生物降解膜和普通地膜覆蓋玉米主要農藝性狀和產量比較及相關性分析

趙海燕 王騰飛 續創業 張鎧鵬 朱曉慧

摘要 為緩解地膜帶來的“白色污染”問題和明確生物降解膜在干旱地區玉米生產中能否代替普通地膜，比較了覆蓋生物降解膜和普通地膜玉米的農藝性狀和產量，進行了相關性分析。結果表明，生物降解膜覆蓋的玉米株高、穗位高和穗長略低于普通地膜，差異不顯著，禿尖長高于稍高于普通地膜；穗粒數、百粒重和產量低于普通地膜，減產1.40%，相對于普通地膜“白色污染”的嚴重性，生物降解膜的減產程度基本可忽略不計，由于其可自身降解，有效減少農田殘留，可以代替普通地膜用于干旱地區玉米生產。產量與穗長、穗粗、行粒數和百粒重呈顯著正相關。

關鍵詞 生物降解膜；玉米；農藝性狀；產量；相關性

中圖分類號 S513? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2023）14-0029-04

作者簡介 趙海燕（1989—），女，甘肅環縣人，助理研究員，碩士，從事植物營養高效利用和作物栽培研究。

收稿日期 2022-08-25；修回日期 2023-02-21

地膜覆蓋是一項用人工方法改善農作物生長環境的栽培技術，具有增溫、節水、早熟和增產等作用，可以減少氮的淋洗，有效控住土壤溫度，被看做是對傳統曾佐栽培制度所進行的一場“白色革命”［ 1-6］。尤其地膜因超常的增溫保墑作用已成為旱作玉米生產無法替代的主導技術，沒有地膜就沒有半干旱地區的農業［ 7］。地膜帶來旱作農業一場革命的同時，農田殘膜積累數量也逐漸增加，有研究表明，隨著土壤中殘膜量增加，玉米產量下降，殘膜量67.5 kg/hm2玉米產量比對照降低了11.3%，差異達顯著水平［ 8］。殘膜在土壤中主要分布在0～30? cm的耕層內，不同深度土層殘膜量呈現規律性變化，土層越深，殘膜量越少［ 9-12］。

生物降解地膜的主要優點是在失去塑料的利用價值而變成垃圾之后，不但不會破壞生態環境，而且能提高大地的生物活性。降解地膜廢棄在土壤環境中，在各種環境因素的作用下經過一段時間就能自動降解為對環境無污染的小分子物質，進而可以參與生物代謝循環，可被土壤同化吸收［ 13-14］。鑒于此，筆者比較了覆蓋生物降解膜和普通地膜玉米的農藝性狀及產量，旨在明確生物降解膜可否在干旱地區玉米生產中代替普通地膜，減少農膜殘留。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在平涼市農科院高平試驗站（35°17＇N，107°30＇E）進行，位于涇川縣高平鎮上灣村，是典型的西北旱塬區，海拔1 320 m，年均氣溫9.3 ℃，年均降水量583.5 mm，年均蒸發量1 384 mm，日照時數2 201.4 h，≥10活動積溫為2 800 ℃，持續150 d，無霜期172 d，屬于溫帶大陸氣候。土壤類型為中覆蓋黑壚土，質地為中壤土，團粒結構、較松耕作層25? cm。耕作層有機質含量為10.5 g/kg，全氮為1 g/kg，全磷為0.62 g/kg，全鉀為20.5 g/kg，速效氮114 mg/kg，速效磷4.8 mg/kg，pH 8.2。

1.2 供試材料 參試玉米品種共27個，均由甘肅省農業科學院提供。品種編號及名稱見表1。

1.3 試驗設計

用生物降解膜（鑫銀環）和普通地膜鋪地，每個品種3個重復，小區面積10 m×3.5 m，每2個小區之間留45? cm作業道。施底肥二胺300 kg/hm2、尿素300 kg/hm2，旋耕整地后覆膜播種，采用穴播，行距45? cm，株距30 cm，每穴下種1～2粒。中耕除草2次，大喇叭口追肥1次，尿素225 kg/hm2。

1.4 測定項目與方法

株高、穗長、穗粗、禿尖長、穗行數、行粒數和百粒重按照《農作物品種試驗技術操作規程 玉米》標準測量［ 15］。

產量以每個小區實收中間3行（面積15 m2）計產，按照14%標準水分折算。

1.5 數據統計與處理 采用Excel 2016軟件進行數據整理統計；采用SPSS 22.0軟件進行相關性分析和回歸分析。

2 結果與分析

2.1 降解膜與普通地膜玉米農藝性狀比較

從表2可以看出，參試的27個玉米品種的農藝性狀對2種膜的響應大體是一致的。降解膜種植的在平均株高、平均穗位高和平均穗長3個農藝性狀上比普通地膜種植的要低，其中降解膜種植的平均株高為300.1 cm，低于普通膜種植玉米（310.7 cm），平均穗位高為117.3 cm，低于普通膜種植玉米（121.5 cm），平均穗長為17.8 cm，低于普通膜種植玉米（18.2 cm）；2種膜處理的平均穗粗一樣，均為5.3 cm；降解膜種植的平均禿尖為1.1 cm，高于普通地膜（1.0 cm）。

株高較高的品種有YM3、YM4、YM9、YM10、YM23和YM24。穗長較長的有YM1、YM9、YM12、YM15，穗粗較粗的有YM8、YM9、YM11、YM15、YM20和YM23，禿尖長較短的有YM6、YM12、YM17、YM19、YM20、YM21、YM27。

2.2 降解膜與普通地膜玉米品種產量及其構成因素比較

從表3可以看出，參試的27個玉米品種的產量及其構成因素對2種膜的響應大體一致。降解膜種植的玉米品種平均穗行數17.5行，稍高于普通地膜種植（17.4行），其余產量性狀中平均行粒數、百粒重和產量均低于普通地膜。降解膜種植的玉米平均產量為12 361.5 kg/hm2，低于普通地膜平均產量（12 537.0 kg/hm2），比普通地膜減少175.5 kg/hm2，減產1.40%，產量差異基本可忽略不計。

穗行數較多的品種有YM6、YM13、YM14、YM15、YM22和YM24，行粒數比較多的有YM12、YM17、YM21、YM20、YM22，百粒重較重的有YM2、YM9、YM19，產量較高的有YM2、YM9、YM13、YM14、YM15和YM17。

2.3 農藝性狀與產量相關性分析

從表4可以看出，行數與穗粗呈顯著正相關（0.497），行粒數與穗長呈極顯著正相關（0.821），穗粒數與穗長、穗行數和行粒數呈極顯著正相關（0.581、0.631和0.633），百粒重和穗長、穗粗呈極顯著正相關（0.528、0.543），產量與穗粗、行粒數、百粒重呈顯著正相關（0.421、0.397、0.495），與禿尖長呈顯著負相關（-0.408），與穗長呈極顯著正相關（0.703）。

在供試材料各個指標相關分析的基礎上，做了顯著相關的產量因素兩兩指標間的回歸分析，并得出了回歸方程，具體見圖1。

3 結論與討論

印荔等［ 16］研究表明，生物降解膜前期具有較好的保溫效果，但后期因裂解保溫控釋效果下降。該研究中生物降解膜覆蓋的玉米株高、穗位高和穗長略低于普通地膜，差異不顯著，禿尖長稍高于普通地膜。這可能是因為生物降解地膜在生物降解膜在玉米拔節時破裂，抽穗之后進入崩解期［ 17］，保墑效果不及普通地膜，從而影響了玉米的營養生長和農藝性狀表現［ 18-19］。生物降解膜覆蓋玉米的穗粒數、百粒重和產量低于普通地膜，減產1.40%，相對于普通地膜“白色污染”的嚴重性，生物降解膜的減產程度基本可忽略不計，由于其可自身降解，有效減少農田殘留，可以代替普通地膜用于干旱地區玉米生產。27個品種中YM9（豫玉22）、YM13（隴單9號）、YM15（敦玉15）和YM17（九玉Y02）表現較好，產量較高。產量與穗長、穗粗、行粒數和百粒重呈顯著正相關，這與張正等［ 20］研究結果一致。

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