盧秉林,包興國,車宗賢,張久東,楊文玉,李全福,楊新強
(甘肅省農業科學院土壤肥料與節水農業研究所,甘肅 蘭州 730070)
農用地膜作為現代農業的重要生產資料,由于具有增溫、保溫、保墑和促進作物生長發育等諸多優點而被廣泛應用于農業生產,并為我國農業生產帶來了巨大的經濟效益[1~3]。近年來,隨著科技的進步和社會的發展,具有高科技含量的新型地膜以其更好的性能開始進入市場[4~5]。轉藍光長壽光轉換多功能地膜(以下簡稱功能地膜)作為一種新型地膜,相比普通地膜更具增產優勢。然而,不同類型的功能地膜所針對的方向不同,而不同區域的土壤類型、氣候條件等又有所差異,為此,甘肅省農業科學院土壤肥料與節水農業研究所在河西綠洲灌區,對長壽光轉換功能地膜和普通地膜在玉米上的使用效果進行了試驗,以期為河西綠洲灌區玉米最佳栽培方式提供參考。
指示玉米品種為武科2號,由甘肅省武威市農業科學研究院提供。轉藍光長壽光轉換多功能地膜幅寬為60 cm和140 cm,由天津合力高分子材料有限公司生產;普通地膜幅寬為60 cm和140 cm,由中國石化蘭州化學工業公司地膜廠生產。
試驗于2012年在甘肅省農業科學院武威綠洲農業試驗站進行。屬中溫帶內陸干旱荒漠區,試驗地海拔1 504m,年降水量150.0mm,年蒸發量2 021mm,年均溫度7.7℃,無霜期150 d,日照時數3 023 h,屬于典型的兩季不足、一季有余的自然生態區。試驗地為灌漠土,土壤含有機質20.4 g/kg、全氮1.36 g/kg、全磷0.43 g/kg、全鉀20.91 g/kg、硝態氮12.85mg/kg、銨態氮0.39mg/kg、速效磷17.92mg/kg、速效鉀121mg/kg。共設4個處理,處理①覆蓋普通地膜種植2行玉米;處理②覆蓋功能地膜種植2行玉米;處理③覆蓋普通地膜種植3行玉米;處理④覆蓋功能地膜種植3行玉米。其中2行玉米種植方式的帶幅為120 cm,采用幅寬60 cm的地膜覆蓋,玉米行距40 cm,空白行80 cm,株距20 cm;3行玉米種植方式的帶幅為180 cm,采用幅寬140 cm的地膜覆蓋,玉米行距60 cm,空白行60 cm,株距20 cm。3次重復,小區面積為19.8 m2(5.5m×3.6m)。所有處理施肥量相同,均為當地習慣施肥,其余管理同當地大田。
在玉米大喇叭口期(6月20日),采用烘干法測定不同處理0~40 cm的土壤水分含量,用智能數據采集記錄儀測定20 cm處的土層溫度,測定時間從當日18:10時開始至次日18:10時結束。同時各處理隨機取玉米5株,分別利用測量法和烘干法測定株高和生物量。收獲時各處理隨機收獲10株進行常規考種,各小區單收計產。數據均采用Excel和DPS 3.01進行統計分析。

圖1 不同地膜覆蓋對20 cm土層處土壤溫度的影響
由圖1可以看出,在玉米大喇叭口期,地膜覆蓋處理玉米種植行20 cm土層處土壤溫度均低于空白行,功能地膜覆蓋處理種植行的玉米行間溫度高于普通地膜覆蓋處理0~1.24℃。這可能是不同顏色地膜所能透過和吸收的光波波段不同所致。
由圖2可以看出,在玉米大喇叭口期,2行玉米種植方式下,功能地膜覆蓋后0~40 cm土層的水分低于普通地膜處理11.9~25.3 g/kg;在3行玉米種植方式下,功能地膜覆蓋后的土壤水分低于普通地膜處理6.5~18.2 g/kg。這可能是因為在水分測定時功能地膜覆蓋處理的玉米株高和生物量均高于普通地膜,進而消耗的土壤水分高于普通地膜。說明若采用功能地膜覆蓋種植玉米時,應適當縮短灌溉間隔,以免因干旱而導致減產。

圖2 不同地膜覆蓋處理對0~40 cm土層土壤水分的影響
由圖3可以看出,在大喇叭口期,普通地膜覆蓋和功能地膜覆蓋的玉米株高種植2行處理均高于種植3行處理,但差異不顯著。功能地膜覆蓋處理的玉米株高高于普通地膜覆蓋處理,2行處理和3行處理分別提高10.90%和7.80%。且功能地膜覆蓋種植2行玉米處理與普通地膜覆蓋種植3行玉米處理之間差異達顯著水平。

圖3 不同地膜覆蓋對玉米大喇叭口期株高的影響
由圖4可見,在玉米大喇叭口期,無論普通地膜覆蓋還是功能地膜覆蓋,種植2行處理的生物量均高于種植3行處理,且功能地膜覆蓋處理的生物量均高于普通地膜覆蓋處理,2行處理和3行處理分別提高20.57%和34.23%。方差分析表明,普通地膜覆蓋種植3行玉米處理與普通地膜覆蓋種植2行玉米處理、功能地膜覆蓋種植2行玉米處理、功能地膜覆蓋種植3行玉米處理之間差異顯著;普通地膜覆蓋種植2行玉米處理與功能地膜覆蓋種植2行玉米處理、功能地膜覆蓋種植3行玉米處理之間差異不顯著。

圖4 不同地膜覆蓋對玉米大喇叭口期生物量的影響
從表1可以看出,功能地膜覆蓋種植2行玉米折合產量為14 464.65 kg/hm2,較普通地膜覆蓋種植2行玉米處理(折合產量12 969.70 kg/hm2)增產11.53%;功能地膜覆蓋種植3行玉米處理折合產量為13 555.56 kg/hm2,較普通地膜覆蓋種植3行玉米處理(折合產量12 404.04 kg/hm2)增產9.28%。方差分析結果表明,功能地膜覆蓋種植2行玉米處理與功能地膜覆蓋種植3行玉米處理之間差異不顯著,與普通地膜覆蓋種植2行玉米處理、普通地膜覆蓋種植3行玉米處理之間差異顯著;普通地膜覆蓋種植2行玉米處理與普通地膜覆蓋種植3行玉米處理之間差異不顯著,但與功能地膜覆蓋種植3行玉米處理之間差異顯著。

表1 不同處理對玉米產量的影響
1)在河西綠洲灌區覆膜種植玉米時,無論是種植2行玉米還是種植3行玉米,功能地膜覆蓋比普通地膜覆蓋在玉米大喇叭口期耕層土壤溫度高0~1.24℃。
2)種植2行玉米時,功能地膜處理比普通地膜處理在玉米大喇叭口期0~40 cm土層土壤水分降低11.9~25.3 g/kg,玉米株高提高10.90%,玉米生物量提高20.57%;產量提高11.53%。種植3行玉米時,功能地膜覆蓋處理相比普通地膜覆蓋處理在玉米大喇叭口期0~40 cm土層土壤水分降低6.5~18.2 g/kg,玉米株高提高7.80%,生物量提高34.23%;增產9.28%。可見,功能地膜在河西綠洲灌區具有一定的推廣價值。
[1]陳恒洪,柴守璽,黃彩霞,等.地膜覆蓋對旱地春小麥土壤溫度的影響[J].甘肅農業大學學報,2013,48(1):63-67.
[2]李援農,范興科,樊惠芳,等.地膜覆蓋灌水對土壤水分變化及作物生長的影響[J].水土保持研究,2002,9(2):45-47.
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[5]石玉章,盧玉霞.馬鈴薯黑色地膜覆蓋效果試驗初報[J]. 甘肅農業科技,2013(3):26-27.