塑膜—麥秸系統(tǒng)對玉米產量的效應研究

孫建陽

（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅景泰730400）

塑膜+麥秸形成的“二元覆蓋”技術有益于土壤增溫和蓄水保墑[1]。有學者研究發(fā)現(xiàn)，“二元覆蓋”后麥田地的水分蒸散少，土壤溫度可以降低2℃左右，玉米棵間蒸發(fā)量明顯減少[2]。研究“二元覆蓋”技術對作物土壤養(yǎng)分狀況的影響規(guī)律，對該項新技術的推廣應用有一定的指導意義[3]。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

項目試驗地點在甘肅省水利科學研究院民勤試驗基地。本試驗站總占地面積8 hm2左右，儀器齊全，灌溉水源為井水，用于試驗的各項指標均能滿足試驗要求。土壤為沙壤土，60 cm內土壤容重1.38 g/m3，田間持水率為22%。

1.2 試驗設計

試驗于2018年4月15日—10月6日在試驗基地進行。本試驗共設5個處理水平，重復3次。整個生育期內的灌水時間、灌水次數(shù)和施肥等其他田間農藝與當?shù)叵嗤＞唧w試驗設計方案見表1。處理1表示灌水定額800 m3/hm2，無秸稈覆蓋；處理2表示灌水定額800 m3/hm2，塑膜—麥秸復合覆蓋，秸稈用量3 000 kg/hm2；處理3表示灌水定額800 m3/hm2，塑膜—麥秸復合覆蓋，秸稈用量5 000 kg/hm2；處理4表示灌水定額800 m3/hm2，秸稈覆蓋，秸稈用量3 000 kg/hm2；處理5表示灌水定額800 m3/hm2，秸稈覆蓋，秸稈用量5 000 kg/hm2。

表1 試驗處理設計

1.3 主要測試項目及方法

收獲時，每個小區(qū)中取5株，測定影響產量及其構成的各個因子，并測定百粒重和產量。

1.4 數(shù)據處理

用Microsoft Excel 2011軟件對數(shù)據進行處理和繪圖，用SPSS統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

玉米塑膜—麥秸復合覆蓋的栽培方法與常規(guī)地膜玉米有所不同，且采用不同灌溉模式后其生長環(huán)境發(fā)生很大變化[4，5]，對不同覆蓋條件下玉米植株生長特性及產量關系的研究并不多，因此有必要對其水分反應和增產機理進行更加深入的研究。

2.1 塑膜—麥秸復合覆蓋對玉米全生育期產量及其構成要素的影響

復合覆蓋玉米各處理產量效應及產量構成要素見表2、表3。從表2、表3可以看出，覆膜處理產量均較高，為16 905 kg/hm2。塑膜—麥秸復合覆蓋處理次之，麥秸覆蓋處理最小，且以麥秸覆蓋量小的處理為最小。對于節(jié)水率來說，在相同灌水定額條件下，復合覆蓋處理均有一定的節(jié)水效果。就產量構成因素而言，在相同灌水定額條件下，地膜覆蓋和塑膜—麥秸復合覆蓋處理穗粒數(shù)較多，而各處理百粒重無明顯差異，出苗率越高，單位面積穗數(shù)較多，產量相對較高。麥秸覆蓋處理穗粒重雖然處于較高值，但由于穗數(shù)及穗粒數(shù)偏低，造成其產量偏低。

表2 玉米各處理產量、增產率和節(jié)水率

2.2 塑膜—麥秸復合覆蓋對玉米水分利用效率影響

塑膜—麥秸復合覆蓋對玉米水分利用效率規(guī)律如圖1所示。由圖1可知，相同灌溉定額下，覆蓋方式對水分利用效率有很大影響，覆膜處理灌溉水利用率較高，麥秸塑膜復合覆蓋處理次之，麥秸覆蓋處理則較低。如灌水定額均為90 mm情況下，覆膜處理1灌溉水利用率為3.13 kg/m3，而處理2則較低，為2.38 kg/m3，二者相差0.75 kg/m3。在麥秸覆蓋處理中，麥秸覆蓋量的多少也對水分利用效率有影響，覆蓋量多，保水效果較好，可提高水分利用效率。經調查無覆蓋玉米種植產量情況可知，無覆蓋條件下充分供水（灌水定額975 m3/hm2，灌水6次），玉米田產量在13 500 kg/hm2左右，灌溉水分生產率在2.31kg/m3左右，而本研究中充分供水條件下玉米灌溉水分生產率在2.35～3.13 kg/m3，其中復合覆蓋在2.60～2.86kg/m3，較無覆蓋條件下水分生產效率提高12.6%～23.8%。

圖1 塑膜—麥秸復合覆蓋對玉米水分利用效率

2.3 塑膜—麥秸復合覆蓋對玉米各處理收獲指數(shù)的差異

塑膜—麥秸復合覆蓋對玉米各處理收獲指數(shù)如表4所示。由表4可知，不同處理經濟產量與生物產量之間的比例關系反映出光合有機物質的分配效率，在所有處理中以處理1最大，為56.82，依次為處理1＞處理2＞處理5＞處理3＞處理4，最大收獲指數(shù)和最小收獲指數(shù)相差12.33個百分點。處理4的收獲指數(shù)只有44.49%，相應的產量也是較低的。可能是因為苗期作物生長緩慢，地面覆蓋度較低導致棵間蒸發(fā)比例較大，隨著作物生長，葉面積增加，棵間蒸發(fā)逐漸減小，到生育后期隨玉米的成熟，葉片開始衰老、變黃，植株蒸騰能力減弱，棵間蒸發(fā)占階段耗水量的比例又有所上升，并且生育期總棵間蒸發(fā)隨灌溉定額有所變化，灌溉定額大，棵間蒸發(fā)就大，所占總耗水量的比例也大，因此出現(xiàn)了收獲指數(shù)的差異性。

表3 麥秸塑膜復合覆蓋玉米產量及其構成因素

表4 各處理玉米收獲指數(shù)

3 結論與討論

通過研究不同覆蓋及灌水定額條件下的玉米產量、水分利用效率及收獲指數(shù)等指標變化情況可知，覆膜處理產量均較高，復合覆蓋處理次之，麥秸覆蓋處理最小；復合覆蓋處理較覆膜處理有一定的節(jié)水效果。復合覆蓋處理凈產值較覆膜處理有所降低，但降低幅度均不大，為3.5%～12%，而麥秸覆蓋處理較覆膜處理凈產值降低較大，為25%～28%。