不覆地膜對照區產量）/不覆地膜對照區產量×100% " （3）

1.4 數據統計

數據統計、整理采用WPS Office軟件（2011版），用SPSS軟件進行差異顯著性檢驗和相關系數分析。

2 結果與分析

2.1 地膜覆蓋對低水平施肥條件下油菜株高和葉片數的影響

由表2可知，3種地膜覆蓋方式下，除了施用油菜專用復合肥750 kg/hm2處理油菜植株表型正常外，其他各處理的油菜株高和葉片數均表現出嚴重缺肥狀態，株高和葉片數較同一地膜覆蓋方式下施用油菜專用復合肥750 kg/hm2處理偏低。油菜出苗后45 d，BE膜和PE膜覆蓋處理的油菜平均株高和平均葉片數較對照增加，分別增加了3.8%、5.4%和6.1%、8.1%，平均株高差異顯著。油菜出苗后75 d，BE膜和PE膜覆蓋方式下的油菜平均株高和平均葉片數分別增加了17.6%、14.3%和20.6%、14.3%，顯著高于對照的相同處理，說明覆蓋地膜增加了冬季田間地溫，可以有效促進油菜的生物量積累。

在3種地膜覆蓋方式下，油菜株高和葉片數與氮（N）的相關系數最高，都大于0.950，其次為鉀（K2O），與磷（P5O2）相關系數最小，大部分小于0.100（表3）。表明油菜對N的吸收度最大，其次為K2O，這與李月梅［13］的研究結果一致。

2.2 地膜覆蓋對低水平施肥條件下油菜田雜草種類、數量和防效的影響

如表4、表5所示，油菜出苗后45 d，BE膜和PE膜覆蓋處理的平均株防效分別為83.6%和82.7%。油菜出苗后75 d，BE膜和PE膜覆蓋處理的平均株防效分別為89.1%、84.7%，平均鮮重防效分別為73.4%、85.4%，表明相同施肥水平下地膜覆蓋對雜草防治效果較為明顯。45 d和75 d時BE膜覆蓋處理的平均株防效略高于PE膜，但未達到顯著水平（Pgt;0.05）。而油菜出苗后75 d，PE膜覆蓋處理的平均鮮重防效高于BE膜12個百分點，二者之間差異達顯著水平（Plt;0.05）。BE膜和PE膜覆蓋處理的株防效相當，可能與兩者播種時的播種穴破損面積大小有關，而PE膜覆蓋處理的鮮重防效高于BE膜，這可能與PE膜遮光率大于BE膜而導致前期雜草生長緩慢有關。

油菜出苗后45 d，BE膜和PE膜覆蓋處理田間的優勢雜草種群均為野老灌、禾本科雜草和青蒿，3種優勢雜草的數量總和分別占所有雜草數量總和的87.5%和81.2%，而對照的優勢雜草種群則為野老灌、米瓦罐和青蒿，3種優勢雜草的數量總和占所有雜草數量總和的81.7%（表4），表明地膜覆蓋能改變油菜田雜草種群結構。油菜出苗后75 d，BE膜和PE膜覆蓋處理的田間優勢雜草種群則為野老灌、稻搓草和青蒿，3種優勢雜草的數量總和分別占所有雜草數量總和的84.8%和74.8%，而對照的優勢雜草種群不變，3種優勢雜草的數量總和占所有雜草數量總和的83.7%（表5）。油菜出苗后75 d時BE膜和PE膜覆蓋處理的田間雜草總數量比45 d時分別減少了35.7%和13.5%，而不覆地膜的田間雜草總數量在75 d時比45 d時僅減少了2.3%，說明地膜覆蓋改變了雜草的生存環境，使得其更容易被自然淘汰。相同地膜覆蓋方式下禾本科雜草數量均急劇下降，75 d時比45 d時分別下降達98.8%、77.6%和70.5%。同時，油菜長勢較好的處理雜草數量和鮮重也相應減少。

2.3 地膜覆蓋對低水平施肥條件下油菜產量性狀和產量的影響

由表6可知，相同施肥水平下，除千粒重外，地膜覆蓋油菜的株高、一級有效分枝數、單株有效角果數、每角果粒數和產量顯著增加。相對于對照，BE膜和PE膜覆蓋處理的油菜植株平均株高增幅分別為5.6%和5.0%，一級有效分枝數增幅分別為13.2%和22.6%，單株有效角果數增幅分別為20.6%和22.5%，每角果粒數增幅分別為30.1%和27.5%，產量增幅分別為55.2%和47.5%。本研究中地膜覆蓋主要通過影響單位面積有效角果數和每角果粒數，從而達到油菜增產的目的。

同種植方式下，增N量與油菜的產量呈正相關，尤其在低P2O5和K2O水平表現更明顯。地膜覆蓋對油菜產量的增產效果與施肥水平有關，同地膜覆蓋條件下施肥水平越低，增產效果越明顯，這說明低水平肥力下地膜覆蓋對促進肥料利用率作用更大。

3 小結與討論

本研究結果表明，BE膜和PE膜覆蓋處理油菜平均分別增產526.8 kg/hm2和452.8 kg/hm2，經濟效益分別增加2 528.6 元/hm2和2 173.4 元/hm2（參照2019年宜昌當地市場價4.8元/kg），同時提高了化肥的利用率、減少了農藥的使用量。本研究中油菜增產效果與趙東霞等［14］的研究結果一致，說明地膜覆蓋在減少化肥、農藥的使用和提高油菜產量方面理論上可行。但是扣除BE膜（2 250元/hm2）、PE膜（1 050元/hm2）成本及地膜覆蓋人工（1 500元/hm2）成本，綜合經濟效益反而減少。因此，地膜覆蓋種植雖然可以減少化肥、農藥使用量并提高作物產量，但更適宜于蔬菜、花生等較高經濟效益的作物使用，在油菜上用來增收還需進一步研究。

谷曉博等［15］研究表明地膜覆蓋能顯著提高油菜有效分枝數、角果數和每角粒數，地膜覆蓋處理的產量比露地高46%左右，本研究中BE膜和PE膜覆蓋處理的平均產量較不覆地膜分別提高了55.2%和47.5%，與谷曉博等［15］的研究結果基本一致。本研究中，出苗后45 d，地膜覆蓋對油菜葉片數增加效果不顯著，出苗后75 d，地膜覆蓋對油菜株高和葉片數增加效果顯著，進而可以提高油菜產量。

地膜覆蓋田雜草總密度顯著降低，且在油菜整個生育期均保持較低水平。由于地膜的機械阻隔和對作物生長的正向促進作用，改善了油菜的生長狀況，提高了油菜對肥、水等的競爭力，從而達到防治雜草的目的。不同雜草對外界環境的適應能力不同，所以當種植方式發生變化時雜草的優勢種和群落組成發生變化［16］，調查中禾本科雜草在地膜覆蓋前期作為優勢雜草之一，到后期其數量急劇下降。地膜覆蓋通過改變田間雜草的生存環境來達到防草的目的，調查中發現地膜覆蓋田雜草主要發生在種植穴位、地膜破損裸露處等；雜草雖然早期在BE膜覆蓋田生長旺盛，但由于生存環境惡劣，后期大部分死亡，而PE膜由于遮光性好，膜下雜草密度小，且大都發育不良。因此，地膜覆蓋降低了雜草的數量，對預防雜草大面積暴發有重要的現實意義。

本研究中，油菜的各項產量性狀及產量與氮肥的關聯更大，說明在低水平施肥條件下氮肥對油菜的影響較大，與李銀水等［17］的研究結果一致。這導致當前農戶在油菜種植過程中偏施氮肥，能夠達到明顯的效果，然而在缺少磷、鉀肥情況下油菜的抗逆性降低［18］，在正常情況下（即沒有病蟲草害和自然災害等逆境條件下）對油菜產量影響有限，在逆境條件下更容易導致減產，因此，在生產中應做到適當增施磷、鉀肥，通過施用合理比例的氮、磷、鉀肥來提高油菜產量。

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收稿日期：2022-06-09

作者簡介：姜成紅（1990-），男，湖北紅安人，農藝師，碩士，主要從事油菜栽培和植保研究，（電話）13886726395（電子信箱）1148236339@qq.com。