不同厚度地膜對(duì)棉花生長(zhǎng)及產(chǎn)量影響

張有亮，羅新寧，楊 悅，鄭劍波，李振華

（塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)院 新疆，阿拉爾 843300）

新疆棉花產(chǎn)業(yè)當(dāng)今是新疆群眾脫貧致富的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，提高棉花生產(chǎn)產(chǎn)量是新疆種植戶首要任務(wù)[1]。早期棉花種植模式采用無(wú)膜滴灌栽培栽培模式[2]，隨著地膜覆蓋技術(shù)的引進(jìn)，地膜覆蓋在新疆得到大面積應(yīng)用[3，4]， “矮、密、早、膜” 栽培模式和膜下滴灌技術(shù)是新疆棉花種植的特征[5-9]，而地膜覆蓋栽培在新疆是棉花豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵措施[10]。地膜覆蓋技術(shù)可以增溫保濕，降低棉田土壤熱量和水分的散失，保土保肥，抑制雜草和病蟲害，改善農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境，提高棉花產(chǎn)量[11-14]。增加地膜一定厚度，可以提高保溫保墑效果，促進(jìn)棉花生長(zhǎng)發(fā)育，實(shí)現(xiàn)棉花高產(chǎn)、高質(zhì)[15-16]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2021年4～10月在新疆阿拉爾市塔里木大學(xué)東擴(kuò)區(qū)基地進(jìn)行，該地區(qū)北起天山南麓山地，南至塔克拉瑪干沙漠北緣，屬溫帶性極端大陸干旱荒漠氣候，極端最高氣溫為35℃，極端最低氣溫為-28℃，年均日照為2556.3～2991.8h，墾區(qū)少雨，年均降水量40.1～82.5mm，年均蒸發(fā)量為1876.6～2558.9mm。試驗(yàn)地土質(zhì)為壤土，土壤肥力中等，有機(jī)質(zhì)10.6g/kg，堿解氮43.9mg/kg，速效磷12.0mg/kg，速效鉀170mg/kg。試驗(yàn)田排灌方便，地勢(shì)平坦。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，采用當(dāng)?shù)?.008mm、0.01mm傳統(tǒng)地膜覆蓋(以B，A來(lái)表示)，與無(wú)膜（CK）進(jìn)行對(duì)比，共3個(gè)處理，3次重復(fù)，共9個(gè)小區(qū)，小區(qū)總面積3.4hm2。棉花種植模式采用一膜一帶四行，行距為66+10cm，株距為10cm，棉花品種為新陸中38號(hào)，其他管理方式按新疆機(jī)采棉方式進(jìn)行。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 棉花出苗情況調(diào)查 棉花播種后每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選擇3個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)連續(xù)調(diào)查100穴，在第3天開始連續(xù)調(diào)查棉花出苗情況，直至棉花出苗結(jié)束。

1.3.2 土壤溫度和土壤含水量監(jiān)測(cè) 試驗(yàn)采用曲管地溫計(jì)在膜下5cm土層對(duì)土壤溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，測(cè)定時(shí)間為每天12：00，在苗期、蕾期、花鈴期取其平均值作為該時(shí)期地溫。土壤含水量測(cè)定時(shí)期與地溫一致，采用烘干法在0～10cm土層測(cè)定土壤含水量。

1.3.3 棉花農(nóng)藝性狀調(diào)查 各小區(qū)選取具有代表性5株棉花，定點(diǎn)定株掛牌標(biāo)志，分別在苗期（5月15日）、蕾期（7月15日）、花鈴期（8月15日）測(cè)定棉花株高、莖粗、主莖葉片數(shù)。

1.3.4 產(chǎn)量性狀 棉花吐絮期在定點(diǎn)定株周圍選取4.56m（2長(zhǎng)3.0m2×寬1.52m2）區(qū)域，測(cè)定米娜和總鈴數(shù)和總株數(shù)，計(jì)算棉花單株鈴數(shù)和有效收獲株數(shù)；隨機(jī)選取50朵吐絮棉鈴（上層棉鈴15個(gè)，中層棉鈴20個(gè)，下層棉鈴15個(gè)）測(cè)定單鈴重，計(jì)算棉花籽棉產(chǎn)量。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理 使用Excel 2019對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用OriginPro2021繪圖與SPSS Statistics 23分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 出苗情況調(diào)查

圖1 表示的是棉花播種第3天后（4月20日～5月1日）棉苗出苗情況，4月29日～5月1日棉花出苗率不再變化。由圖1可見，處理A出苗速度快，且處理A＞處理B＞處理CK，說(shuō)明處理A棉花出苗率高于處理B和處理CK。覆膜后處理A、處理B比處理CK出苗率增加12.7%、7.0%，處理A比處理B增加5.7%，說(shuō)明覆膜能提高棉花出苗率，增加地膜厚度能增加棉花出苗率。

圖1 覆膜與無(wú)膜對(duì)棉花出苗影響

2.2 覆膜與無(wú)膜對(duì)土壤溫度和土壤含水量影響

2.2.1 不同時(shí)期土壤溫度變化 由圖2可見，覆膜后與無(wú)膜在不同時(shí)期的土壤溫度存在顯著。處理A、處理B、處理CK的5cm土層土壤溫度在蕾期達(dá)到最高溫度，處理A和處理B比處理CK顯著增加7.6℃、5.7℃；處理A和處理B存在顯著，處理A比處理B顯著增加1.9℃。說(shuō)明覆膜可以提高土壤溫度，增加地膜厚度能增加保溫效果。

圖2 覆膜與無(wú)膜在各個(gè)時(shí)期5cm土層地溫變化

2.2.2 不同時(shí)期土壤含水量變化 由圖3可知，土壤含水量在覆膜與無(wú)膜的影響下在各個(gè)時(shí)期存在顯著。花鈴期棉花需水較大，處理A、處理B、處理CK的0～10cm土層深度土壤含水量在花鈴期達(dá)到最大，各個(gè)處理間存在顯著。處理A比處理CK增加5.4%,處理B比處理CK增加3.7%，處理A比處理B增加1.7%。說(shuō)明覆膜比無(wú)膜保墑效果好，保持水分穩(wěn)定，降低水分的蒸發(fā)與散失；增加地膜厚度也能提高保墑效果。

圖3 不同時(shí)期10cm土層土壤含水量變化

2.3 覆膜與無(wú)膜下棉花生長(zhǎng)分析

表1表示的是兩種不同厚度地膜覆膜后與無(wú)膜在不同時(shí)期株高、莖粗、主莖葉片數(shù)變化情況。不同處理間的株高、莖粗在苗期、蕾期和花鈴期存在顯著，花鈴期處理A和處理B比處理CK的株高高8.04cm、7.76cm；在花鈴期處理B的莖粗比處理CK增加0.04mm；主莖葉片數(shù)在花鈴期時(shí)，處理A和處理B比處理CK顯著增加2.56片、2.38片，處理A與處理B無(wú)差異，但與處理CK存在顯著。說(shuō)明覆膜后的棉花比無(wú)膜棉花生長(zhǎng)快，促進(jìn)棉花生長(zhǎng)發(fā)育，株高、莖粗、主莖葉片數(shù)逐漸增加。

表1 不同處理在各個(gè)時(shí)期農(nóng)藝性狀調(diào)查

2.4 棉花產(chǎn)量變化

地膜覆蓋通過(guò)提高棉田土壤溫度和土壤含水量來(lái)提高棉花產(chǎn)量，而增加一定地膜厚度可以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。由表2可知，棉田地膜覆蓋后，單株鈴數(shù)、單鈴重得到增加。處理A和處理B的單株鈴數(shù)比處理CK增加0.11個(gè)、0.09個(gè)，處理A和處理B的單鈴重比處理CK增加0.76g、0.35g，0.01mm地膜的單株鈴數(shù)和單鈴重最高。處理A、處理B有增產(chǎn)作用，增產(chǎn)幅度在1.15%～1.20%，處理A的籽棉產(chǎn)量在三個(gè)處理中達(dá)到最高，說(shuō)明加厚地膜能提高棉花產(chǎn)量。

表2 不同處理棉花產(chǎn)量分析

3 結(jié)論

地膜覆蓋技術(shù)可有效提高土壤溫度和土壤含水量，阻礙地面氣層熱量交換和抑制土壤水分蒸發(fā)，改善土層水熱狀況，顯著提高棉苗出苗率，對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生促進(jìn)作用，從而顯著提高棉花產(chǎn)量。

從增產(chǎn)角度出發(fā)，增加地膜厚度可提高土壤溫度和土壤含水量，保溫保墑效果更好，可實(shí)現(xiàn)棉花增產(chǎn)。試驗(yàn)通過(guò)覆蓋0.008mm地膜與0.010mm地膜，說(shuō)明覆蓋0.010mm地膜可有效提高棉花產(chǎn)量，因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)推廣中建議使用0.010mm以上的地膜。