垄膜集雨沟播节水技术研究应用

一、垄膜集雨沟播节水 技术研究应用

旱地胡麻抗旱节水栽培包括旱地胡麻垄膜集雨沟播种植的不同密度、不同施肥量、不同行距、配套机具研制。根据旱作农田覆膜垄沟种植方式，产生微集流（雨）富集叠加并高效利用的技术原理，采取垄上覆膜（集雨产流区），沟内种植胡麻（集雨利用区），形成沟、垄相间的胡麻种植方式，使覆膜垄上的自然降水以最近的距离、最短的时间、最快的速度和最少的损失（蒸发）充分接纳于种植胡麻的沟内使“贫水富集”，使无效降雨有效利用、有效降雨高效利用。

针对宁夏胡麻种植区域气候干旱，胡麻生育期有效降雨少的自然特点，布置了垄膜集雨沟播不同种植方式、垄膜集雨沟播种植不同密度、垄膜集雨沟播种植不同施肥量、垄膜集雨沟播种植不同行距带幅的试验，研究制定垄膜集雨沟播抗旱节水种植的技术模式。

（一）垄膜集雨沟播种植方式研究

1.试验设计与方法

（1）试验方法

采用垄上覆膜，沟内种植作物，形成沟、垄相间的种植方式，种植垄沟带型是垄上覆膜宽40cm，胡麻种植沟宽60cm，带型比例为4∶6，机械覆膜和播种一次完成；以不覆膜的平种胡麻田为对照。种植胡麻品种为宁亚17号，地膜幅宽60cm，厚度0.008mm。

（2）田间设计

采用对比法设计，不设重复，小区面积0.07hm2，行距15cm，区距50cm，试验周围设保护区。

2.结果与分析

（1）对胡麻种子产量的影响

试验处理种子产量结果（见表1-2-59），采取覆膜垄沟种植的试验处理种子产量为1260.45kg/hm2；采取常规种植的试验对照种子产量为855.00kg/hm2。试验处理与对照相比增产405.45kg/hm2，增产率为47.42％，增产幅度比较大。

（2）投入产出分析

试验处理投入1774.5元/hm2，其中农膜649.5元（49.5kg/hm2）、播种和旋耕费600.0元、种子费525.0元（52.5kg/hm2）。试验对照投入1350元/hm2，其中播种和旋耕费600元、种子费750.0元（75.0kg/hm2）。与对照相比，试验处理生产种子1260.45kg/hm2，对照生产种子855.0kg/hm2，按照当年胡麻籽市场价格5.80元/kg计算，试验处理出为7310.55元/hm2，而对照产出为4959.00元/hm2，试验处理比对照增收1927.05元/hm2，效益比较显著。

（3）对主要农艺性状的影响

试验处理的主要农艺性状表现（见表1-2-60），试验处理的各农艺性状均优于对照，特别是有效分枝数、有效结果数、单株平均产量明显优于对照。

（4）自然降雨与土壤水分

胡麻生育期各月的降水量都比历年同期偏少9.4～16.26mm，6月8日至7月11日胡麻的水肥临界期（现蕾和开花阶段）没有出现有效降雨。在胡麻青果灌浆成熟阶段（8月）阴雨天气多，降雨量却比历年同期偏多49.14mm，对胡麻正常灌浆成熟有明显影响。土壤水分在幼苗阶段10～20cm土层试验处理比对照的土壤含水率高1.53％，20～30cm土层试验处理比对照的土壤含水率高1.46％，30～40cm土层水分含量没有明显差异。

开花阶段：0～20cm土层试验处理比对照的土壤含水率高0.26％，其余20～120cm各层试验处理均比对照的土壤含水率低0.26％～0.8％。

青果灌浆阶段：0～20cm和20～40cm土层试验处理比对照的土壤含水率偏低0.03％～0.05％，其余各层的土壤含水率试验处理均比对照偏高0.28％～0.77％。在胡麻生长水肥临界期土壤水分含量达到了作物对土壤水分含量需求的临界值以下，但是从田间长势看，试验处理与对照相比差异非常明显，增产效果也比较显著。这充分说明，在干旱条件下，采取垄上覆膜（集雨产流区），沟内种植胡麻（集雨利用区），形成沟、垄相间的胡麻种植方式，使覆膜垄上的自然降水以最近的距离、最短的时间、最快的速度和最少的损失（蒸发）充分接纳于种植胡麻的沟内使“贫水富集”，使无效降雨有效利用、有效降雨高效利用。

（5）生育期和出苗情况

试验处理的生育期和出苗情况（见表1-2-62），各处理生育阶段的发育进程均比对照稍微快一些，但是差异不是特别明显。说明试验处理不仅有集雨保墒作用，而且还有一定的增温作用。田间出苗情况，试验处理比对照出苗数多42.0万苗，出苗率高4.7％，试验处理出苗比对照相对整齐均匀。

（二）垄膜集雨沟播不同播量试验研究

1.试验设计与方法

（1）试验方法

旱地胡麻垄膜集雨沟播种植方法是垄上覆膜集雨，垄沟种植胡麻，垄沟带型比例是1∶1.5，垄上覆膜宽40cm，垄沟胡麻种植（4行）宽度60cm。采用专用机具覆膜，四行小区播种机播种。试验设6个处理，即每公顷播量22.5kg、37.5kg、52.5kg、67.5kg、82.5kg，以露地平种75kg为对照。种植胡麻品种为宁亚19号。

（2）田间设计

本试验采用随机区组设计，3次重复，小区面积60m2（4m×15m），行距15cm，区距50cm，试验周围设保护区。

2.结果与分析

（1）对种子产量的影响

试验处理种子产量结果（见表1-2-63），试验各处理种子产量为833.40～1167.15kg/hm2，平均产量为962.25kg/hm2。以播量52.5kg处理的种子产量最高为1167.15kg/hm2，比对照增产22.31％，播量37.5kg处理种子产量居第2位，比对照增产7.55％，其余3个处理的种子产量比对照减产，各处理种子产量结果经方差分析，区组间差异不显著，处理间差异达极显著水平。(https://www.daowen.com)

（2）对植株生长量的影响

在枞形、初花、青果生长阶段测定了株高、单株鲜重、单株干重（见表1-2-64），测定数据。通过比较分析，试验各处理的单株鲜重和单株干重，在枞型、初花、青果3个阶段的表现为随密度增加单株鲜重和单株干重下降，其变化趋势基本一致。与对照相比，播量22.5kg、37.5kg、52.5kg的单株鲜重和单株干重均高于对照。

（3）对主要农艺性状的影响

试验处理的主要农艺性状表现（见表1-2-65），试验各处理主要农艺性状表现为，随密度增加单株的株高、有效分枝、有效结果和单株粒重呈下降的趋势。播量82.5kg处理的有效分枝、有效结果、单株粒重低于对照外，其他处理的各个农艺性状都明显高于对照。

（4）对出苗的影响

试验处理出苗情况（见表1-2-66），各处理出苗数为232.20万～713.55万株/hm2，出苗率为60.63％～79.38％，平均数67.14％，对照出苗率为40.51％。所有的试验处理出苗率均比对照高。

（5）自然降雨与土壤水分变化

生育期（4—8月）降雨量为213.7mm，较历年同期243.8mm减少了30.1mm，尤其4—6月比历年同期有明显减少，在胡麻播种和出苗时期（4月）降雨量为4.6mm，较历年同期降雨量16.2mm减少了11.6mm，同期蒸发量166.7mm，较历年同期增加了32mm；5—6月只出现2次有效降雨。从现蕾阶段土壤水分变化曲线图可以看出，在胡麻生育期降雨量比历年明显偏少的情况下，仍然呈现出0～60cm土壤含水率略高于对照的趋势，从田间长势看，试验处理3.5kg播量与对照相比差异比较明显，增产效果也显著。

（三）垄膜集雨沟播不同施肥量试验研究

1.试验设计与方法

（1）试验方法

旱地胡麻垄膜集雨沟播种植方法是垄上覆膜集雨，垄沟种植胡麻，垄沟带型比例是1∶1.5，垄上覆膜宽40cm，垄沟胡麻种植（4行）宽度60cm。采用专用机具覆膜，4行小区播种机播种。利用磷酸二铵做种肥。试验设5个处理，即施肥量37.5kg/hm2、52.5kg/hm2、67.5kg/hm2、82.5kg/hm2、97.5kg/hm2，以不施肥为试验对照。肥料品种为磷酸二铵（P2O546％、N18％），种植胡麻品种为宁亚19号。

（2）田间设计

本试验采用随机区组设计，设3次重复，小区面积60m2（4m×15m），行距15cm，区距50cm，试验周围设保护区。

2.结果与分析

（1）对种子产量的影响

试验处理种子产量结果（见表1-2-67），试验各处理的种子产量为929.40～1119.30kg/hm2，平均产量999.00kg/hm2。以施肥量82.5kg处理的种子产量最高，为1119.3kg/hm2，较对照增产17.93％；施肥量52.5kg处理的种子产量最低，比对照减产2.08％。其余各处理的种子产量由高到低的顺序为施肥量97.5kg＞37.5kg＞67.5kg＞对照。

试验各处理种子产量结果经方差分析，区组间差异不显著，处理间差异达极显著水平。

（2）对植株生长量的影响

在胡麻枞形、初花、青果生长阶段测定了株高、单株鲜重、单株干重（见表1-2-68），试验各处理的单株鲜重和单株干重在枞型、初花、青果阶段的测定数值均明显高于对照。

（3）对主要农艺性状的影响

试验处理的主要农艺性状表现（见表1-2-69），试验各处理主要农艺性状表现为，随施肥量增加株高、单株有效分枝、单株有效结果和单株粒重呈上升趋势。

（4）土壤水分变化

于4月22日（播种）、6月14日（枞形）、6月25日（现蕾）、7月21日（青果）阶段测定了各处理土壤（0～100cm）土层的含水率。根据胡麻不同生育时期土壤水分测定数据可以看出，在现蕾阶段测定的施肥量67.5kg、82.5kg、97.5kg试验处理的10～60cm土层含水率，与对照相比不仅呈现明显上升趋势而且数值也明显高于对照，60～100cm土层的水分含量则变化不大。

（四）垄膜集雨种植不同行距试验研究

1.试验设计与方法

（1）试验方法

旱地胡麻垄膜集雨沟播种植是垄上覆膜，沟内种植胡麻，采用专用机具起垄、覆膜、播种一次完成。试验设2个处理，即以垄上覆膜宽40cm，垄沟宽60cm种植5行胡麻、垄沟宽60cm种植6行胡麻。以垄上覆膜宽40cm，垄沟宽60cm种植4行胡麻为对照，种植胡麻品种为宁亚19号。

（2）田间设计

本试验采用随机区组设计，3次重复，小区面积100m2（5m×20m），区距50cm，试验周围设保护区。

2.结果与分析

（1）对种子产量的影响

试验处理种子产量结果（见表1-2-70），2个处理种子产量为1708.20kg/hm2、1923.60kg/hm2，平均产量1815.90kg/hm2，对照垄沟种植60cm（种植4行）处理的种子产量为1516.05kg/hm2。以垄沟种植60cm（种植6行）的处理的种子产量最高为1923.60kg/hm2，比对照增产26.88％，垄沟种植60cm（种植5行）的处理的种子产量为1708.20kg/hm2，比对照增产12.67％。

试验各处理种子产量结果经方差分析，区组间差异不显著，处理间差异达极显著水平。经新复极差分析，垄沟60cm种植6行的种子产量比对照增产达极显著水平，垄沟60cm种植5行的种子产量比对照增产达显著水平。

（2）对植株生长量的影响

在开花期测定了株高、单株鲜重、单株干重，测定数据（见表1-2-71）。通过比较分析，试验各处理的单株鲜重和单株干重，表现为随行数增加单株鲜重和单株干重呈下降的趋势，但各处理间的差异不大。

（3）对主要农艺性状的影响

经室内考种测定，试验各处理的农艺性状资料（见表1-2-72）。试验各处理主要农艺性状表现为，随行数增加单株的株高、有效分枝、有效结果和单株粒重呈下降的趋势，但各处理间的差异不大。

（4）自然降雨与土壤水分

胡麻生育期（4—8月）降雨量为312.8mm，较历年同期239.5mm增加了73.3mm，尤其4月、6月、8月比历年同期有明显增加。日照时数比历年同期减少了45.7h，蒸发量比历年同期减少了134.3mm。在胡麻生育期，于6月20日（开花期）测定各处理土壤（0～100cm）土层的含水率。根据胡麻土壤水分测定数据可以看出，随着行距减小试验处理0～10cm，10～20cm、20～40cm土层土壤含水率呈上升趋势，60～80cm、80～100cm土层土壤含水率呈下降的趋势。

（五）垄膜集雨抗旱节水推广应用技术模式和条件

垄膜集雨沟播种植抗旱节水栽培技术，是由垄膜集雨沟播不同种植方式、垄膜集雨沟播种植不同播量、垄膜集雨沟播种植不同施肥量、垄膜集雨沟播种植不同行距试验研究结果与垄膜集雨沟播种植专用机具集成配套组成的技术模式。通过几年大量的试验示范证明，垄膜集雨沟播种植技术和配套机具适宜在坡度＜10°的旱地使用。降雨量350～400mm生态区域，以覆膜垄宽40cm，种植沟宽60cm，种植4行胡麻，播量52.5～60.0kg/hm2，施种肥磷酸二铵75.0～90.0kg/hm2；降雨量400～500mm生态区域，以覆膜垄宽40cm，种植沟宽60cm，种植5～6行胡麻，垄沟播量67.5～90.0kg/hm2，施种肥磷酸二铵90.0～120.0kg/hm2。该项技术成熟度较高没有特殊的条件限制，只要按照操作技术规范要求就能达到集雨、保墒，减灾、增产、增收的预期效果，充分提高自然降水资源的利用效率，尤其是可以充分利用无效降雨。可以在国内类似生态类型区域的旱地胡麻生产中推广应用，推广应用前景很好。