全膜雙壟溝播栽培對(duì)土壤含水量·溫度及玉米產(chǎn)量的影響

敬克農(nóng)， 郭滿(mǎn)平

(1.甘肅省環(huán)縣八珠鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，甘肅環(huán)縣745705；2.甘肅省環(huán)縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅環(huán)縣745700)

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全膜雙壟溝播栽培對(duì)土壤含水量·溫度及玉米產(chǎn)量的影響

敬克農(nóng)1， 郭滿(mǎn)平2*

(1.甘肅省環(huán)縣八珠鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，甘肅環(huán)縣745705；2.甘肅省環(huán)縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅環(huán)縣745700)

摘要[目的]研究全膜雙壟溝播栽培技術(shù)對(duì)玉米的增產(chǎn)機(jī)理。[方法]試驗(yàn)設(shè)在甘肅省環(huán)縣許旗村，供試品種為承單20號(hào)，共設(shè)5個(gè)處理，即全膜雙壟溝播、全膜覆蓋平鋪穴播、半膜覆蓋平鋪穴播、常規(guī)半膜種植起壟覆膜、露地平播，研究5個(gè)處理對(duì)土壤含水量、土壤溫度及玉米產(chǎn)量的影響。[結(jié)果]全膜雙壟溝播栽培處理的玉米不同生育期的土壤含水量和土壤溫度均高于全膜覆蓋平鋪穴播、半膜覆蓋平鋪穴播、常規(guī)半膜種植起壟覆膜和露地栽培處理，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量分別增產(chǎn)4.4%、22.4%、27.5%、46.3%，生物產(chǎn)量分別增產(chǎn)4.1%、22.0%、27.1%、46.7%。[結(jié)論]全膜雙壟溝播栽培增產(chǎn)效果明顯，應(yīng)在我國(guó)旱作農(nóng)業(yè)區(qū)糧食生產(chǎn)中大力推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞覆膜栽培；土壤；水分；溫度；玉米；產(chǎn)量

Effects of Full Film Mulching Double Ridge Sowing Cultivation on Soil Moisture, Temperature and Maize Yield

JING Ke-nong1, GUO Man-ping2*(1.Bazhu Village Agricultural Technology Service Center in Huanxian County, Huanxian, Gansu 745705; 2.Huanxian Agricultural Technology Extension Center, Huanxian, Gansu 745700)

Abstract [Objective] The aim was to further study effects of full film mulching double ridge sowing cultivation on yield increasing of maize.[Method] The experiments were conducted in Xuqi Village, Huanxian County, Gansu Province, with Chengdan 20 as test varieties, 5 treatments were established, including full film double ridge sowing cultivation, full film mulching hole sowing, half film mulching hole sowing, conventional half film mulching, open ground flat planting, effects of 5 treatments on soil moisture, temperature and maize yield were studied.[Result] The soil moisture, temperature of maize in different growth periods under the treatment of full film mulching double ridge sowing cultivation were higher than that in other treatments, the economic yield was increased by 4.4%, 22.4%, 27.5%, 46.3% respectively, the biomass yield was increased by 4.1%, 22.0%, 27.1%, 46.7% respectively. [Conclusion] The full film mulching double ridge sowing cultivation has obvious yield increasing effect, which should be vigorously promoted in grain production of dry farming region in China.

Key words Film mulching cultivation; Soil; Moisture; Temperature; Maize; Yield

全膜雙壟溝播栽培技術(shù)是旱作農(nóng)業(yè)的一項(xiàng)創(chuàng)新性發(fā)明，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了保墑蓄墑，就地入滲，雨水富集疊加，保水保肥，增加地表溫度，提高肥水利用率的效果。甘肅省環(huán)縣從2006年開(kāi)始引進(jìn)全膜雙壟溝播技術(shù)，示范推廣面積逐年擴(kuò)大，截至2015年年推廣面積達(dá)8.55萬(wàn)hm2，累計(jì)推廣應(yīng)用面積50.97萬(wàn)hm2，其中玉米平均產(chǎn)量7 975 kg/hm2，較半膜覆蓋栽培增產(chǎn)2 033 kg/hm2，增產(chǎn)率達(dá)34.2%;較露地栽培增產(chǎn)2 638 kg/hm2，增產(chǎn)率達(dá)49.4%；累計(jì)增產(chǎn)糧食105.23萬(wàn)t，增收21.05億元，增產(chǎn)增收效果明顯。目前，我國(guó)對(duì)全膜雙壟溝播栽培技術(shù)的研究多集中于覆膜時(shí)間[1]、栽培密度對(duì)玉米農(nóng)藝性狀的影響[2-3]，以及對(duì)水分的利用[4-5]等方面，而關(guān)于全膜雙壟溝播栽培技術(shù)對(duì)玉米的增產(chǎn)機(jī)理研究卻鮮見(jiàn)報(bào)道。鑒于此，筆者于2015年在甘肅省環(huán)縣許旗村開(kāi)設(shè)了玉米地膜覆蓋優(yōu)化模式試驗(yàn)，研究不同覆膜栽培方法對(duì)土壤含水量、溫度及玉米產(chǎn)量的影響，以期為全膜雙壟溝播栽培技術(shù)在旱作農(nóng)業(yè)區(qū)大面積推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地設(shè)在甘肅省環(huán)縣中北部洪德鄉(xiāng)許旗村三十里鋪組，海拔1 300 m，年降水量350 mm左右，無(wú)霜期130 d，年均氣溫8.5 ℃，≥10 ℃有效積溫2 690 ℃，年日照時(shí)數(shù)2 468 h，2015年1~9月降水量359 mm，地類(lèi)為川旱地，前茬為玉米。

1.2試驗(yàn)材料供試作物為玉米，品種為承單20號(hào)，由甘肅敦煌種業(yè)有限公司提供；試驗(yàn)地膜為寬幅120 cm，窄幅70 cm,厚度均為8 μm的聚乙烯地膜，由甘肅天水天寶塑業(yè)有限公司提供。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)共設(shè)5個(gè)處理。處理①：全膜雙壟溝播，大壟寬70 cm，高10 cm；小壟寬40 cm，高15 cm；用120 cm寬幅地膜全覆蓋，膜與膜連結(jié)在大壟中間；玉米種在播種溝內(nèi)，株距40 cm。處理②：全膜覆蓋平鋪穴播，用120 cm寬幅地膜平鋪覆蓋，膜面寬100 cm，間距10 cm，每幅種2行玉米，行距70 cm，株距40 cm。處理③：半膜覆蓋平鋪穴播，用70 cm窄幅地膜平鋪覆蓋，膜面寬50 cm，間距60 cm，每幅種2行玉米，行距40 cm，株距40 cm。處理④：常規(guī)半膜種植起壟覆膜，壟高15 cm，壟底寬70 cm，壟面寬50 cm，壟間距40 cm，用70 cm窄幅地膜覆蓋壟面，玉米種在壟面上，1壟種2行，行距40 cm，株距40 cm。處理⑤：露地平播，采用寬窄行播種，寬行70 cm，窄行40 cm，株距40 cm。比較各處理土壤含水量、土壤溫度及玉米產(chǎn)量。

采取隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積33.0 m2(6.0 m×5.5 m)，四周設(shè)1.0 m保護(hù)行，處理間距50 cm，重復(fù)間距50 cm,每小區(qū)種植密度150株。

1.4田間管理處理①、②、③、④均采用頂凌覆膜，2015年3月上旬土壤解凍后，統(tǒng)一整地施肥，起壟覆膜。5個(gè)處理施肥水平相同，每小區(qū)施農(nóng)家肥250.0 kg，尿素1.0 kg，過(guò)磷酸鈣3.0 kg，于2015年4月20日采用人工點(diǎn)播器播種。苗期每小區(qū)追施尿素0.5 kg，大喇叭口期每小區(qū)追施尿素1.0 kg。

1.5項(xiàng)目測(cè)定與方法土壤含水量采用烘干法測(cè)定，在各處理播種期(04-22)、出苗期(05-18)、拔節(jié)期(06-20)、大喇叭口期(07-10)、抽雄期(07-18)、灌漿期(08-06)、成熟期(09-15)用土鉆在試驗(yàn)田鉆取0~10、10~20、20~40 cm土樣，裝入塑料袋密封，標(biāo)記，帶回實(shí)驗(yàn)室，用天秤稱(chēng)重記載土樣重量，然后于105 ℃烘12 h，再用天秤稱(chēng)土樣重量，計(jì)算土樣含水量。土壤溫度采用地溫計(jì)直接測(cè)定，在播種期、出苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、抽雄期、灌漿期、成熟期用地溫計(jì)直接測(cè)定各處理0~10、10~20、20~40 cm土壤溫度。每小區(qū)選擇有代表性植株20株，通過(guò)田間測(cè)量和室內(nèi)考種，記載或計(jì)算各處理株高、平均株重、有效穗數(shù)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)、百粒重、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、生物產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)系數(shù)等。

2結(jié)果與分析

2.1對(duì)土壤含水量的影響由表1可知，處理①在玉米不同生育期0~40 cm土壤平均含水量均高于其他處理，其中播種期分別高出處理④、⑤1.5、2.3個(gè)百分點(diǎn)，出苗期分別高出處理④、⑤1.2、2.0個(gè)百分點(diǎn)，拔節(jié)期分別高出處理④、⑤1.6、2.5個(gè)百分點(diǎn)，大喇叭口期分別高出處理④、⑤1.1、1.6個(gè)百分點(diǎn)，抽雄期分別高出處理④、⑤1.1、1.6個(gè)百分點(diǎn)，灌漿期分別高出處理④、⑤1.1、1.8個(gè)百分點(diǎn)，成熟期分別高出處理④、⑤1.1、1.6個(gè)百分點(diǎn)。這是由于一方面全膜雙壟溝播采用了大小壟相間的種植模式，全地面覆膜后，增加了集雨面積，改善了集雨效果，使播種溝作物根際土壤含水量大幅增加；另一方面，地表完全覆膜后，基本切斷了土壤向大氣的水分蒸發(fā)散失，同時(shí)由于地膜的增溫作用，使土壤深層水分向上移動(dòng)，增加了土壤耕作層含水量。

表1不同處理玉米各生育期土壤含水量比較

Table 1Comparison of Statistics of soil moisture change in each growth period of maize with various treatments

處理Treat-ment土壤深度Soildepthcm土壤含水量Soilmoisture∥%播種期Sowingdate出苗期Seedingperiod拔節(jié)期Shootingperiod大喇叭口期Largebellstage抽雄期Tasselingstage灌漿期Fillingstage成熟期Matureperiod①0~1015.816.215.314.613.615.215.410~2016.616.015.614.814.715.515.820~4016.816.515.914.913.815.015.30~4016.416.215.614.814.015.215.5②0~1015.616.115.014.513.515.215.410~2016.315.915.214.713.715.415.720~4016.516.415.514.913.914.815.40~4016.116.115.214.613.715.115.5③0~1014.915.514.514.113.014.815.110~2015.215.214.814.413.215.115.520~4015.615.015.114.613.414.715.20~4015.215.214.814.413.214.915.3④0~1014.715.213.813.512.714.014.410~2014.915.013.913.712.914.514.820~4015.214.914.214.013.214.014.10~4014.915.014.013.712.914.214.4⑤0~1013.313.912.813.012.113.213.610~2014.214.113.113.212.313.614.120~4014.814.613.313.512.913.514.00~4014.114.213.113.212.413.413.9

2.2對(duì)土壤溫度的影響由表2可知，處理①在玉米不同生育期0~40 cm土壤平均溫度均高于其他處理，其中播種期分別高出處理④、⑤0.8、1.1 ℃，出苗期分別高出處理④、⑤2.1、2.5 ℃，拔節(jié)期分別高出處理④、⑤1.2、2.5 ℃，大喇叭口期分別高出處理④、⑤1.5、2.4 ℃，抽雄期分別高出處理④、⑤1.3、2.1 ℃，灌漿期分別高出處理④、⑤1.5、2.2 ℃,成熟期分別高出處理④、⑤1.8、2.2 ℃。這是由于全膜雙壟溝播栽培技術(shù)采取了全地面覆蓋地膜和大小壟相間的種植方式，一方面增大了地表面積，從而增加了土壤的太陽(yáng)輻射能；另一方面由于地膜全地面覆蓋基本切斷了水分向空間的蒸發(fā)消耗，從而阻止了太陽(yáng)輻射能隨水氣的散失，因此，可以顯著提高土壤溫度。

2.3對(duì)玉米經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量的影響由表3可知，處理①的平均株重、有效穗數(shù)、穗粒重、百粒重等經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量均高于其他處理；處理①經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量為9 355.5 kg/hm2，較處理②、③、④、⑤分別增產(chǎn)4.4%、22.4%、27.5%、46.3%；處理①生物產(chǎn)量為33 410.6 kg/hm2，較處理②、③、④、⑤分別增產(chǎn)4.1%、22.0%、27.1%、46.7%；不同處理間經(jīng)濟(jì)系數(shù)差別不大。這是由于全膜雙壟溝播栽培技術(shù)的集雨入滲、輻射增溫、抑制水分蒸發(fā)、增光、除草等技術(shù)優(yōu)勢(shì)基本滿(mǎn)足了旱作農(nóng)業(yè)區(qū)玉米正常生長(zhǎng)的水、肥、光、熱的需求，因此較其他栽培模式生物產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量增產(chǎn)明顯。

表2　不同處理玉米各生育期土壤溫度比較

表3　不同處理玉米主要經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量比較

3結(jié)論與討論

該試驗(yàn)結(jié)果表明，全膜雙壟溝播栽培較全膜覆蓋平鋪穴播、半膜覆蓋平鋪穴播、常規(guī)半膜種植起壟覆膜和露地栽培集雨保墑效果明顯，能顯著提高耕作層土壤含水量與土壤溫度，增加有效積溫及玉米主要經(jīng)濟(jì)性狀指數(shù)，提高玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量。由此可見(jiàn)，全膜雙壟溝播栽培技術(shù)在我國(guó)旱作農(nóng)業(yè)區(qū)糧食生產(chǎn)中應(yīng)大力推廣應(yīng)用。

該研究的全膜雙壟溝播栽培技術(shù)蓄水保墑增產(chǎn)機(jī)理與前人研究報(bào)道[1-3]基本一致，而對(duì)玉米生物性狀、經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量的影響與前人報(bào)道[4-5]有所差異。筆者僅對(duì)全膜雙壟溝播栽培技術(shù)對(duì)玉米的影響做了研究，對(duì)其他作物的增產(chǎn)機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

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收稿日期2015-12-21

作者簡(jiǎn)介敬克農(nóng)(1968- )，男，甘肅環(huán)縣人，農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。*通訊作者，高級(jí)農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣和植物保護(hù)工作。

中圖分類(lèi)號(hào)S 341.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)03-169-03