王崇华 孙斌 王志坚 王磊 刘金文

摘 要：针对传统人工破膜法劳动时间长、劳动强度大的问题，对大蒜栽培方式进行了改进，并创新出一种湿毡破膜法。为了解2种破膜法的破膜效果，开展了2种破膜法对破膜率、人工耗时及蒜薹和蒜头产量影响的试验。结果表明，采用湿毡破膜法能显著提高大蒜破膜率并显著减少人工耗时，其大蒜破膜率达到95.67%，人工耗时仅为100.79 min·667 m-2，且不会影响蒜薹和蒜头产量。综合来看，湿毡破膜法可替代现有人工破膜法。研究结果可为大蒜破膜提供依据，并为大蒜破膜的机械化提供理论基础。

关键词：大蒜;湿毡;破膜率;耗时;蒜薹;产量

Effect of wet felt film breaking method on the film breaking rate and  yield of garlic

WANG Chonghua1， SUN Bin1， WANG Zhijian2， WANG Lei2， LIU Jinwen2

（1. Henan Vocational College of Agricultural， Zhongmu 451450， Henan， China;2. Zhongmu County Agricultural and Rural Work Committee， Zhongmu 451450， Henan， China）

Abstract： The garlic cultivation method was improved and a wet felt film breaking method was innovated in this paper aiming at the problems of long working time and high labor intensity of traditional artificial film breaking method. In order to understand the breaking effect of the two methods， the breaking rate， artificial time consumption and yield of garlic bolt and garlic were compared in this research. The results showed that breaking rate of garlic and artificial time were significantly reduced under wet felt film cultivation， breaking rate of garlic reached 95.67% and the artificial time was only 100.79 min per 667 m2， while garlic bolt yield and garlic yield were not significantly affected . Taken together， artificial membrane breaking might be replaced by wet felt membrane breaking method. Our results could provide a basis for garlic film breaking and the mechanization of garlic film breaking.

Key words： Garlic; Wet felt; Film breaking rate; Time-consuming; Garlic bolt; Yield

大蒜在我国已有悠久的栽培历史和大规模栽培，在一些大蒜种植区，大蒜已经代替小麦成为当地主要作物[1]。据2017年统计，在河南大蒜种植较集中的区域，中牟大蒜种植面积达到2.33万hm2，开封市杞县大蒜种植面积达到3.33万hm2，并辐射带动开封市尉氏县、通许县、祥符区等地区大蒜生产基地超1.33万hm2[2-3]。大蒜一般进行地膜覆盖栽培，采用地膜覆盖栽培技术能够提高冬季0～20 cm土壤地温，保证大蒜幼苗安全越冬，特别是早春避免了浇水降低地温的弊端，为植物的生长创造了有利条件，有利于提高大蒜产量和经济效益;地膜的不透水性，降低了土壤水分蒸发量，有利于土壤的保墒防旱，同时也减少了浇水次数。在河南、山东蒜區，地膜覆盖栽培技术推广面积接近100%[4-7]。

大蒜出苗后，由于叶片较软，蒜苗不易将地膜顶透。为了保证大蒜出苗后及时破膜出土通常采用人工破膜法，即农民用指头或铁钩将地膜抠透或剜透，使蒜苗露出以利于蒜苗生长，但这一操作过程需要人工蹲下或弯腰进行操作，以2.5万～3.0万株·667 m-2计，1个农民需要在田间工作30 h以上，费时费力[8]。为解决这一难题，笔者对大蒜的生长发育规律进行了研究，发现蒜种嫩芽硬度较高，这为大蒜自主破膜提供了理论依据。为此，笔者于2017—2018年安排了盆栽和大田试验，并创新破膜方法，为新方法在大蒜生产中实际应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 盆栽试验

盆栽试验于2017年10月在河南省郑州市中牟县韩寺镇郭辛庄村进行，供试土壤采自河南省郑州市中牟县韩寺镇郭辛庄村，土质为壤质潮土，来自0～20 cm耕层。选用高12 cm、内径15 cm小花盆共100盆，每盆装土2.4 kg。供试大蒜为河南省郑州市中牟县当地自留早熟蒜种。

采用农民常规施肥量，氮、磷、钾分别使用尿素、过磷酸钙和硫酸钾，所有处理的氮、磷、钾施用量相同，质量分数分别为N 0.2 g·kg-1、P2O5 0.20 g·kg-1、K2O 0.30 g·kg-1，土壤与肥料充分混匀后装盆，每盆播种1株大蒜，种植后浇透水，然后盖上地膜，膜厚0.07 mm，地膜紧贴土壤表面，在花盆内用土将地膜压实。10 d后计算大蒜出苗率和破膜率。

1.2 田间试验

1.2.1 试验地概况 田间试验于2017年10月至2018年5月在河南省郑州市中牟县韩寺镇郭辛庄村进行，并利用湿毡破膜技术对大蒜破膜效率进行了研究。试验地前茬作物为夏玉米，土质为壤质潮土，0～20 cm耕层，土壤pH 8.24，有机质质量分数32.54 g·kg-1，碱解氮质量分数110.5 mg·kg-1，速效磷质量分数20.4 mg·kg-1，速效钾质量分数259 mg·kg-1。

1.2.2 试验前准备 蒜种选用个头大、无损伤、无霉变且百粒重在500 g左右的自留早熟蒜种。整地前每667 m2施入充分腐熟猪粪2 t，纯N 15 kg，P2O5 12 kg，K2O 15 kg。用旋耕耙翻地，翻耕深度20～30 cm，耙地3遍，并清除杂草、根茬、砖块以及碎玻璃等，尽量保证土碎地平无坷垃。旋耕机直接做畦，畦高30 cm，宽30 cm;大蒜起垄栽培，2 畦之间共3垄，垄间距15 cm，垄高15 cm，垄宽60 cm;用铁耙背部耧平垄面，根据“深栽葱浅栽蒜”的原则，利用开沟器开沟，沟深5 cm;开沟后栽种并覆土2 cm左右，1垄4行，行距15 cm，株距10 cm;栽种后应立即浇水、喷洒除草剂，足墒覆膜。地膜选择市售常用白色地膜，膜宽100 cm，厚0.07 mm。覆膜时使地膜紧贴地面，拉紧拉平，在蒜垅两侧开10 cm深沟，将地膜埋入并用脚踏实[9]。

1.2.3 试验设计 田间试验设置2种破膜方式处理，分别为传统破膜法（T1）和湿毡破膜法（T2）。传统破膜法：在大蒜出苗后，到蒜田检查大蒜出苗情况，对出苗后未破膜的幼苗用手指将地膜抠破，将幼苗掏出。湿毡破膜法：湿毡破膜技术是在严格控制操作时期的条件下，利用湿毡进行大蒜破膜。制作地膜覆盖大蒜出苗破膜装置，毛毡密度为0.32 g·cm-3、外观为各种杂色（包括人工染色和天然杂色的混合色）的杂毛毡切割成1 m×4 m的长条，毛毡一端设有支撑杆和拉杆，拉杆长1.4 m，毛毡作为与地面覆膜紧贴的摩擦块;浇过覆膜水后，到蒜田检查大蒜发芽情况，一旦发现大田中蒜种发出白芽并露出地面，立即将毛毡浸水，浸水后将湿毡铺于蒜垄上，使湿毡两侧比蒜垄各宽出20 cm，将地膜完全覆盖;2名使用者位于拉杆两端，用手握住拉杆，以2 m·s-1的速度拉动湿毡，从垄一端拉到另一端，连续2 d拉湿毡3次，利用湿毡的重力作用使地膜与土壤充分贴紧，对于仍未破膜的幼苗，采用人工破膜法进行破膜。采用湿毡的作用是增加毛毡重力，使覆膜更容易与土壤紧贴，另外，在毛毡与白芽摩擦时起到降低温度、保护白芽的作用;湿毡破膜法的操作时机要把握准确，操作太早会因蒜地太湿而导致农民无法进地，操作太晚易对蒜芽造成伤害，并且因为土壤变干易造成覆膜无法与土壤紧贴。试验采用完全随机设计，3次重复，小区面积150 m2（50 m×3 m），共3垄，12行大蒜。另在郭辛庄安排10户蒜农在自家蒜田分别使用2种破膜方法进行破膜，并对2种方法进行评价。

1.3 测定内容与方法

1.3.1 盆栽试验 大蒜破膜后，调查大蒜出芽数和破膜数，并计算破膜率。计算公式：出芽数=株数-未出芽数，破膜数=出芽数-未破膜数，出芽率/%=（出芽数/株数）×100，破膜率/%=（破膜数/株数）×100。

1.3.2 田间试验 大蒜自然破膜后，调查田间大蒜破膜数，并计算破膜率。计算公式：破膜数=株数-未破膜数，出芽率/%=（出芽数/株数）×100，破膜率/%=（破膜数/株数）×100。大蒜覆膜后，分别计算人工破膜法和湿毡破膜法消耗工时。人工掏膜法耗时/min=人工掏膜耗时，湿毡破膜法耗时/min=湿毡准备耗时+拉毡耗时+人工掏膜耗时。于大蒜抽薹期和大蒜成熟期对蒜薹和蒜头进行田间测产。

1.3.3 方法评价 每户选出1名评价员对2种破膜方式进行评价。标度为9分制评分法：非常不喜欢=1，很不喜欢=2，不喜欢=3，不太喜欢=4，一般=5，稍喜欢=6，喜欢=7，很喜欢=8，非常喜欢=9[10]。

1.4 数据处理

试验数据采用Microsoft Excel 2003 软件整理数据和图表制作，采用DPS 7.05进行统计分析（Duncan新复极差法）。

2 结果与分析

2.1 地膜紧贴土壤对盆栽大蒜出芽率及破膜率的影响

由表1可知，盆栽试验所用蒜种出苗率达到100%，说明试验所选蒜种品质较好，可以用于大田试验;大蒜破膜率达到99%，说明在地膜紧贴土表的条件下，大蒜破膜率极高，另一方面说明通过改进栽培措施以减轻人工掏膜投入具备可行性。

2.2 不同破膜法对大蒜破膜率的影响

由表2可知，T2处理的小区破膜数为5 740.33株，高于T1处理的小区破膜数2 653.67株，且达到极显著水平;T1处理破膜率仅为44.23%，剩余需进行人工破膜的蒜苗高达55.77%，T2处理破膜率达到95.67%，剩余需进行人工破膜的蒜苗仅为4.33%。这说明采用湿毡破膜法可大量减少人工投入。

[注] 表中同列数字后不同小写字母表示在0.05水平差异显著，不同大写字母表示在0.01水平差异显著，下同。

2.3 不同破膜法对人工耗时的影响

由表3可知，T2总耗时和掏膜耗时均低于T1，且差異达到极显著水平。T1人工投入总时间为1 264.34 min·667 m-2，且均为人工掏膜耗时，人工掏膜时需弯腰或蹲在田间操作，劳动强度大;T2总耗时为190.83 min·667 m-2，其中拉毡总耗时为90.04 min·667 m-2，且均为站立劳动，劳动强度较小，后期人工掏膜耗时仅为100.79 min·667 m-2。由此可见，湿毡破膜法可极大减少劳动时间并减轻劳动强度。

2.4 不同破膜法对蒜薹和蒜头产量的影响

由表4可知，T1和T2处理蒜薹产量分别为296.82和281.25 kg·667 m-2，两者之间无显著差异;T1和T2处理蒜头产量分别为3 463.21、3 383.17 kg·667 m-2，两者之间亦无显著差异。这说明，与传统栽培方式相比，湿毡破膜法不会造成蒜薹和蒜头的减产。

2.5 不同破膜法评价结果

从不同评价员对不同破膜法的评价结果来看（图1），湿毡破膜法打分为83分，人工破膜法打分仅为30分，差异达到极显著水平。这说明通过比较2种破膜方式，蒜农对湿毡破膜法评价较高。

3 讨 论

对于地膜以下破膜工具的研究，均以破膜刀或破膜钩居多，与人工掏膜相比工作效率未有明显提高[11-12]。刘天琪等[13]利用双立目视觉机器采取信息图像、3D激光扫描和精准农业整体测控系统3种自动定位方法对烟草破膜进行了研究，但在定位精度上还需进一步提高，短期内推广应用难度较大。李天华[14-15]研究了行播大蒜苗芽破膜机和基于视觉辅助的大蒜幼苗自动破膜机，但未见有推广应用。

杨忠娜、唐继军、许明东等[16-18]对小麦、玉米、花生、高粱、南瓜、向日葵等作物的胚芽或胚根自身穿透地膜的能力进行了研究，但没有对特定作物破膜辅助措施进行深入研究。陈强、章文江、杨来胜等[19-21]研究了马铃薯自然破膜出苗栽培技术，陈小生等[22]研究了山药简化出苗免破膜栽培技术，张远学等[23]研究了魔芋地膜覆盖自然破膜出苗栽培技术。以上研究的共同点为：在作物栽种覆膜后，增加了膜上覆土技术，即在地膜上面再覆盖一层土壤，借助土壤的重力作用使地膜与膜下土壤紧密接触，间接使地膜产生向下的压力，当作物幼芽向上生长时会自动顶破地膜出苗。但是膜上覆土需要较多的劳动投入，费时费力。

湿毡破膜法是一种在地膜覆盖大蒜出苗破膜装置的基础上，在大蒜最佳破膜时期增加了湿毡镇压的辅助措施[24-26]。从盆栽试验研究结果来看，在地膜与土表紧贴的条件下，破膜率达到99%。这说明蒜芽为白色透出红色时，硬度和韧性较好，此时与地膜接触较易顶透地膜。随着时间推移，若蒜芽长出叶片后再接触到地膜，由于叶片较软易弯折，很难破膜。因此，该技术的关键在于叶片分化前蒜芽必须顶住地膜，这就要求地膜须紧贴地面且大蒜须浅栽。

从大田试验的大蒜破膜率结果看，传统栽培方法大蒜破膜率仅为44.23%，湿毡破膜法大蒜破膜率达到95.67%。说明传统栽培方法剩余55.77%的大蒜需要人工掏膜，利用湿毡破膜法仅4.33%的大蒜需要人工掏膜，破膜效率大大提高。从不同破膜法对人工耗时的影响来看，湿毡破膜法的操作总耗时和人工掏膜耗时都显著下降，大大减轻了蒜农劳动强度。

从产量结果来看，湿毡破膜法对蒜薹和蒜头产量无影响。毛毡浸水后质量增大，拉动后将地膜与土表压紧，此时未出芽的大蒜在出芽后，其蒜芽露出地表即可顶住地膜;对于已出芽并露出地表的大蒜，湿毡在拉动过程中，由于湿毡的摩擦力作用，蒜芽顶住的地膜很容易被磨透，从而达到破膜的效果;由于刚露出的白芽韧性强，耐磨性好，不易被湿毡磨破，另外，毛毡浸水后，水起到润滑作用和降温作用，使湿毡在和蒜芽接触时，不易破坏蒜芽。

从使用评价结果来看，评价人员对湿毡破膜法评价较高，这是因为该方法不但减轻了劳动强度，还减少了劳动时间，并且不影响后期大蒜的生长发育。

4 结 论

（1）采用湿毡破膜法能有效提高大蒜破膜效率，降低蒜农劳动强度，减轻蒜农劳动时间，并且不会影响蒜薹和蒜头产量。

（2）湿毡破膜法得到了蒜农的认可，并为大蒜破膜实现机械化提供了一种新的思路。

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