地膜顏色和厚度對玉米生長及產(chǎn)量的影響

吳科生 車宗賢 盧秉林 張久東 楊蕊菊

摘要：研究了不同顏色和厚度的塑料薄膜覆蓋對玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響。結果表明，綠洲灌區(qū)風沙土覆蓋薄膜厚度為0.012 mm時，以覆蓋黑色地膜的玉米折合產(chǎn)量最高，為15 583.3 kg/hm2;覆蓋白色地膜的折合產(chǎn)量次之，為15 375.0 kg/hm2;覆蓋藍色地膜時，玉米前期生長較快，但折合產(chǎn)量較覆蓋白色地膜下降。且薄膜厚度為0.012 mm時有利于廢舊薄膜的回收利用。白色地膜隨著厚度的增加，玉米產(chǎn)量呈逐漸增大的趨勢，覆蓋薄膜厚度超過0.012 mm時，玉米產(chǎn)量反而隨薄膜厚度的增加而降低。

關鍵詞：玉米;薄膜覆蓋;風沙土;生長發(fā)育;產(chǎn)量

中圖分類號：S513? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：1001-1463（2020）05-0004-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.05.002

Effects of Film Color and Thickness on Corn Growth and Yield

WU Kesheng 1， 2， CHE Zongxian 1， 2， LU Binglin 1， 2， ZHANG Jiudong 1， 2， YANG Ruiju 1， 2

（1. Institute of Soil and Fertilizer and Water-saving Agriculture， Gansu Academy of Agriculture Science， Lanzhou Gansu 730070，China; 2. Gansu Scientific Observing and Experimental Station of Agri-Environment and Arable Land Conservation， Ministry of Agriculture， Wuwei Gansu 733017， China）

Abstract：The effects of different color and thickness of plastic film mulch on corn growth and yield were studied. The results showed that when the thickness of Aeolian soil of Oasis Irrigated Area was 0.012 mm， the highest corn yield was the check covered with black plastic film， was 15 583.3 kg/hm2; followed by the covered with white plastic film， was 15 375.0 kg/hm2. When covered with blue film， the early growth of corn was faster， but the yield reduced when the film was covered with white film， and the film thickness was 0.012 mm， which was conducive to the recycling of waste film. With the increase of the thickness of the white mulch， the yield of corn was gradually increased. When the film thickness was more than 0.012 mm， corn yield decreased with the increase of film thickness.

Key words：Corn;Film mulch;Aeolian sandy soil;Growth and development;Yield

地膜覆蓋是干旱地區(qū)作物增產(chǎn)增效的主要手段之一，在增溫抗旱、保墑蓄水、防治雜草等方面發(fā)揮著重要作用[1 - 2 ]，特別在河西綠洲灌區(qū)的風沙土農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中顯得更為重要。風沙土有機質含量低，保墑蓄水能力差，河西綠洲灌區(qū)早春風大風頻，沒有地膜覆蓋時播種后很容易使土壤水分快速流失，極大地影響作物出苗，造成作物大幅度減產(chǎn)。然而，隨著地膜覆蓋范圍、面積和使用量的不斷增加，殘留在土壤中的廢舊殘膜給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境帶來了嚴重的危害[3 - 4 ]。據(jù)統(tǒng)計，過去30 a大約2 000萬t地膜已經(jīng)被投入使用，200萬t的殘膜被遺留在土壤中，在我國主要覆膜區(qū)域的平均地膜殘留量為50～260 kg/hm2 [5 ]。殘膜大量存在將破壞土壤結構，降低土壤肥力，影響作物的生長發(fā)育，造成農(nóng)作物減產(chǎn)[6 - 7 ]。

有研究表明，增加地膜厚度對作物有一定的增產(chǎn)作用，且能顯著降低地膜殘留強度，同等條件下，地膜越薄，越易老化破碎，回收越困難，導致殘留強度越大[8 ]。采用藍色地膜覆蓋灌漠土較普通地膜在玉米大喇叭口期耕層土壤溫度提高0～1.24 ℃[9 ]，全膜覆蓋對新墾鹽堿荒地有很好的抑鹽、脫鹽和增產(chǎn)效果[10 ]。關于地膜覆蓋對種植玉米在增溫、保墑、增產(chǎn)效果和機理研究很多，但有關地膜厚度及顏色對玉米產(chǎn)量和殘膜回收利用的邊界研究較少。我們以不同厚度及顏色的地膜和棚膜為材料，研究了薄膜厚度及顏色對玉米生長及產(chǎn)量的影響，旨在探索既有利于作物增產(chǎn)增效又能提高地膜殘留回收利用率的地膜類型，為地膜覆蓋栽培和殘膜回收利用提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗地概況

試驗于2018年在甘肅省金昌市金川區(qū)雙灣鎮(zhèn)古城村進行。古城村地理位置東經(jīng)101° 04′ 35″～102° 43′ 40″、北緯37° 47′ 10″～39° 00′ 30″，年均氣溫7.2 ～ 7.5 ℃，≥10 ℃的有效積溫3 000.0～3 147.8 ℃，無霜期138～156 d，年降水量112 ～156 mm，年蒸發(fā)量2 350 ～ 2 720 mm，年日照時數(shù)2 810 ～ 2 933 h，屬溫帶大陸性氣候，是甘肅省河西綠洲灌區(qū)典型的半干旱農(nóng)業(yè)區(qū)。區(qū)域內蒸發(fā)量大，降水量少而且主要集中在6 — 9 月，降水可利用率較低。土壤類型以砂壤土和輕壤土為主，鹽化土等為輔。以地下水（井灌）灌溉為主。試驗地0～20 cm土層土壤含有機質14.73 g/kg、全氮0.79 g/kg、全磷0.66 g/kg、全鉀19.5 g/kg、 硝態(tài)氮21.1 mg/kg、銨態(tài)氮5.2 mg/kg、速效磷15.9 mg/kg、速效鉀105.0 mg/kg，pH 8.36。

1.2? ?供試材料

供試薄膜有0.008 mm白色地膜、 0.010 mm白色地膜、0.012 mm白色地膜、0.012 mm藍色地膜、 0.012 mm黑色地膜、0.02 mm白色棚膜、0.2 mm白色棚膜，均為聚乙烯塑料薄膜，均由蘭州金天地塑料制品有限公司提供。指示玉米品種為先玉1225。供試氮肥為尿素（含N 46%，甘肅金化集團有效責任公司生產(chǎn)并提供），磷肥為磷酸二銨（總養(yǎng)分含量≥64.0%，含N≥18%、P2O5≥46.0%，由美國特拉肥料有限公司生產(chǎn)并提供）。

1.3? ?試驗方法

試驗隨機區(qū)組排列，共設7個處理。分別為0.008 mm白色地膜（T1）、0.010 mm白色地膜（T2）、0.012 mm白色地膜（T3）、0.012 mm藍色地膜（T4）、 0.012 mm黑色地膜（T5）、0.02 mm白色棚膜（T6）、0.2 mm白色棚膜（T7）。試驗小區(qū)隨機排列，重復3次，小區(qū)面積91.2 m2（19.0 m×4.8 m）。每小區(qū)3個種植帶，每帶寬為1.6 m，種3行玉米，中間帶幅作為取樣和測產(chǎn)帶。播前整地時底施尿素225 kg/hm2、磷酸二銨300 kg/hm2。玉米大喇叭口期和抽雄期分別追施尿素300 kg/hm2。試驗于4月25日按株距22 cm、行距53 cm播種，播種量37.5 kg/hm2，保苗密度為82 500株/hm2，全生育期灌水5次。玉米成熟收獲前每小區(qū)中間帶幅隨機抽樣10株進行室內考種。玉米收獲后對覆蓋地膜處理各小區(qū)0～15 cm表層土壤進行土壤容重、孔隙度和土壤含水量測定。

1.4? ?數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel和SAS 8.0分析軟件進行統(tǒng)計分析。

2? ?結果與分析

2.1? ?不同處理對玉米產(chǎn)量的影響

試驗結果（表1）表明，隨著白色地膜厚度的增加，玉米產(chǎn)量呈逐漸增大的趨勢。相同厚度不同顏色的地膜之間相比，以T5處理的玉米產(chǎn)量最高，折合產(chǎn)量為15 583.3 kg/hm2;T3處理次之，折合產(chǎn)量為15 375.0 kg/hm2;T4處理最低，折合產(chǎn)量為12 875.0 kg/hm2。覆蓋地膜與覆蓋棚膜比較，覆蓋地膜時玉米產(chǎn)量顯著高于T7處理。T6處理比T1處理玉米折合產(chǎn)量降低10.9%，T7處理較T1處理玉米折合產(chǎn)量降低28.1%。另外，T4處理的玉米折合產(chǎn)量較T1處理玉米折合產(chǎn)量降低11.6%。

2.2? ?不同處理對玉米經(jīng)濟性狀的影響

從表2可以看出，株高以T5處理最高，為342.0 cm，較其余處理高22.0～77.8 cm。穗粗以T5處理和T1處理最粗，均為4.8 cm，均較其余處理粗0.1～0.6 cm。穗長以T1處理最長，為18.6 cm，較其余處理長0.7～3.6 cm。穗位高以T5處理最高，為135.3 cm，較其余處理高13.7～44.3 cm。莖粗以T5處理最粗，為2.0 cm，較其余處理粗0.1～0.3 cm。禿頂以T2處理最短，為1.5 cm，較其余處理短0.4～0.8 cm。穗粒數(shù)以T5處理最多，為559.3粒，較其余處理多41.0～176.7粒。鮮棒重以T5處理和T1處理最重，均為3.0 kg，均較其余處理增加0.3～1.1 kg。百粒重以T3處理最高，為37.58 g，較其余處理增加0.38～1.39 g。由此可見，T5處理下玉米的綜合經(jīng)濟性狀表現(xiàn)最好，與其余處理存在不同程度的差異性。棚膜覆蓋處理（T6處理、T7處理）的玉米各經(jīng)濟性狀指標均表現(xiàn)較低，與T5處理相比，株高、穗位高的差異均達顯著水平（P? < 0.05），其余指標因棚膜厚度不同差異各異，T7處理差異均不顯著，而T6處理的穗粗、穗長、莖粗、穗粒數(shù)、鮮棒重差異均達顯著水平。

2.3? ?不同處理對土壤物理性狀的影響

試驗結果（表3）表明，不同地膜覆蓋對風沙土表層（0～15 cm）容重影響不大。T1處理、T4處理和T5處理的土壤容重趨于1.50 g/cm3;以T2處理的容重最低，為1.35 g/cm3，T3處理的容重最高，為1.63 g/cm3。孔隙度以T2處理最高，為47.63%，較其余處理增加2.47～3.46百分點。不同地膜覆蓋對玉米收獲后的土壤水分影響不大，其中以T5處理土壤含水量最高，為120.2 g/kg，較其余處理增加3.7%～11.4%。

3? ?結論

試驗結果表明，不同薄膜覆蓋對玉米生長和產(chǎn)量影響較大。在苗期，隨地膜厚度的增加，玉米長勢也越加健壯，特別是覆蓋0.012 mm藍膜的處理，玉米拔節(jié)之前株高最高且莖粗最粗，但是在玉米收獲時，覆蓋0.012 mm藍膜處理的玉米產(chǎn)量在各覆蓋地膜處理中最低，折合產(chǎn)量僅為12 875.0 kg/hm2。覆蓋0.012 mm黑膜處理的玉米折合產(chǎn)量最高，為15 583.3 kg/hm2;覆蓋0.012 mm白膜處理次之，玉米折合產(chǎn)量為15 375.0 kg/hm2。在白色地膜之間比較，隨著地膜厚度的增加，玉米折合產(chǎn)量呈逐漸增大的趨勢，覆蓋0.012 mm白膜處理的玉米折合產(chǎn)量較覆蓋0.008 mm白膜處理和覆蓋0.010 mm白膜處理分別增產(chǎn)812.5 kg/hm2和333.3 kg/hm2，增幅為5.58%和2.26%，但各處理間產(chǎn)量差異不顯著。2個覆蓋棚膜處理的玉米折合產(chǎn)量均低于覆蓋白膜和黑膜的各處理，且棚膜越厚玉米折合產(chǎn)量越低。不同地膜覆蓋對玉米收獲后0～15 cm土壤容重影響不大，但對土壤含水量有較大影響，玉米收獲后的土壤含水量以覆蓋0.012 mm黑膜處理最高，為120.2 g/kg。

參考文獻：

[1] AMMALA A，BATEMAN S，DEAN K，et al. An overview of degradable and biodegradable polyolefins[J].? Progress in Polymer Science，2011，36（8）：1015-1049.

[2] FISHER P D. An alternative plastic mulching system for improved water management in dryland maize production[J].? Agricultural Water Management，1995，27（2）：155-166.

[3] ZENG L S，ZHOU Z F，SHI Y X.? Environmental problems and control ways of plastic film in agricultural production[J].? Applied Mechanics and Materials，2013，295：2187-2190.

[4] LIU E K，HE W Q，YAN C R. ‘White revolutionto‘white pollutionagricultural plastic film mulch in China[J].? Environmental Research Letters，2014，9（9）：1091-1101.

[5] 李元橋，何文清，嚴昌榮，等.? 殘留地膜對棉花和玉米苗期根系形態(tài)和生理特性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學報，2017，34（2）：108-114.

[6] 馬? ?輝，梅旭榮，嚴昌榮，等.? 華北典型農(nóng)區(qū)棉田土壤中地膜殘留特點研究[J].? 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2008，27（2）：570-573.

[7] YANG N，SUN Z X，F(xiàn)ENG L S，et al. Plastic film mulching for water efficient agricultural applications and degradable films materials development research[J].? Materials and Manufacturing Processes，2015，30（2）：143-154.

[8] 何為媛，李? ?玫，李真熠，等.? 重慶市地膜殘留系數(shù)研究[J].? 農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2013（3）：76-78.

[9] 盧秉林，包興國，車宗賢，等.? 轉藍光長壽光轉換多功能地膜對玉米生長發(fā)育的影響[J].? 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2013（9）：10-12.

[10] 王成寶，楊思存，霍? ?琳，等.? 地面覆蓋方式對新墾鹽堿地的抑鹽和增產(chǎn)效果研究[J].? 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2014（11）：42-44.

（本文責編：鄭立龍）