玉米機(jī)械化覆膜種植的應(yīng)用效果及關(guān)鍵技術(shù)研究

蔣東亮

摘要 2013—2015年在寧夏中部干旱帶平羅縣的陶樂鎮(zhèn)通過3年的定位試驗表明，機(jī)械化覆膜種植具有調(diào)節(jié)地溫、節(jié)約灌溉用水、經(jīng)濟(jì)效益高等覆蓋效應(yīng)。實行50%的地膜覆蓋度表現(xiàn)最優(yōu)，3年玉米平均增產(chǎn)336 kg/hm2，節(jié)本增效222元/hm2。規(guī)范化種植、機(jī)械化覆膜與殘膜回收技術(shù)構(gòu)成玉米機(jī)械化覆膜種植技術(shù)的主體。

關(guān)鍵詞 玉米機(jī)械化；覆膜；技術(shù)；效果

中圖分類號 S513 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）07-0023-01

寧夏中部干旱帶，位于東經(jīng)104°17′～104°41′，北緯36°6′～39°5′，行政區(qū)域包括鹽池縣、同心縣、海原縣、紅寺堡區(qū)、平羅縣陶樂鎮(zhèn)的全部、固原東八鄉(xiāng)和靈武市、利通區(qū)、中衛(wèi)市的山區(qū)部分。玉米播種面積占總播種面積的30%。近年來，雖然發(fā)展了揚(yáng)黃灌溉、井灌、庫灌、窖灌，但水資源十分有限而寶貴，加之該區(qū)域多年年均降水量為180～400 mm，且多集中在7—9月，由東向西遞減，年變率大（荒漠草原區(qū) -70%～90%，干旱草原區(qū)-38%～60%），年蒸發(fā)量2 000 mm以上，干燥度在2.17～3.78之間，呈現(xiàn)出干旱半干旱的氣候特征，造成作物需水與自然降水的不同步，水資源少且干旱少雨、積溫不足、無霜期短、土壤肥力偏低，制約著寧夏中部干旱帶玉米生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。近年來，該區(qū)域大力推廣地膜覆蓋技術(shù)，使玉米產(chǎn)量取得了突破性增長，成為該區(qū)域玉米增產(chǎn)的重大有效措施。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2013—2015年在平羅縣陶樂鎮(zhèn)馬太溝村進(jìn)行。供試土壤為耕種普通黑壚土，土壤質(zhì)地為中壤土，pH值7.8，有機(jī)值含量16.3 g/kg，全氮0.92 g/kg，全磷0.63 g/kg，速效磷8.15 mg/kg，全鉀18.1 g/kg，速效鉀159.5 mg/kg，中低肥力且具代表性。輪作方式為春玉米連作。試驗玉米品種為中單2號，試驗用膜分別為寬度60、70、80、90、100 cm，且厚度均為0.01 mm規(guī)格的農(nóng)膜。

1.2 試驗設(shè)計

參照張權(quán)中等人的研究[1]，設(shè)6個不同地膜覆蓋度處理，分別為0%（CK）、40%、50%、60%、70%、80%。3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。每個小區(qū)0.1 hm2。

1.3 試驗方法

用寧夏青銅峽新大眾機(jī)械有限公司生產(chǎn)的1GQM-100型旋耕施肥覆膜播種機(jī)根據(jù)不同農(nóng)膜規(guī)格進(jìn)行覆膜裝置調(diào)整后于4月15日進(jìn)行旋耕施肥覆膜播種作業(yè)。

1.3.1 規(guī)范化種植技術(shù)。玉米是耗肥的高光效作物。據(jù)佟屏亞綜合全國玉米需肥規(guī)律的研究資料[2]計算，每生產(chǎn)100 kg玉米籽粒需純N 2.84 kg、P2O5 1.22 kg、K2O 2.49 kg，其比例為1.00∶0.43∶0.87，加之地膜覆蓋后地溫增高，有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化加快，玉米株高葉大，產(chǎn)量高，吸收養(yǎng)分多。因此，種植地膜玉米在選地上宜選擇地勢平緩、土層深厚、土壤肥沃、供肥能力較高且適合機(jī)械作業(yè)的農(nóng)田進(jìn)行，一次性地施入農(nóng)家肥60～75 t/hm2、二銨300 kg/hm2、磷肥130 kg/hm2、鉀肥260 kg/hm2，并適期追肥；在品種選擇上應(yīng)選擇中單2號、陜單902號、登海1號等適應(yīng)在當(dāng)?shù)伛け「胤N植的品種；在種植規(guī)格上以67 500～75 000株/hm2為宜；播期以4月15—25日為宜，最晚不得晚于4月底；播深4～5 cm，施肥量為復(fù)合肥225 kg/hm2，隨機(jī)種施并與種子保持3～5 cm的間隔層，以免“燒苗”。

1.3.2 機(jī)械化覆膜技術(shù)。玉米覆膜種植選擇旋耕覆膜施肥一體機(jī)進(jìn)行作業(yè)，農(nóng)膜應(yīng)選擇0.01 mm厚度與抗拉效果好、寬度70 cm的農(nóng)膜。機(jī)械要求壟面平整順直、采光面寬度50 cm、膜邊各壓進(jìn)地面10 cm，覆土厚度5～8 cm，且壓嚴(yán)壓實，每隔4～5 m橫向壓腰帶土，行與行之間保持一致。據(jù)田建民在寧夏多地的試驗研究[3]：60%、70%、80%的地膜覆蓋度，用膜量多且由于覆蓋度的增加，盡管保墑效果好但不利于土壤對雨水的吸收，而50%的覆蓋度使2條壟之間形成均衡自然的集水溝而便于膜下土壤吸收。

1.3.3 機(jī)械化殘膜回收技術(shù)。殘膜回收機(jī)具，目前在寧夏應(yīng)用最多的是彈齒式。要求0～10 cm表層殘膜拾凈率>75%、10～15 cm深層殘膜拾凈率>65%。使用彈齒式殘膜回收機(jī)具時應(yīng)致少回收2遍，第1遍回收機(jī)組應(yīng)沿垂直覆膜方向進(jìn)行，第2遍回收機(jī)組應(yīng)順覆膜方向進(jìn)行，作業(yè)速度控制在6～10 km/h。在回收時間上，王雪芳[4]研究認(rèn)為：殘膜回收時間以9月上旬為佳，此時進(jìn)行機(jī)械化殘膜回收，其一次性回收率較3—4月可提高20%～30%。

1.4 調(diào)查內(nèi)容及方法

測定播種期至開花期不同處理的地溫，全生育期0～40 cm土層的土壤水分、收獲期測定產(chǎn)量、記錄物化勞動與活勞動消耗等。

2 結(jié)果與分析

2.1 地溫效應(yīng)

經(jīng)測定，地膜覆蓋度40%、50%、60%、70%、80% 5個處理在播種期5～10 cm的平均地溫穩(wěn)定在8～13 ℃，灌漿成熟期的平均地溫為20.0～23.5 ℃，并隨地膜覆蓋度的增加而提高[5]，全生育期≥10 ℃的積溫可增加200～320 ℃，其中以玉米播種至拔節(jié)期增溫效果最為顯著，累計增溫138.5 ℃，既有利于播種與出苗，也有利于灌漿成熟，而CK在播種期的平均地溫則為3.5 ℃，在灌漿成熟期的平均地溫只有16.5 ℃，不利于種子發(fā)芽，灌漿速度極慢乃至停止。玉米是喜溫作物，在整個生育期需要較高的溫度，從播種到開花的發(fā)育速度主要受溫度的影響，莖稈生長點的溫度是起控制作用的因素，從播種到開花的發(fā)育速度，幾乎完全取決于這一階段生長點感受的溫度。因此，地膜覆蓋可有效改善中部干旱帶積溫不足、無霜期短的矛盾。

2.2 水分效應(yīng)

據(jù)觀測，與CK相比，覆膜種植的5個處理在玉米整個生育期0～40 cm土層內(nèi)都有保墑作用，各處理的平均含水量依次為8.12%、8.56%、9.21%、9.85%、10.65%，并表現(xiàn)為地膜覆蓋度愈大，含水量愈高，平均1 hm2用水效率達(dá)12.75～18.45 kg/mm，平均水分利用率提高46.6%，平均節(jié)約灌溉用水2 970 m3/hm2，有效克服寧夏中部干旱帶水資源少且干旱少雨的矛盾。

2.3 經(jīng)濟(jì)效應(yīng)

據(jù)測定，與CK相比，其他5個覆膜種植處理都有不同程度的增產(chǎn)增收作用。其中：以60%表現(xiàn)最優(yōu)，平均增產(chǎn)384 kg/hm2，其次為50%（336 kg/hm2）、70%（328 kg/hm2）、80%（307 kg/hm2），扣除成本因素，50%的地膜覆蓋度經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)最優(yōu)，平均純收益222元/hm2。地膜覆蓋度>60%或<50%則效益下降。

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，玉米機(jī)械化覆膜種植技術(shù)在寧夏中部干旱帶的應(yīng)用與推廣，一方面能充分地利用自然資源、抗災(zāi)減災(zāi)，提高單產(chǎn)，穩(wěn)定增加糧食的產(chǎn)量；另一方面，又可帶動雜交良種、配方施肥、農(nóng)業(yè)機(jī)械化等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)土地流轉(zhuǎn)，為規(guī)?；?jīng)營與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好條件[5-6]。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 張權(quán)中.棉田不同地膜覆蓋度的效應(yīng)研究[J].中國棉花，2000，27（2）：13-15.

[2] 佟屏亞.中國玉米科技史[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000.

[3] 田建民.寧夏現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化重點推廣技術(shù)[M].銀川：寧夏人民出版社，2013.

[4] 王雪芳.不同條件下的殘膜回收技術(shù)試驗研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015（4）：190.

[5] 馬金虎，王永成，楊發(fā)，等.玉米秋季覆膜最佳地膜覆蓋度試驗[J].寧夏農(nóng)林科技，2007（5）：81.

[6] 李洪勛，吳伯志.地膜覆蓋對玉米生理指標(biāo)的影響研究綜述[J].玉米科學(xué)，2004（增刊1）：66-69.