设施农业全程机械化栽培技术浅析

设施农业全程机械化栽培技术浅析

摘要:通过在德宏蔗区以宽膜双沟覆盖为处理,常规地膜半覆盖为对照,进行6个示范点同田对比示范结果表明,宽膜双沟覆盖与常规半覆盖相比,甘蔗出苗率增加14.7%(绝对值),分蘖率增加17%(绝对值),总苗数增加43980株/hm2,株高增加6cm,茎径增加0.09cm,有效茎增加4755条/hm2,产量增加18842kg/hm2,增17.8%,蔗糖分增加0.49%(绝对值),含糖量增加2888kg/hm2,增22.6%。每公顷农业增收8478.9元,工业增收12959.1元,工农业纯收入增加20716.35元。

关键词:甘蔗;宽膜双沟覆盖;示范;成效

0引言

目前,在甘蔗生产上地膜覆盖栽培方式主要有两种,即半覆盖、全覆盖;地膜半覆盖是指采用幅宽40~50cm的普通地膜或除草地膜只覆盖一行蔗沟的一种甘蔗常规地膜覆盖方式,甘蔗齐苗后揭膜[1];地膜全覆盖是指种植时一次性施入肥料及防虫农药,采用幅宽1.5~3m的普通地膜或除草地膜与植蔗沟垂直方向进行全田覆盖,不再进行田间管理的一种轻简栽培地膜覆盖方式[2-4]。其中,地膜半覆盖在甘蔗上的应用从试验研究成功至今一直在使用,但其覆盖面积少,增温保湿效果欠佳[5];为了改善这一现状,地膜全覆盖从2009年开始在云南蔗区[6-11]逐年大面积推广应用,并取得了很好的增产增收效果;然而,在推广应用的过程中也出现了一些弊端,其一,地膜全覆盖不做培土管理,甘蔗扎根较浅,遇大风易倒伏。其二,甘蔗是需水较多的作物,在云南,由于部分蔗区干旱或极干旱,蔗农在土壤缺水的情况下强行全膜覆盖,无法有效利用盖膜后的降雨(雨量不大,雨水不能通过接口下渗到土壤),导致甘蔗出苗少,甚至不出苗。全膜的保水功能必须建立在土壤有水可保的基础上。其三,地膜残留污染问题日益严重,杨友军等人[12]的研究结果表明,全膜覆盖栽培技术主要使用不可降解或难以降解的地膜,其使用量高达105~120kg/hm2,比常规窄膜使用量增加1倍多,目前在部分全面推广全膜覆盖的蔗区,白色污染日趋严重,且已开始显示其危害性。甘蔗宽膜双沟覆盖栽培技术是德宏州甘科所于2013年以来,在克服传统半覆盖栽培不利因素,保留了全覆盖有利因素的基础上发展起来的一种耕作栽培技术[13-14],经历了从常规半膜覆盖到全覆盖,从全覆盖再到双沟覆盖的发展阶段,是甘蔗农业上的一项突破性的创新技术;该技术是采用幅宽1.8~2m的普通地膜或除草地膜沿蔗沟方向覆盖两行蔗沟和一行蔗行间的一种甘蔗地膜覆盖方式,甘蔗齐苗后揭膜。甘蔗宽膜双沟覆盖,每覆盖两沟裸露一行蔗行间,在管理过程中采取揭膜培土管理,可有效利用盖膜后的降水、改善倒伏及地膜残留污染等问题。研究结果表明[13],甘蔗宽膜双沟覆盖栽培技术比常规半覆盖蔗地5cm土壤温度提高1.6℃,土壤含水量增加3.6个百分点,具有操作性强、增温、保湿、提早出苗、提高出苗率、增产、提早成熟、抗倒伏、无污染等优点。2018年德宏州将“甘蔗宽膜双沟覆盖高产栽培技术示范”列入德宏综合试验站示范技术和德宏州甘蔗科技专项资金项目支持,进一步加大了示范力度,为相似蔗区使用该技术提供参考。

1示范方法

1.1示范地点及方法

2018年在德宏州甘科所及盈江、梁河、瑞丽、芒市、陇川建立甘蔗宽膜双沟覆盖高产栽培技术示范点6个(表1),共45hm2。每个示范点以宽膜双沟覆盖为处理,常规地膜半覆盖(盖1行蔗沟)为对照,进行3~5个点同田对比示范,收集数据。

1.2数据收集及分析

苗期调查出苗率、分蘖率,甘蔗成熟期11月份调查株高、茎径、有效茎等产量性状,12月份甘科所、芒市示范点采样进行工艺性状检测,其余示范点进行锤度调查换算蔗糖分。数据整理及分析采用Excel2007、DPS7.05软件进行。

2示范结果

2.1宽膜双沟覆盖对甘蔗农艺性状的影响

2.1.1出苗率

由表2可知,各示范点出苗率除盈江点双沟覆盖比半覆盖减少2.8%(绝对值)外,其余点均优于常规半覆盖;双沟覆盖平均出苗率为67.6%,比半覆盖(52.9%)增加14.7%(绝对值)。

2.1.2分蘖率

各示范点分蘖率除芒市点双沟覆盖比半覆盖减少7.5%(绝对值)外,其余点均优于常规半覆盖;双沟覆盖平均分蘖率为167.7%,比半覆盖(150.7%)增加17.0%(绝对值)。

2.1.3总苗数

各示范点双沟覆盖总苗数均优于常规半覆盖,双沟覆盖平均总苗数为159585株/hm2,比半覆盖(115605株/hm2)增加43980株/hm2。方差分析结果表明,总苗数差异达5%显著水平。

2.1.4株高

由表3可知,各示范点株高除芒市点双沟覆盖比半覆盖减少1cm外,其余点均优于常规半覆盖;双沟覆盖平均株高为295cm,比半覆盖(289cm)增加6cm。方差分析结果表明,株高差异达5%显著水平。

2.1.5茎径

各示范点茎径除陇川点双沟覆盖比半覆盖减少0.05cm外,其余点均优于常规半覆盖,双沟覆盖平均茎径为2.87cm,比半覆盖(2.78cm)增加0.09cm。方差分析结果表明,茎径差异达5%显著水平。

2.1.6有效茎

各示范点有效茎除盈江双沟覆盖比半覆盖减少1815条/hm2外,其余点均优于常规半覆盖,双沟覆盖平均有效茎为68835条/hm2,比半覆盖(64080条/hm2)增加4755条/hm2。方差分析结果表明,有效茎差异达5%显著水平。

2.2宽膜双沟覆盖对甘蔗产量及蔗糖分的影响

2.2.1产量

由表4可知,各示范点双沟覆盖产量比半覆盖高5.3%~30.9%,双沟覆盖平均产量为124520kg/hm2,比半覆盖(105678kg/hm2)增加18842kg/hm2,增17.8%。方差分析结果表明,产量差异达1%极显著水平。

2.2.2蔗糖分

各示范点蔗糖分除盈江点双沟覆盖比半覆盖降低0.41%(绝对值)外,其余示范点均优于常规半覆盖,双沟覆盖平均蔗糖分为12.62%,比半覆盖(12.13%)增0.49%(绝对值)。

2.2.3含糖量

各示范点双沟覆盖含糖量均比半覆盖高,双沟覆盖平均含糖量为15674kg/hm2,比半覆盖(12786kg/hm2)增加2888kg/hm2,增22.6%。方差分析结果表明,含糖量差异达1%极显著水平。

2.3宽膜双沟覆盖经济效益

双沟覆盖示范投入除草地膜3600kg,完成示范面积45hm2,每公顷使用地膜79.95kg,比半覆盖增加42.45kg/hm2,以17元/kg计算,增加成本721.65元/hm2。农业增收:双沟覆盖比半覆盖增产18842kg/hm2,以甘蔗一等质量450元/吨收购价计,增收8478.9元/hm2。企业增效:双沟覆盖比半覆盖含糖量增加2888kg/hm2,以88%回收率、目前昆明的糖价5100计算,每公顷多产糖2541kg,企业增加效益12959.1元/hm2。每公顷工农业合计增收21438元,减除地膜增加的成本721.65元,工农业纯增收20716.35元。45hm2示范共增加经济效益93.22358万元。

3小结

3.1示范效果显著

宽膜双沟覆盖出苗率比半覆盖增加14.7%(绝对值),分蘖率比半覆盖增加17%(绝对值),总苗数比半覆盖增加43980株/hm2,株高比半覆盖增加6cm,茎径比半覆盖增加0.09cm,有效茎比半覆盖增加4755条/hm2,产量比半覆盖增加18842kg/hm2,增17.8%,蔗糖分比半覆盖增加0.49%(绝对值),含糖量比半覆盖增加2888kg/hm2,增22.6%。其中,总苗数、株高、茎径、有效茎差异达显著水平,产量、含糖量差异达极显著水平。

3.2农民增收,企业增效,推广应用面积大

宽膜双沟覆盖农业增收8478.9元/hm2,企业增加效益12959.1元/hm2,工农业合计增收21438元/hm2,工农业纯增收为20716.35元/hm2。45hm2示范共增加经济效益93.22358万元。双沟覆盖配套技术得到进一步熟化,辐射带动了该技术在各蔗区的推广应用。宽膜双沟覆盖技术的示范,表现出了明显的增产和提早成熟的优势,得到了蔗农、甘蔗科技部门、制糖企业的认可,芒市科技部门及德宏英茂糖业有限公司已将该项技术列入2019年核心技术进行示范推广。

作者:杨梅 李新臣 杨光琴 晏祥玉 杨洪岂 陈寿宏 郭兆建 龙琪 张念滇 康宁 赵红梅 屈再乐 杨荣芬 尹以龙 张永港 单位:云南省德宏州甘蔗科学研究所 云南省瑞丽糖厂 云南省景罕糖厂 云南省芒市甘蔗站 云南省瑞丽市糖办 云南省盈江甘蔗站