浅析地膜覆盖种植对谷子生长发育的影响

2021-12-26徐俊维

农村科学实验 2021年34期

徐俊维

（内蒙古自治区乌兰察布市凉城县农牧和科技局种子管理站，内蒙古乌兰察布 013750）

谷子是主要粮食作物之一，并且具有较强的耐寒、耐贫瘠能力，能够在不同环境下生长发育，因此谷子在半干旱以及干旱地区的种植最为广泛。我们当地农民一直认为因谷子容易烂根，不能地膜覆盖种植，因此地膜覆盖种植谷子推广相对玉米较晚，但近几年的实践证明，谷子也可以推广地膜覆盖种植，并且有很好的增产效果。内蒙古自治区乌兰察布市的谷子种植比较集中，但受降水等因素的影响，使得谷子产量不够理想，严重影响了谷子种植效益。当地传统种植谷子，除草特别费人工。地膜覆盖还可以在中耕除草方面减少人工成本。为转变这种情况，应结合乌兰察布市的气候环境特点，积极推广地膜覆盖种植技术，推动当地谷子种植科学化与现代化水平的提升。

1.地膜覆盖技术概述

1.1 地膜覆盖技术概念分析

地膜覆盖技术是重要的农业生产技术，是建立在实用以及高分子化学工业发展基础上，合理应用地膜覆盖技术，不仅能够起到增温保墒的作用，而且还能实现节水增产，对于保障农业的可持续发展具有十分重要的意义。地膜覆盖技术最初的应用主要集中在蔬菜种植过程中，后来逐渐拓展至农作物生产之中。具体而言，地膜覆盖技术是指应用塑料薄膜覆盖地表，塑料薄膜具有较强的透光性，因此有助于提升土壤温度，同时还能减缓水分的蒸发，起到土壤保墒作用。除此之外，因为地膜覆盖技术具有增温保湿的作用，因此能够促进土壤中微生物的增殖，同时提升了腐殖质向无机盐转化的效率，有助于农作物的吸收，促进农作物的健康生长。

1.2 地膜覆盖技术的发展

我国对地膜覆盖技术的应用起步较晚，在1978年才引进我国，但在引进之后便快速推广，在20世纪80年代，地膜覆盖技术在我国已经得到了比较广泛的应用。而且对地膜覆盖技术的应用不仅仅局限于经济作物，在粮食作物种植中的应用也比较广泛，尤其在小麦种植中，对地膜覆盖技术的应用最为广泛。在地膜覆盖技术的支持和推动下，促进了我国农业的发展，农作物产量得到了明显的提升。随着地膜覆盖技术优势的进一步凸显，该技术在我国干旱与半干旱地区的应用更为广泛。通过合理应用地膜覆盖技术，有效解决了我国部分地区春播过程中因低温、干旱等因素导致的作物前期保苗难的问题，同时也极大地缓解了作物后期遭受霜冻的问题，延长了作物的生长期，对于提升农作物产量具有十分重要的意义。地膜覆盖技术已经成为农业增产增收的重要手段，并且随着农业机械化水平的提升，地膜覆盖技术的应用效率越来越高，其作用也更加显著。

在科技发展的推动下，地膜覆盖技术也得到了不断地改进，主要表现在地膜的形式更加多样化，如一些有色地膜、可降解地膜以及液体地膜等，在农业生产中均得到了广泛的应用，尤其是可降解地膜的研发取得了可喜的进展，它的应用解决了地膜覆盖技术环境不友好问题。例如，应用由植物制成的纤维地膜或者生物降解地膜等，替代了传统的塑料薄膜，能够减少对环境和耕地造成的污染，是保障农业可持续发展的有效措施。以生物降解地膜为例，这种地膜中含有生物降解助剂，能够实现地膜自动降解，减少对环境造成的危害。但是此类地膜也存在一定的局限性，如降解速度较快，影响地膜作用的发挥。另外，此类地膜还存在成本高以及降解不完全等方面的不足，在降解后会形成小的塑料颗粒，而随着小塑料颗粒数量的增加，容易对环境造成严重的污染，同时也会给农作物的生长带来不利影响。再以植物纤维地膜为例，这种地膜具有较强的增温、透气和保墒的作用，同时也能实现完全降解。但是植物纤维地膜的强度存在明显的不足，因此难以满足农业机械化的需求，这在很大程度上影响了纤维地膜的应用范围。

近年来，随着地膜覆盖技术的不断发展，以聚酯类高分子化合物为原材料的地膜逐渐得到推广应用，此类地膜不仅具备普通塑料地膜的特点与优势，而且还能实现完全降解，在自然环境条件下可以完全降解为水和二氧化碳，因此这种地膜有着十分广泛的应用前景。除此之外，有色地膜近年来也得到了有效地推广应用。有色地膜能够对日光谱中不同波长的光产生不同的透射和吸收作用，因此可以对植物的生理化过程产生不同的影响。例如，借助银灰色地膜透光性小的特点来抑制杂草的光合作用，进而达到控制杂草的生长的目的。

2.谷子生产现状分析

谷子是我国主要粮食作物之一，并且我国的谷子种植起步较早，是我国历史上十分重要的农作物之一。但到了20世纪70年代，我国的玉米和小麦种植范围不断扩展，这在很大程度上挤占了谷子种植范围，使得谷子种植面积不断缩减。近年来，随着人们生活水平的提升与健康意识的增强，更加注重膳食结构的多样性，在此背景下，市场中对谷子的需求量也在不断提升，这为谷子生产创造了有利的环境条件。与其他粮食作物相比，谷子不仅营养丰富，而且还具有更强的适应性，可以在干旱以及半干旱区域种植，能够适应贫瘠的土壤。谷子不仅是重要的粮食作物，而且还属于粮草兼用型的作物，其果实可以作为粮食，同时谷草以及谷糠还可以作为饲料用于畜牧业生产之中。由此可见，谷子生产有着多方面的优势。目前我国谷子生产区域分布比较广泛，但以山西、内蒙古以及河北等地比较集中。但从目前的谷子生产实际情况来看，存在着机械化程度不高的问题，同时谷子种植方式相对比较落后，传统技术依然占主流。这些问题的存在，会严重影响谷子的产量，导致谷子生产经济效益不稳定。针对这种情况，应注重加强新技术的研发和推广应用，因此，针对地膜覆盖技术对谷子生长发育影响的研究非常有必要。

3.地膜覆盖技术对谷子生长发育的影响分析

地膜覆盖技术有着多方面的优势，在谷子生产过程中合理应用地膜覆盖技术，能够对谷子的生长发育产生积极影响，并且这种影响是多方面的，具体而言，其影响主要表现在以下几个方面：

3.1 地膜覆盖技术对谷子生长发育的影响

在谷子生产过程中，合理应用地膜覆盖技术能促进谷子植株的生长发育。相较于露地种植的谷子，应用地膜覆盖技术种植的谷子植株更高，增加的高度为3.4~31.4cm左右。与此同时，干物质日积累量更多，相较于露地种植的谷子，干物质日积累量增加了0.2g左右。应用地膜覆盖技术，能够促进谷子根系的发展，相较于露地种植的谷子，应用地膜覆盖技术的谷子无论是在根系数量上、根系重量上，还是在根系的长度上均占优势。根系发展状况更佳，这必然能够促进谷子植株的生长发育，并且能够加速谷子的生长发育进程。相较于露地种植的谷子，经过覆膜后的谷子能够提前1~2个分化阶段，并且分化期能够延长3天左右，小穗分化期能够延长4天左右。另外，相较于露地种植的谷子，覆膜处理后谷子能够提前4~15天左右出苗，谷子的抽穗期也会提前，相应的谷子的成熟期也会提前。由此可见，地膜覆盖技术的应用，能够促进谷子的生长发育，有助于提升谷子的品质和产量。

3.2 地膜覆盖技术对谷子水分利用效果的影响

地膜覆盖技术具有增温保墒的作用，因此能够促进谷子对水分利用效果的提升，主要体现在谷子的叶片和群体水分利用方面。对于谷子水分利用效果而言，其与谷子的光合作用密切相关，而通过地膜覆盖，则能在很大程度上提升净光合速率，相较于露地种植的谷子，地膜覆盖的谷子在光合速率、蒸腾速率以及气孔导度方面分别提升了10.87%、42.62%、24.50%。光合速率、蒸腾速率以及气孔导度方面的提升，同时也会促进谷子叶片水分利用率的提升，其提升率在1.80%~13.80%之间。除此之外，在谷子的生育期，相较于露地种植的谷子，地膜覆盖的谷子耗水量会明显降低，这充分说明了地膜覆盖的谷子对水分的利用率更高，并且不同地膜覆盖模式，其水分利用效果不相同。例如，相较于露地种植的谷子，采用垄膜沟植处理的群体水分利用率能够提升管3.6%左右；而采用平膜穴播的谷子的群体水分利用率则能够提升24.44%左右。由此可见，地膜覆盖技术的应用，能够显著提升谷子水分利用率，既有助于保障谷子的健康生长，也能有效降低谷子生产对水资源的消耗，使谷子能够更好地适应干旱与半干旱环境。

3.3 地膜覆盖技术对谷子产量的影响

地膜覆盖技术的应用，可以显著提升谷子的产量，使谷子的增产效应更加显著。相较于露地种植的谷子，应用地膜覆盖技术的谷子单株穗重增加了7~12g左右，穗粒重增加5~8g左右，与此同时，应用地膜覆盖技术的谷子出谷率增加了2.3%~3.6%左右，这些都是谷子增产的重要表现。谷子覆膜形式的不同，所产生的增产效果也有所差异，例如，采用平膜穴播覆盖方式种植的谷子，其谷草产量可达每公顷12397千克左右，而谷粒产量可达每公顷5111kg左右，相较于露地种植的谷子，谷草产量增加了62.54%左右，谷粒产量增加了62.26%左右。而采用谷子垄盖覆膜方式种植的谷子，其谷粒产量可达每公顷4788kg左右，相较于露地种植的谷子，产量增加了61.75%左右。由此可见，地膜覆盖技术对谷子产量的影响十分显著，能够在很大程度上促进谷子产量的提升，因此，地膜覆盖技术的应用对于实现谷子的优质高产具有十分重要的意义。

3.4 地膜覆盖技术对土壤水分效应的影响

地膜覆盖技术的应用，需要借助地膜覆盖土壤表面，这样一来，可以有效降低土壤表面的蒸发效果，可以更高地保蓄灌溉水与自然降水，促进土壤蓄水能力的提升，不仅能够起到更好的保墒效果，同时还能有效提升土壤的调水功能，进而使土壤中的水分得到更加高效的利用。相较于裸露土壤，地膜覆盖的土壤的含水量更高，并且在谷子的不同生长阶段有着不同的表现。例如，在谷子的苗期至拔节期，在地表至地表以下20cm范围内土壤中，相较于露地部分，含水量增加了2.96%~8.24%；而在谷子的拔节期至抽穗期，含水量增加了1.01%~4.12%。与此同时，相较于露地部分，地膜覆盖的土层蓄水量更高。土层含水量更高，可以促进种子的发芽，有助于提升谷子的出苗率。与此同时，在谷子的生育期内，由于土壤的含水量更高，因此可以为谷子的生长发育提升更好的环境条件，并且可以促进谷子的灌浆，增加谷子的产量。

3.5 地膜覆盖技术对土壤温度效应的影响

土壤温度与光照效果以及自身的散热效果密切相关，土壤在受到光照的情况下，会接受太阳辐射热能，进而促进土壤升温，但随着光照效果的降低以及自身的散热作用，会使土壤的温度逐渐降低。而应用地膜覆盖技术，则可以更好地保障土壤温度。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气密性还可以抑制土壤温度的散发，进而促进土壤温度的保持，提升土壤温度。在谷子出苗时，相较于露地土壤，覆膜的土壤温度增加了2.9℃左右；在谷子拔节孕穗期，相较于露地土壤，覆膜的土壤温度增加了3.2℃左右。并且不同的覆膜形式对土壤的增温的效果也不相同。例如，采用垄沟覆盖方式，可以使0~15cm土层的温度提升0.84℃左右；采用平膜覆盖方式，可以使0~15cm土层的温度提升1.25℃左右。根据相关研究表明，相较于露地，覆膜处理谷子全生育期积温增加了150~200℃左右。土壤温度的增加，一方面能够促进谷子提前出苗，延长了谷子的生长发育时间，能够使谷粒更加饱满、更加成熟，对于提升谷粒的品质和产量均具有十分重要的作用。另一方面，土壤温度的增加，也能促进谷子的生长发育，同样有助于提升谷子的品质与产量。而地膜覆盖技术则是促进土壤温度提升的有效方式，因此地膜覆盖技术的应用效果十分显著。

3.6 不同覆膜材料对谷子生长发育的影响

随着科技的发展，覆膜材料也开始呈现出多元化的发展趋势。从覆膜的材料类型来看，主要包括聚乙烯材质和全生物可降解地膜两种；从覆膜的颜色来看，主要包括白色和黑色两种。聚乙烯材料覆膜的可降解性差，容易造成土壤污染与环境污染问题，进而影响谷子的生长。白色聚乙烯地膜的积温效果最好，黑色可降解地膜的积温效果最差。但是黑色可降解地膜的叶片水分利用率更好。白色可降解地膜和白色聚乙烯地膜的谷子产量相差不大。