不同鋪膜播種方式對玉米生長環(huán)境和經(jīng)濟效益的影響

宮帥 張中東 郭正宇

摘要 [目的]為了使地膜使用過程中的放苗問題和地膜回收難題得到解決。[方法]以平鋪膜側(cè)播種替代傳統(tǒng)的開溝鋪膜以及膜上打孔種植方式，并進一步探討這2種不同的鋪膜種植方式下對玉米生長環(huán)境參數(shù)、產(chǎn)量構成因素、產(chǎn)量以及投入產(chǎn)出比的影響。[結果]平鋪側(cè)種方式下玉米苗帶上的積溫和土壤含水量與開溝鋪設和膜上打孔種植沒有顯著差異，完全能起到鋪膜所起的增溫保濕的作用，幾個產(chǎn)量構成因素也均無顯著差異，但較對照均有顯著差異，產(chǎn)量也較對照有不同程度的增加，農(nóng)民使用平鋪側(cè)種方式在省工增產(chǎn)的同時還能增收約1 050元/hm2，同時由于地膜沒有開溝鋪設，所以回收問題也迎刃而解。[結論]該研究可為玉米的種植提供指導。

關鍵詞 玉米；地膜；平鋪側(cè)種；放苗；地膜回收

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）25-0027-03

Abstract [Objective]In order to solve the problem of emergence of seedling and plastic film recovery in the process of film formation. [Method]We proposed flatfilming and sidesowing instead of traditional film and film hole furrow planting method. Effects of the two kinds of different laying film and sowing pattern on corn growth environment parameters， yield components， yield and inputoutput ratio of maize were researched . [Result]There was no significant difference in the accumulated temperature and the soil water content between the two kinds of different laying film and sowing pattern，the flatfilming and sidesowing can play the role of warming and moisturizing， several yield components also showed no significant difference， but there were significant differences compared with the control， yield compared with the control had different degrees of increase， farmers who used flatfilming and sidesowing can reduce investment and increase about 1050 yuan per hectare. At the same time ，recycling issues was also solved easily as the film was not laid by ditching.[Conclusion]The research can provide guidance for planting mainze.

Key words Corn；Film；Flatfilming and sidesowing；Making seedling out of film；Plastic film recycling

全世界干旱、半干旱地區(qū)面積達4 470 km2，其中約39%為半干旱地區(qū)，我國旱地耕作面積占全國耕地總面積的57%左右，解決干旱問題最主要的方法就是覆蓋地膜[1-2]。地膜覆蓋是一項用人工方法改善農(nóng)作物生長環(huán)境的栽培技術，能夠起到明顯的保溫保墑、增產(chǎn)增收的效果[3-5]。同時能夠改善玉米生長的微生物環(huán)境，對提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)有很大幫助[6]。對田間雜草防除也有一定的效果[7]，現(xiàn)在地膜種類越來越多，先后出現(xiàn)了白膜、黑膜、可降解地膜等等，甚至還出現(xiàn)了滲水地膜、液體地膜和轉(zhuǎn)藍光長壽多功能地膜等特用地膜[8-12]，使用面積也越來越大，由原來單一的冷涼區(qū)使用逐漸擴展到其他常溫區(qū)和積溫比較高的地區(qū)，由于地膜使用面積越來越大，但傳統(tǒng)的膜上種植方式使地膜回收成為難題，殘留在土壤中的地膜也越來越多，白色污染也越來越嚴重[13-15]。有研究表明，土壤中的地膜殘留量與產(chǎn)量下降和出苗率降低在一定范圍內(nèi)成正相關關系[16]。傳統(tǒng)的膜上種植還會帶來扣苗、放苗的問題，一方面會增加投入，另一方面造成苗勢不一，甚至產(chǎn)量下降。以傳統(tǒng)地膜使用的2個主要問題為突破口，在研究試制平鋪膜側(cè)播種機具成功后，實現(xiàn)農(nóng)機與農(nóng)藝相結合，在解決問題的同時減少農(nóng)民負擔，增加收益。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點設在山西省農(nóng)業(yè)科學院玉米研究所試驗田（忻府區(qū)），經(jīng)過2014和2015年連續(xù)2年試驗，試驗地土壤為黏土，有機質(zhì)含量15.76 g/kg，全氮112.00 mg/kg，全磷9.70 mg/kg，全鉀199.28 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試品種為中晚熟品種先玉335，該品種在當?shù)貫橹饕N植品種，其成株株型緊湊，葉片上舉，種植密度適宜60 000～67 500株/hm2。

1.3 試驗方法

試驗共設4個處理，分別為80 cm地膜開溝鋪設并在膜上打孔種植（T1）、60 cm普通地膜平鋪并在膜側(cè)種植（T2）、60 cm黑膜平鋪并膜側(cè)種植（T3），不鋪膜露地種植設為對照（CK），10行區(qū)，每一小區(qū)行長5.5 m，行距為50 cm和70 cm寬窄行，種植密度為60 000株/hm2，3次重復。80 cm地膜開溝鋪設并在膜上打孔種植是當?shù)剞r(nóng)民普遍采用的鋪膜種植方式，60 cm黑色地膜縱橫拉力強，有彈性，同時具有極好的除草效果[17-19]，因此黑色地膜的鋪設面積也越來越大；60 cm普通地膜作為一種80 cm普通地膜的替代品，平鋪方式替代傳統(tǒng)的開溝鋪設，但地膜在地表覆蓋面積基本一樣，這樣同等價值的地膜，60 cm鋪設的面積就更大，平鋪并膜側(cè)種植是一種作業(yè)效率高、免去人工放苗、便于回收廢棄地膜的一種種植方式。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 土壤含水量。玉米拔節(jié)期間，在田間用土鉆取各個處理的苗帶上1～10、11～20 cm的新鮮土壤，去除土鉆中上部的浮土，將土鉆中部所需深度的土帶回室內(nèi)，將鋁盒外表擦拭干凈，立即稱重，并放入烘箱內(nèi)，待鋁盒至恒重，測量干重，然后裝在固定體積的鋁盒中，蓋緊，3次重復，后計算土壤含水量。

1.4.2 地溫測量。

玉米拔節(jié)期，用10、20 cm 2種深度的地溫測量溫度計插入各個處理的苗帶上，3次重復，在14∶00讀數(shù)，并記錄。

1.4.3 收獲期不同種植方式下果穗性狀的考量。

玉米收獲時將小區(qū)果穗按10穗果穗勻穗處理并帶回考種室，待自然風干后，對10個果穗的穗長、穗粗、凸尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重等果穗的基本性狀分別進行考量并記錄。

1.4.4 產(chǎn)量性狀。

在每處理中間4行內(nèi)，準確量取每行中間5 m，收獲稱鮮穗質(zhì)量，經(jīng)勻穗后取出10個果穗稱鮮重并帶回實驗室風干，脫粒稱籽粒質(zhì)量及含水量（折成14%的標準含水量）[20]。

小區(qū)產(chǎn)量=小區(qū)果穗鮮質(zhì)量×樣品籽粒風干質(zhì)量/樣品果穗鮮質(zhì)量×（1-籽粒含水量）/（1-14%）。千粒重以10穗的籽粒為樣本，稱取3次取平均值。

1.5 成本比較

按照當?shù)剞r(nóng)民平均水平計算各種鋪膜種植方式需要投入的成本和工時，比較各種鋪膜種植方式給農(nóng)民帶來的收益或負擔。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用Microsoft Excel處理數(shù)據(jù)，用Spss 18.0軟件統(tǒng)計分析，顯著性測驗在0.05水平上進行。

2 結果與分析

2.1 不同鋪膜種植方式對土壤含水量的影響

由表1可以看出，各個處理苗帶上2個深度的土壤含水量均為60 cm平鋪膜側(cè)種植方式為最大，其次是80 cm地膜開溝鋪設膜上種植方式，露地為最小。2014年幾種種植方式土壤含水量差異不顯著，這是由于2014年玉米拔節(jié)期前后雨水較為充足，所以各種種植方式間差異不顯著。2015年60 cm黑膜平鋪膜側(cè)種植方式苗帶上含水量在10 cm處顯著高于露地對照，與白膜平鋪膜側(cè)種植方式和開溝膜上種植方式差異不顯著；在20 cm處，60 cm黑膜平鋪側(cè)種方式苗帶含水量與白膜平鋪側(cè)種方式差異不顯著，但顯著高于80 cm開溝膜上種植方式苗帶上含水量。這是由于平鋪側(cè)種播種機后面所帶鎮(zhèn)壓輪為中部凹陷，兩邊突出的構造會使地膜下面的土壤形成中間凸起、兩邊較低的小壟，由于苗帶緊靠地膜兩邊，有利于苗帶上雨水的集納，同時地膜能起到減少水分蒸發(fā)的保水作用；黑色地膜較白色地膜土壤含水量大是由于黑膜透光系數(shù)更低，地膜下面水分的蒸發(fā)更小。

2.2 不同鋪膜種植方式對土壤溫度的影響

從表2可以看出，苗帶上地溫變化趨勢和苗帶上土壤含水量變化稍有不同，但2年內(nèi)的變化趨勢基本一致，2014年和2015年在10 cm處地溫均以80 cm開溝鋪設膜上種植方式最大，其次是60 cm白膜平鋪側(cè)種和露地種植，黑膜平鋪側(cè)種為最小，但和露地種植差異很小，這是由于80 cm開溝鋪設膜上種植方式下，苗帶處于地膜內(nèi)，且白膜對光的通透性較好，所以溫度較高，膜側(cè)種植由于苗帶處于地膜外面，但附近的地膜也有保溫的作用，所以比露地稍高，但由于黑色地膜主要通過吸收太陽能自身增溫，再通過熱傳使土壤增溫，而且10 cm處土壤屬于表土，受即時溫度影響較大，所以黑膜膜側(cè)種植較露地稍低。

20 cm處較深層的土壤則表現(xiàn)為80 cm開溝膜上種植較平鋪種植溫度高，且白膜膜側(cè)種植較黑膜膜側(cè)種植稍高，露地最低，這是因為全膜覆蓋較膜側(cè)種植對苗帶土壤的保溫提墑的作用更為明顯，黑膜雖吸熱較慢，但較露地還是有一定的保溫作用所致。

2.3 不同鋪膜種植方式對果穗性狀的影響

由表3、4可以看出，2年的幾個玉米果穗性狀變化趨勢基本一致，果穗各性狀均以80 cm開溝鋪設膜上種植方式最大，CK最小，60 cm白膜平鋪側(cè)種和60 cm黑膜平鋪側(cè)種分居中間2位，綜合2年數(shù)據(jù)，幾種處理和對照間的凸尖長和穗行數(shù)沒有顯著差異；而穗長、穗粗、行粒數(shù)和千粒重這幾個性狀相比較，80 cm開溝鋪設膜上種植方式和60 cm白膜平鋪側(cè)種之間基本沒有顯著差異，且都與對照有顯著差異。穗長、穗粗、千粒重黑膜平鋪側(cè)種和對照間的數(shù)值相差很小，差異性不顯著?？梢钥闯?，幾種不同處理對玉米果穗的穗粗、凸尖長和穗行數(shù)影響不是很大，對穗長、行粒數(shù)和千粒重有所影響，均比對照提高。

2.4 產(chǎn)量結果

由表5可以看出，2014年產(chǎn)量80 cm開溝鋪設膜上種植模式和60 cm白膜平鋪側(cè)種之間差異不顯著，但均顯著高于60 cm黑膜平鋪側(cè)種和對照，60 cm黑膜平鋪側(cè)種和對照之間差異不顯著。2015年產(chǎn)量為80 cm開溝鋪設膜上種植方式顯著高于其他3個處理，60 cm白膜平鋪側(cè)種顯著高于60 cm黑膜平鋪側(cè)種和對照，60 cm黑膜平鋪側(cè)種和對照之間差異不顯著。分析可能由于鋪膜造成玉米積溫較高，成熟度相對較好，產(chǎn)量較高，膜側(cè)種植產(chǎn)量較膜上種植小，產(chǎn)量也稍微低些，黑膜較白膜保溫能力較差，產(chǎn)量較低。

2.5 成本比較

膜上種植較膜側(cè)種植產(chǎn)量增收約375 kg/hm2，播種成本基本一樣，膜上種植放苗投工需要消耗1 800元/hm2，但膜側(cè)種植不需要放苗。按玉米收購價2元/kg計算，膜側(cè)種植較膜上種植能給農(nóng)民增加約1 050元/hm2的純收益。

3 結論與討論

現(xiàn)在地膜使用時存在地膜回收難和破膜放苗問題，傳統(tǒng)鋪膜方式需要開溝壓土鋪設，壓在土中的地膜經(jīng)過一個生長季的作用很難起膜，日積月累就在土中形成了大量的白色污染，該研究的鋪膜方式是直接在地表覆土壓膜，不但能提高鋪膜效率，而且在后期起膜時也非常容易，對治理白色污染有很好的促進作用。另外傳統(tǒng)種植方式下玉米出苗時還得及時助苗出膜，即便可用小刀在頂膜處劃十字的方法破膜放苗的介紹[21-22]，但出苗時期不一，不可能一次性完成，這樣就需要大量人工投入，對于種植大戶來說增加了成本投入，而且放苗極易造成玉米大小苗，對甜糯玉米種植戶來說，大小苗造成的損失更大。平鋪膜側(cè)播種技術玉米直接種在地膜旁邊，且可以做到探墑播種，出苗整齊，而且不用放苗。

試驗結果表明，①開溝膜上種植方式和平鋪側(cè)種種植方式對苗帶上20 cm以內(nèi)土壤的保水作用基本一樣，顯著高于露地種植方式下苗帶上的土壤水分；②開溝膜上種植方式和平鋪側(cè)種種植方式對玉米產(chǎn)量影響較露地種植有顯著差異，明顯高于露地種植；③白膜較黑膜對土壤的保水效果和作物產(chǎn)量均有明顯優(yōu)勢；④通過產(chǎn)量和成本核算膜側(cè)種植較膜上種植給農(nóng)民帶來約1 050元/hm2的增收。因此，項技術對地膜的進一步推廣有積極的作用，且該研究苗帶距地膜3～5 cm，苗帶和地膜的距離與地膜的增溫保墑的作用還有待于進一步研究。

參考文獻

[1]成愛琴.旱地地膜玉米補水補肥效應研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2003（8）：26-28.

[2] 王秋芳，郭四拜.天水市旱地地膜玉米適種區(qū)及抗旱栽培技術[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，1999（1）：21-22.

[3] 智秀紅.忻州地區(qū)寒、旱、薄地帶地膜覆蓋玉米栽培初況分析[J].農(nóng)業(yè)科技通報，2007（9）： 186-187.

[4] 朱彥博，程志斌.薄膜地面覆蓋對土壤環(huán)境及春小麥生長發(fā)育的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，1989（3）：29-31.

[5] 王星，呂家瓏，孫本華.覆蓋可降解地膜對玉米生長和土壤環(huán)境的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2003，22（4）：397-401.

[6] 李祥.地膜覆蓋對春玉米產(chǎn)量、品質(zhì)的影響機理探究[J].新農(nóng)村，2014（6）：83.

[7] 鄺樂生，陳明周，劉夢林，等.除草地膜對玉米地雜草的防除效果[J].廣西植保，1997（1）：21-23.

[8] 殷海善，姚建明，楊瑞平.滲水地膜覆蓋玉米試驗研究綜述[J].水土保持研究，2000，7（4）： 47-49.

[9] 李家春，王轉(zhuǎn)軍，吳保民.新型滲水地膜在玉米上的試驗示范[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2002（4）：9.

[10] 王莉萍，李小萬，王新燕，等.液態(tài)地膜對玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學， 2013，42（4）：47-79.

[11] 韓士軍.液態(tài)地膜在玉米上應用田間示范報告[J].新農(nóng)村，2014（22）：24.

[12] 盧秉林，包興國，車宗賢，等.轉(zhuǎn)藍光長壽光轉(zhuǎn)換多功能地膜對玉米生長發(fā)育的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2013（9）：10-12.

[13] 張開敏，李進榮.玉米降解地膜覆蓋栽培同田對比試驗[J].云南農(nóng)業(yè)科技， 2010（3）： 30-32.

[14] 趙愛琴，李子忠，龔元石.生物降解地膜對玉米生長的影響及其田間降解狀況[J].中國農(nóng)業(yè)大學學報， 2005，10（2）：74-78.

[15] 康虎，敖李龍，秦麗珍，等.生物質(zhì)可降解地膜的田間降解過程及其對玉米生長的影響[J].中國農(nóng)學通報，2013，29（6）：54-58.

[16] 辛靜靜，史海濱，李仙岳，等.殘留地膜對玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量影響研究[J].灌溉排水學報，2014，33（3）：52-54.

[17] 閔翠華，潘春丹，徐曉梅.不同顏色地膜栽培對玉米生育期和產(chǎn)量的影響初探[J].上海農(nóng)業(yè)科技，2012（6）：65，46.

[18] 張士平，王宏.黑色地膜全程除草效果分析及應用技術[J].雜糧作物，2006，26（3）： 212-213.

[19] 吳治國，閆軍明，魏暉.黑色地膜對設施蔬菜防草、控草、降溫作用與機理研究[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2013（10）：150-152.

[20] 張中東，翟廣謙，郭正宇，等.分蘗對春播玉米長勢及產(chǎn)量的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2015，43（6）：700-704.

[21] 王俊忠，曾慶濤.玉米地膜覆蓋栽培技術[J].河南農(nóng)業(yè)，1996（4）：26.

[22] 張杰，吳麗萍.玉米地膜覆蓋栽培技術[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2016（23）：61-62.