-
魔芋，又名蒟蒻，天南星科(Araceae)魔芋属(Amorphophallus blume)草本植物[1].白魔芋是中国特有的魔芋种之一，性喜温暖、阴凉和湿润的气候环境.在传统生产中，通常是大田栽培，没有进行地膜覆盖，但随着全球气温的升高，魔芋在生长期易遭遇早春干旱和高温高湿等气候影响，造成魔芋生长障碍以及不利于魔芋的生长环境，如土壤板结、杂草滋生等.生产中为缓解这些因素对魔芋生产造成的影响，采用自然覆盖与地膜覆盖两种方式，其中自然覆盖常采用秸秆、树叶和干草等[2]，但材料不便于收集，人工成本增加，而地膜覆盖更加方便实用，通过覆盖可改善土壤微环境、抑制杂草与病虫害.现已有张远学[3]、邢礼军[4]等将地膜覆盖技术应用于魔芋栽培种植中，使魔芋病害降低、产量提高，但对适于魔芋栽培的地膜种类研究少有.另外，白魔芋栽培通常采用魔芋—玉米间套模式[5]，该模式下只施用底肥，虽然可以为白魔芋的生长提供良好的遮阴效果，但玉米有较强的吸肥能力，导致魔芋吸肥受限，且在生长后期，球茎膨大时缺少肥料供给，这都不利于魔芋的肥料利用效率，最终将导致白魔芋产量的下降[6].目前水肥一体化技术已成熟运用在蔬菜[7]、果树[8]、花卉[9]和大田经济作物[10-11]中，但尚未有魔芋水肥一体化技术应用的相关研究报道.本试验针对白魔芋生产中的问题，通过探究不同地膜覆盖与施肥方式对白魔芋生长的影响，筛选适合白魔芋栽培的最佳生产体系，为后续白魔芋的产业化栽培管理提供一定的理论基础.
HTML
-
本试验于2018年4月至11月在重庆市魔芋专家大院试验基地进行，东经108.299 585度，北纬30.227 157度，海拔高度为924.0 m；土壤中各营养成分的质量比为：速效磷18.77 mg/kg、速效钾93.87 mg/kg、铵态氮13.81 mg/kg，土壤pH值为6.4.试验设置银黑双色膜、白膜、黑膜和不覆膜4种覆盖方式；并结合传统施肥模式(施用15-15-15硫酸钾复合肥作为底肥)和水肥模式(不施用底肥).从2018年5月-8月，每间隔20~30 d，施用新希农冲施肥1次，共计6次，质量浓度比为1:500，分别于5月27日、6月10日、6月26日、7月18日、8月8日、8月26日施用；每间隔7~14 d，施用1次新希农叶面肥，共计10次，质量浓度比为1:400，分别于6月9日、6月18日、6月29日、7月7日、7月14日、7月21日、7月28日、8月4日、8月12日、8月19日施用).两种施肥方式，用肥总量均为360 kg/hm2.试验共设8个处理，每个处理3个重复，小区面积为7 m2.试验于4月28日播种，10月26日测产.
-
下叶面光照强度：使用TES-1335数位式照度计测量15 cm高下叶面的光照强度.
杂草数：按每个试验小区随机选取3个1 m2地块进行计数.
株数防效=[(空白对照区杂草株数-处理区杂草株数)/空白对照区杂草株数]×100%
壮苗指数：壮苗指数=(叶柄直径/株高+根干质量/茎叶干质量)×全株干质量；
叶绿素：采用丙酮-乙醇速测法；
净光合速率：使用LCpro-SD光合仪于晴天早上9：00-11：00进行测量；
产量：采挖后用电子秤称量.
1.1. 试验设计
1.2. 测量指标与数据处理
-
由图 1可知，在6：00时至20：00时之间，4种处理的反射光光照强度变化均呈现先增高后降低的趋势，白膜和双色膜处理反射光光照强度高于对照，有助于魔芋叶片的光合作用，其中白膜反射光光照强度最高，在12：00时达到了20.43 klx；而黑膜处理的反射光光照强度低于对照，在12：00时光照强度仅为8.00 klx，从而减少了魔芋下叶面的可吸收光，可能降低魔芋叶片的光合作用.
-
由表 1可知，在不同颜色地膜覆盖下，杂草数量较对照均有不同程度的减少，且均存在具有统计学意义的差异，在双色膜、白膜和黑膜覆盖下，杂草防效率分别提高66.59%，39.72%和61.06%，明显减少了白魔芋田间的杂草数量，3种地膜的株数防效从高到低依次为双色膜、黑膜、白膜，表明3种地膜对白魔芋杂草数量减少积极有效.
-
由图 2可知，以地膜颜色为主效应分析，白魔芋的壮苗指数在双色膜、白膜和黑膜覆盖下，水肥模式组均高于传统模式组，其中双色膜覆盖下两种施肥方式存在具有统计学意义的差异，且高出了11.06%. 表 2数据表明，以施肥方式为主效应分析，在水肥模式施肥方式中，双色膜覆盖下，白魔芋的壮苗指数为1.643，与白膜和不覆膜处理存在具有统计学意义的差异，分别高出了57.0%和40.7%，而黑膜处理与白膜和不覆膜也存在具有统计学意义的差异，分别高出40.9%和26.2%；在传统模式施肥方式中，双色膜处理仍表现最优，与白膜和不覆膜存在具有统计学意义的差异，分别高出50.5%和16.7%，黑膜处理仅对白膜存在具有统计学意义的差异，高出了38.9%，不覆膜处理较之白膜存在具有统计学意义的差异，高出了-28.4%.结果表明两种因素对白魔芋的壮苗指数均有影响，其中双色膜有利于魔芋生长，而白膜抑制了魔芋的生长，壮苗指数表现低于不覆膜处理；而在施肥方式中，在3种地膜覆盖下水肥管理组白魔芋生长均表现更优.由此可以说明双色膜和水肥模式管理的组合更好地促进了魔芋植株的生长.
-
由表 3可得，白魔芋的叶绿素质量比在两种互作因素影响下表现差异.以地膜为主效应分析，发现在双色膜、白膜、黑膜覆盖下，水肥模式相较与传统模式施肥方式存在具有统计学意义的差异，分别高出23.9%、12.7%和11.3%，而不覆膜处理两种施肥方式间不存在具有统计学意义的差异.以施肥方式为主效应分析，白魔芋的叶绿素质量比在水肥模式处理中双色膜与白膜、黑膜和不覆膜之间存在具有统计学意义的差异，分别高出64.6%，17.8%和38.1%；黑膜与白膜和不覆膜存在具有统计学意义的差异，分别高出39.7%和17.2%；而白膜和不覆膜之间也存在具有统计学意义的差异，较之高出了-19.1%.在传统模式处理中，白魔芋的叶绿素质量比表现最好的为双色膜，达到3.281 mg/g，且与白膜和不覆膜存在具有统计学意义的差异，并分别高出了49.8%和15.4%，而与黑膜不存在具有统计学意义的差异；黑膜处理仅对白膜存在显著性差异，并比白膜处理高出41.5%；不覆膜处理与白膜也存在显著性差异，白膜处理叶绿素质量比比不覆膜高出了-22.9%.结果表明，两种因素中施肥方式的水肥处理有利于白魔芋叶片叶绿素质量比的积累，而在地膜颜色因素中，双色膜与黑膜可以提高叶片的叶绿素质量比，而白膜抑制了叶绿素的质量比.其中双色膜处理在两种施肥方式中均表现最佳，且与水肥模式施肥方式的结合更有利于促进魔芋叶片叶绿素的积累，从而提高白魔芋植株的光合作用.
-
由表 4可得，两种互作因素下白魔芋的净光合速率略有变化.在以地膜颜色为主效应分析中，魔芋的净光合速率仅在双色膜覆盖处理中两种施肥方式间存在具有统计学意义的差异，水肥模式施肥方式比传统模式高出7.8%；其余3种覆盖处理中两种施肥方式均不存在具有统计学意义的差异.在以施肥方式为主效应分析中，水肥模式处理白魔芋的净光合速率在双色膜中表现最好，达到23.395 μmol·m2/s，且与白膜和不覆膜之间存在具有统计学意义的差异，分别高出13.9%和12.6%；而黑膜和其它3种覆盖方式均不存在具有统计学意义的差异.在传统模式组中，白魔芋的净光合速率在各覆盖间差异小，且均不存在具有统计学意义的差异.由此说明，白魔芋的净光合速率受两种施肥方式的影响不大，仅一组显示有具有统计学意义的差异；而在水肥模式组中，不同地膜对白魔芋的净光合速率的影响存在差异，其中双色膜更有利于白魔芋的光合作用；但在传统模式组中，各覆盖之间变化不大，说明仅有在水肥模式条件下，地膜覆盖才有利于白魔芋进行光合作用.
-
白魔芋的小区产量在两种互作因素的影响下差异具有统计学意义.由图 3，以地膜颜色为主效应的分析，发现双色膜、白膜、黑膜和不覆膜处理中水肥模式施肥方式均显著大于传统种植方式，分别高出了22.2%，24.0%，15.4%和15.1%.由表 5，在以施肥方式为主效应分析中，在水肥模式处理中双色膜的白魔芋小区产量表现最好达到18.860 kg，折合每公顷产量为26 956.245 kg，且与白膜和不覆膜存在具有统计学意义的差异，分别高出59.2%和43.3%，而与黑膜不存在具有统计学意义的差异；黑膜的魔芋产量也显著大于白膜与不覆膜，分别高出47.7%和24.8%；而白膜与不覆膜之间不存在具有统计学意义的差异.在传统模式处理中，白魔芋的小区产量在双色膜依旧表现最好，达到了15.433 kg，折合每公顷产量22 058.595 kg，与黑膜不存在具有统计学意义的差异，但显著大于白膜和不覆膜，且分别高出61.6%和35.0%；黑膜与白膜和不覆膜处理也存在具有统计学意义的差异，分别高出58.7%和32.6%；白膜的白魔芋小区产量最低仅为9.546 kg，折合每公顷产量为13 644.900 kg，与不覆膜不存在具有统计学意义的差异.通过结果，发现白膜处理中两种施肥方式差异最大，且小区产量远低于双色膜处理，且双色膜处理的两种施肥方式差异明显，表明水肥模式能有效提高白魔芋的产量；双色膜和黑膜表现较好，均比对照组的小区产量高，而白膜小区产量低于对照组，说明双色膜和黑膜有利于提高白魔芋的产量，而白膜可能不适用于白魔芋的栽培种植.
2.1. 不同地膜覆盖与施肥方式对白魔芋下叶面光照强度的影响
2.2. 不同颜色地膜对田间杂草数量的影响
2.3. 不同地膜覆盖与施肥方式对白魔芋壮苗指数的影响
2.4. 不同地膜覆盖与施肥方式对白魔芋叶绿素质量比和净光合速率的影响
2.4.1. 不同地膜覆盖与施肥方式对白魔芋叶绿素质量比的影响
2.4.2. 不同地膜覆盖与施肥方式对白魔芋净光合速率的影响
2.5. 不同地膜覆盖与施肥方式对魔芋产量的影响
-
地膜覆盖具有增温调湿[12]、改善植株生长环境[13]、改善光照条件和减轻杂草[14]等作用.本试验研究结果表明，银黑双色地膜可增加魔芋下叶面处的光照强度，并能有效减少田间杂草数量，为魔芋的生长提供良好的外界条件，并在一定程度上改善了魔芋的生长环境，促进了魔芋植株的生长，提高了魔芋吸收水分和养分的利用效率，两种施肥模式下均能提高魔芋产量，分别提高了35.0%和43.3%，这与李雪松等[15]的试验结果一致.黑色地膜同样能有效减少杂草的数量，有利于魔芋植株的生长，这与王红丽等[16]对黑色地膜可减少杂草的结论一致，但由于黑色地膜对日光的吸收较强，可能影响魔芋对光的利用，其最终产量略低于银黑双色地膜；白色地膜具有较好的反射光能力，同时也带来了较高的环境温度，导致在试验中出现烧苗的现象，影响了魔芋的生长，同时控制杂草的能力不及前两种地膜，造成魔芋水肥利用效率低，最终结果其产量不理想.这些结果与马铃薯[17]、玉米[18]和烤烟[19]等作物中地膜的应用相同，由此可以得出，银黑双色地膜更适用于魔芋的生产栽培，可显著提高魔芋的产量；而白色地膜抑制魔芋的生长并降低了魔芋的产量，所以不适用于魔芋的栽培.
-
水肥模式施肥方式采用可控的滴灌管道，通过滴灌的方式定时、定量、均匀地将可溶性肥料按照需要的浓度直接作用于植物的根部生长区域，使根系持续吸收水分和养分，让植株长期生长在适宜的栽培环境中，有利于作物的生长[20].本试验结果显示，相比于传统施肥，白魔芋在水肥管理施肥方式下能显著提高植株的壮苗指数，促进叶片的光合作用，并提高了叶绿素的质量比，这与王睿[21]、邓兰生[22]、唐琳[23]等的研究结论相同，水肥管理促进了作物的生长；在最终产量中，各处理中水肥模式施肥方式的产量均显著大于传统模式模式.由此可以得出，水肥一体化施肥方式可让植株持续保持良好的生长环境，利于魔芋对水分养分的吸收与利用，更有利于魔芋的生长及其产量的提高.
DownLoad: