烤煙地膜覆蓋栽培技術(shù)

地膜覆蓋技術(shù)來自日本。1957年，日本鹿兒島草場(chǎng)的卷煙田進(jìn)行了土壤和肥料由于雨水流失而進(jìn)行的栽培試驗(yàn)。中國(guó)在20世紀(jì)80年代對(duì)地膜覆蓋作物進(jìn)行了栽培試驗(yàn)?？緹煹啬じ采w栽培技術(shù)具有提高土壤溫度、保持土壤水分、改善土壤性狀、提高肥料利用率等作用,相對(duì)于不覆膜栽培技術(shù)而言對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育主要為正效應(yīng)作用[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52]。我國(guó)烤煙地膜覆蓋栽培技術(shù)在20世紀(jì)主要是引進(jìn)性驗(yàn)證試驗(yàn)和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28],進(jìn)入21世紀(jì)后應(yīng)用性技術(shù)及其影響的研究較多[29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52]。目前,烤煙地膜覆蓋栽培技術(shù)已成為一項(xiàng)廣泛應(yīng)用的成熟技術(shù),在不同烤煙生產(chǎn)區(qū)域具有不同的生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范要求。筆者從烤煙地膜覆蓋栽培技術(shù)的作用、存在的問題和技術(shù)要求對(duì)烤煙地膜覆蓋栽培技術(shù)進(jìn)行了綜述。1地膜覆蓋法的形成1.1地膜覆蓋對(duì)熱能量的影響地膜覆蓋的增溫機(jī)制:地膜隔絕了土壤與外界的水分交換,從而消除了潛熱交換的損失;地膜減弱了土壤與外界的顯熱交換,使土壤熱能量增大;地膜及其表面粘附的水層對(duì)長(zhǎng)波輻射的削弱作用,使夜間土壤有效輻射減小,從而使?jié)穸认陆禍p緩。采用地膜覆蓋后,一般在0~50cm土層都有增溫效果;0~20cm土層一般可提高2~10℃;晴天5cm土層高10℃,在陰天略高。地膜覆蓋可增加烤煙生長(zhǎng)季節(jié)土壤內(nèi)有效積溫200~300℃,能提前滿足烤煙對(duì)熱量的要求,提前10~15d完成生長(zhǎng)發(fā)育階段。1.2減少土壤沖淤,減少蒸發(fā)量在干旱地區(qū),可保持水分,避免土壤蒸發(fā),有保墑保水的作用。在多雨地區(qū),可減少土壤沖刷,保持土壤中的水分要求,避免肥料流失。提高土壤含水量5%~10%,減少蒸發(fā)量76%。保持水分的另一方面是土壤水分相對(duì)穩(wěn)定,蓋膜后壟體水分運(yùn)動(dòng)方向由向下淋溶滲透改變?yōu)橄蛏虾缥鼭B透,水分相對(duì)平衡。1.3根際和根外土壤細(xì)菌多樣性使土壤結(jié)構(gòu)疏松,增強(qiáng)通透性,氣相比例增大,10cm土層溶重覆膜比不覆膜減少0.19~0.28g/cm3,孔隙度增加6.3%~9.1%。銀光膜覆蓋后無論旺長(zhǎng)期或現(xiàn)蕾期,根際和根外土壤中細(xì)茵、放線菌和真茵總數(shù)以及氨化細(xì)菌、好氣性纖維素分解細(xì)菌數(shù)量均明顯提高。與露地栽培相比,根際效應(yīng)顯著。普通透明膜在旺長(zhǎng)期對(duì)某些微生物有一定促進(jìn)作用,但進(jìn)入高溫季節(jié)則表現(xiàn)明顯的抑制作用。覆膜使土壤微生物活動(dòng)過旺,嫌氣微生物活動(dòng)加速,使土壤中氧氣含量減少,還原性物質(zhì)如甲烷含量升高1倍,達(dá)0.75mg/kg,還可能使其他還原性物質(zhì)如H2S含量增加,易造成根系缺氧和根系中毒,并使土壤中固、液、氣3相比例失調(diào),土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞,從而使中后期烤煙根系吸收活力下降。1.4地膜覆蓋中氮素的利用地膜覆蓋一次性施肥可減少土壤養(yǎng)分淋失,施肥量比不覆膜施肥減少12%左右。覆膜能提高植煙土壤溫度及中性磷酸酶的活性,促進(jìn)煙株對(duì)氮、磷的吸收;明顯促進(jìn)煙株地上部的生長(zhǎng),使煙株早發(fā)育。經(jīng)同位素標(biāo)記測(cè)定,氮素的利用率為57.1%,不覆膜的為41.0%。3d內(nèi)尿素轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮形態(tài)在15℃土壤溫度時(shí)達(dá)50%,25℃時(shí)達(dá)90%。土壤中氮素釋放高峰在栽后50d,不覆膜的為70d。研究表明,地膜覆蓋可減少氮肥使用量13%~20%,日本達(dá)30%~40%。對(duì)氮素吸收量提高2倍,吸收高峰提早10~15d。關(guān)于減少氮肥用量問題,有研究認(rèn)為,應(yīng)增加使用量10%~15%。其原因是前期土壤溫度、水分等得以改善,有利于土壤中微生物活動(dòng),加速土壤中有機(jī)氮的轉(zhuǎn)化利用和無機(jī)氮提前供給,煙株代謝活動(dòng)旺盛,氮素被煙株大量吸收,下部葉片易長(zhǎng)得過大,造成相互遮陰,影響正常的光合作用和物質(zhì)轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存而提早變黃。由于中后期土壤的供肥能力相對(duì)下降,造成供氮水平降低,上部葉片得不到適量的養(yǎng)分供應(yīng),難以進(jìn)行正常的生長(zhǎng)發(fā)育而早衰。1.5地膜覆蓋對(duì)煙苗生長(zhǎng)和生化的影響地膜覆蓋栽培有利于促進(jìn)早期養(yǎng)分吸收和葉面積增大,促進(jìn)干物質(zhì)積累,其日積累高峰提前10d。普遍認(rèn)為地膜覆蓋可提早移栽10~15d。地膜覆蓋可促進(jìn)前期生長(zhǎng),延遲花芽分化時(shí)間。根系加重,根系向水平方向伸展較多。促進(jìn)生長(zhǎng)的效果在栽后40d最顯著,至打頂時(shí)沒有明顯差異。移栽后40d,蓋地膜的根數(shù)是不覆膜的1.6倍,根長(zhǎng)是不覆膜的1.4倍,根重是不覆膜的2.0倍。根在耕層內(nèi)的分布,蓋地膜的根80%以上在0~20cm,并向四周伸展,根冠大,須根多;不蓋地膜的煙根向縱深處生長(zhǎng),根冠小,須根較少?？緹熞圃院蟛煌瑫r(shí)期蓋膜處理根的長(zhǎng)度、數(shù)量、干重明顯大于不覆膜處理,80d時(shí)根的長(zhǎng)度、數(shù)量、干重與蓋膜時(shí)間呈極顯著正相關(guān)。地膜覆蓋可以提高伸根期煙株體內(nèi)N、P、K、Cu、Zn的含量,但顯著降低旺長(zhǎng)期和成熟期N、P、K、Mg、Fe、Mn、Zn的含量。地膜覆蓋促進(jìn)煙株干物質(zhì)的積累和養(yǎng)分的吸收利用。在采烤結(jié)束后,干物質(zhì)積累提高17.07%,氮、鉀的吸收總量和煙葉中鉀的含量分別提高9.28%和15.50%,對(duì)提高煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)有明顯的效果。覆膜后煙草葉片中蔗糖轉(zhuǎn)化酶(INV)、硝酸還原酶(NR)的活性較不覆膜處理的高,在覆膜處理中以35d揭膜處理的酶活性最強(qiáng),煙草根系中NR活性與地上部葉片中的變化趨勢(shì)不同,表現(xiàn)為不覆膜處理的酶活性高于覆膜處理。雙行凹型壟全生育期蓋膜有利于對(duì)煙株磷的積累,能促進(jìn)速效磷向表層富集,灌溉能緩解此現(xiàn)象。1.6不同處理對(duì)煙田雜草的控制效果地膜覆蓋在煙草栽培中具有防病蟲害和控制雜草等作用。應(yīng)用銀灰色地膜覆蓋可有效地減低蚜蟲傳毒為害,其防CMV花葉病效果達(dá)88%~98%,百株蚜量減少78%~88%,避蚜防病效果顯著。覆蓋各種有色膜的煙田雜草發(fā)生量比蓋透明膜顯著減少,深黑膜的控草效果達(dá)95%以上,與施50%乙草胺乳油加蓋透明膜的效果相似。地膜顏色愈深,控草效果愈好,順序?yàn)楹谏?、蘭色、黃色。配色膜控制煙田雜草效果達(dá)35.7%~48.7%,銀灰膜控制煙田雜草效果達(dá)22.1%~23.5%。配色膜控草的綜合效果最佳,移栽后60d的控草效果達(dá)83.5%。2地膜覆蓋作物的種植2.1揭膜和不揭膜對(duì)煙株各部位的影響采用地膜覆蓋后,地膜覆蓋隔斷了大部分土壤與外界的直接氣體交換,因此膜下的土壤通透性往往比露地栽培的差,特別是在強(qiáng)降雨之后、土壤粘重及地下水位高的地區(qū)容易出現(xiàn),由此造成的土壤缺氧會(huì)使煙株根系活力降低,同時(shí)更容易使?jié)n害加重,以及肥效發(fā)揮提前、中耕培土受限和部分病蟲草害加重等。在不同烤煙生產(chǎn)區(qū),因氣候、海拔和生育期等地膜覆蓋栽培有揭膜和不揭膜的栽培方式。研究認(rèn)為揭膜和不揭膜主要影響中下部葉片的厚度。全生育期蓋膜處理煙葉采收結(jié)束時(shí),畦土表層1.5cm深處土壤的堿解氮、水溶性硼、速效鉀和交換性鎂含量分別為937.58、1.60、2136.06和143.96mg/kg。在生育中期揭膜有利于成熟期煙株根系的生長(zhǎng),移栽后30d揭膜處理的煙株根干重是全生育期蓋膜處理的1.72倍,蓋膜導(dǎo)致了堿解氮、水溶性硼、速效鉀、交換性鎂等移動(dòng)性強(qiáng)的養(yǎng)分在畦土表層富集。覆膜導(dǎo)致煙株的根冠比下降,且覆膜后土壤的氧化還原電位和pH下降,可能造成土壤中硝化作用的減弱,使NH4+-N向NO3--N轉(zhuǎn)化減慢,從而降低了煙草對(duì)NO3--N的吸收率。覆膜條件下土壤中脲酶的活性隨尿素、磷肥用量的增加而有所降低,且覆膜本身也降低了脲酶的活性。連續(xù)覆膜條件下,土壤有機(jī)質(zhì)含量普遍下降,約每年為0.1%,也易造成對(duì)土壤中礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的過量吸收,從而減少土壤對(duì)礦物離子的吸附力和交換量。2.2生產(chǎn)操作2.2.1局部溫室的間性效應(yīng)壟面高低不平,覆膜后壟面凹陷部位與地膜之間形成若干小空隙室。這些小空隙室內(nèi)雜草繁茂,表現(xiàn)出“壟面局部溫室效應(yīng)”。2.2.2煙苗和苗的選擇煙苗高度不夠,苗莖短。栽深時(shí)生長(zhǎng)點(diǎn)易被泥土淹沒而死苗,或者煙苗下部葉片易被地膜灼傷。一般苗莖高10~12cm較好,移栽時(shí)將8~10cm苗莖埋入土內(nèi)。2.2.3開口大小,以壓覆膜煙壟覆蓋地膜時(shí),煙農(nóng)常把煙苗莖基部地膜撕開一個(gè)較大的口,特別是先覆膜后栽煙的地方,由于開口過大,地膜的增溫保濕效應(yīng)降低。一般開口直徑控制在7~8cm為宜。2.2.4土溫增加土溫?zé)焿派w上地膜后在地膜上壓上很多泥土,甚至用泥土把地膜全部蓋嚴(yán)。這樣地膜不能或者只有少數(shù)部位能接受陽(yáng)光照射,不能完全發(fā)揮其增加土溫的作用。其正確做法是在煙壟兩側(cè)和煙壟兩頭地膜邊沿壓少量泥土,保證地膜壓實(shí)不會(huì)被風(fēng)吹起即可,要盡可能讓更多的膜面受到陽(yáng)光照射。2.3農(nóng)膜殘損,土壤理化性質(zhì)基地膜覆蓋栽培主要存在2個(gè)方面的污染問題:(1)化學(xué)污染。農(nóng)膜中的鄰苯甲酸22異丁酯從農(nóng)膜揮發(fā)到空氣中,再經(jīng)葉子氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞,而植物的生長(zhǎng)點(diǎn)和嫩葉生理活動(dòng)旺盛,易受傷害。其毒性作用主要是破壞葉綠素和阻礙葉綠素的形成;(2)農(nóng)膜殘片污染。農(nóng)膜殘片對(duì)土壤容重、土壤含水量、土壤孔隙度、土壤透氣性、透水性等均有顯著影響。殘留農(nóng)膜碎片越大,影響越重,但對(duì)土壤硬度影響較小。殘膜多聚集在土壤耕作層和地表層,更易阻礙土壤毛管水的移動(dòng)和降水的浸透,破壞土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),妨礙下茬作物根系生長(zhǎng)及其對(duì)水分養(yǎng)分的吸收。3地膜覆蓋技術(shù)的要求3.1透明膜和有色膜、拾遺膜、可降解膜地膜材料通常包括聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(PE-C)、氯磺化聚乙烯(PE-CS)、(乙烯/丙烯/二烯)共聚物(EPDM)、聚丙烯(PP)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)等。常用的有透明膜、有色膜(彩色膜)、配色膜。一般規(guī)格是寬80~90cm,厚4~7μm,用量60kg/hm2左右。有色膜因色彩不同有防病蟲和控制雜草的作用,以配色膜的效果最佳。目前生產(chǎn)中還有一種液態(tài)地膜,是一種可降解的高分子有機(jī)化合物,既具有地膜的特性,又可以降解,是一種環(huán)保的覆蓋膜。王小東等研究表明,與傳統(tǒng)地膜相比,液態(tài)膜能降低高溫脅迫傷害,避免通氣不良的弊端,同時(shí)還具有省工、省時(shí)、降低生產(chǎn)成本、改善植煙土壤生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用前景廣闊。液態(tài)地膜覆蓋周期過后,在陽(yáng)光、氧氣和微生物的作用下,逐步降解,有利于環(huán)境保護(hù)。3.2不同覆蓋物對(duì)煙苗生長(zhǎng)的影響壟形一般為拱形而有飽滿或扁平的變化。壟溝形(槽型)的煙壟,是在土壟頂開一瓦溝型的凹槽,適用于干旱地區(qū),有收集雨水的作用。黃淮平原適用大平壟,頂寬30~40cm、高20cm。黃淮山區(qū)丘陵坡地適用小平壟,頂寬30~40cm、高10~15cm。高海拔、高緯度煙區(qū)適用小拱形壟,高10~15cm、底寬50~60cm。此外,還有雙行凹型壟、淺“V”型壟地膜覆蓋模式等。不同覆膜移栽方式對(duì)烤煙根系發(fā)育的影響差異顯著,土壟過高不利于根系的生長(zhǎng)發(fā)育。對(duì)土壟面的要求:壟土細(xì)碎平整,使膜能緊貼土表而不形成凹陷土面部位帶來的“壟面局部溫室效應(yīng)”。3.3栽植煙面開口要求煙苗健壯,苗莖高10~12cm,栽煙深度8~10cm。栽煙時(shí)膜面開口7~8cm。研究表明,隨煙苗移栽深度加深,根重及產(chǎn)量相應(yīng)增加。煙株形態(tài)發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量以移栽深度12cm結(jié)合團(tuán)棵后揭膜的處理表現(xiàn)最好,其煙葉內(nèi)在品質(zhì)也較協(xié)調(diào)。3.4覆煙以覆煙(1)先煙后膜:移栽后當(dāng)天(或土壤水分適宜后)覆蓋地膜,適宜于自然降水后煙地土壤,以及槽型或穴栽方式的全覆膜式栽煙(膜下煙,待煙苗生長(zhǎng)一定時(shí)間后破膜露苗)。(2)先膜后煙:先施肥并覆蓋地膜后植煙,覆蓋地膜前土壤中必須有充足的水分。膜上覆土不宜過多,否則影響效果。3.5施肥法施氮量與氮磷鉀比例與不覆膜的栽培法相同。穴施或條溝施,施肥深度10~15cm。專用復(fù)合肥一次性用作底