半干旱區(qū)玉米全膜雙壟一體化播種技術(shù)研究

牛芬菊 張雷 李小燕

摘要 ? ?本文在全膜雙壟溝播生產(chǎn)過程中，通過農(nóng)機與農(nóng)藝結(jié)合，推廣應(yīng)用全膜雙壟一體化播種技術(shù)，研究該技術(shù)對玉米生長及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，全膜雙壟溝播一體化播種技術(shù)的玉米壟形規(guī)范，播種深淺一致，出苗整齊;且集雨效果好，各生育期0～100 cm土壤含水量相對較高，玉米的主要農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟性狀有所提高。玉米產(chǎn)量最高達(dá)9 545.45 kg/hm2，較全膜雙壟溝播秋覆膜增收3 305.45元/hm2、較全膜雙壟溝播頂凌覆膜增收4 658.25元/hm2，且該技術(shù)減少了全膜雙壟溝播技術(shù)的作業(yè)工序，便于實現(xiàn)規(guī)?；N植。

關(guān)鍵詞 ? ?玉米;全膜雙壟一體化播種技術(shù);性狀;產(chǎn)量;半干旱區(qū)

中圖分類號 ? ?S513 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）21-0012-03 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

全膜雙壟溝播技術(shù)是我國旱作農(nóng)業(yè)上的一項創(chuàng)新技術(shù)，該技術(shù)集膜面集雨、覆蓋抑蒸與壟溝種植為一體，實現(xiàn)了集雨、保墑、抗旱、增產(chǎn)的效果[1]。這一技術(shù)的成功應(yīng)用給甘肅乃至全國干旱半干旱地區(qū)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了技術(shù)支撐，對促進(jìn)農(nóng)民增收、保證全省糧食安全起到了極大的促進(jìn)作用。但多年來，該技術(shù)的應(yīng)用主要依靠半機械化完成，作業(yè)質(zhì)量難以保證。針對這一現(xiàn)狀，采取農(nóng)機與農(nóng)藝結(jié)合的措施，研究出了與小四輪拖拉機配套的全膜雙壟集雨溝播一體機，能夠一次性完成旋耕、起壟、施肥、覆膜、噴藥和播種等工序。

本文研究了全膜雙壟一體化播種技術(shù)對玉米生長的影響，以期為實現(xiàn)玉米規(guī)?；N植以及該技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用提供技術(shù)參考?，F(xiàn)將試驗結(jié)果總結(jié)如下。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗地概況

試驗于2016—2018年連續(xù)3年在榆中縣石頭溝旱作農(nóng)業(yè)示范點進(jìn)行。該地區(qū)≥10 ℃有效積溫為2 179 ℃，≥0 ℃積溫為3 044 ℃，海拔為1 970 m，年降雨量為350 mm左右，無霜期平均為139 d，農(nóng)作物生長期為200 d。土壤類型為黑壚土川臺麻土，屬甘肅省中部地區(qū)典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)。試驗地土壤為黃麻土，前茬作物為玉米，產(chǎn)量為9 200 kg/hm2，耕層土壤含有機質(zhì)1.36%、速效鉀98.5 mg/kg、速效磷32.4 mg/kg、全氮0.105%。

1.2 ? ?試驗材料

參試作物為玉米，品種為登義2號。供試地膜為蘭州金土地塑料制品有限公司生產(chǎn)的0.01 mm聚乙烯吹塑農(nóng)用地膜。

1.3 ? ?試驗設(shè)計

試驗共設(shè)4個處理。對照（CK）：常規(guī)半膜覆蓋栽培，即前茬收獲后耕耱，不起壟，露地休閑;翌年半膜覆蓋，寬窄行栽培，穴播，窄行距40 cm、寬行距70 cm。處理A：全膜雙壟溝播頂凌覆膜栽培，即前茬收獲后整地，露地休閑;翌年3月上中旬地起壟鋪膜，全膜覆蓋，大壟寬70 cm、壟高10 cm，小壟寬40 cm、壟高15 cm，壟溝內(nèi)穴播點種。處理B：全膜雙壟溝播秋覆膜栽培，即前茬收獲后耕耱，11月中上旬起壟鋪膜，全膜覆蓋，大壟寬70 cm、壟高10 cm，小壟寬40 cm、壟高15 cm;翌年壟溝內(nèi)穴播點種。處理C：全膜雙壟一體化播種栽培，即在上年全膜雙壟溝播玉米收獲后，保護(hù)好地膜;翌年播種時，用廢膜撿拾機一邊清理地膜，一邊用旋耕起壟鋪膜播種機一次性完成旋耕、施肥、起壟、噴藥、覆膜、播種等作業(yè)。采用大區(qū)設(shè)計，3次重復(fù)，隨機排列，每處理面積為300 m2左右。

1.4 ? ?試驗實施

玉米于4月中旬播種，各處理種植密度為52 500株/hm2，按“品”字形種植。在整地、起壟、覆膜時，一次性施入尿素150 kg/hm2、沃夫特緩控釋肥900 kg/hm2，其他田間管理措施均相同。

1.5 ? ?測定內(nèi)容及方法

1.5.1 ? ?土壤含水量測定。采用烘干法，在玉米主要生育時期0～100 cm土層測定土壤含水量，以20 cm為單位取土，在2株作物之間取樣。所取土樣在105～110 ℃烘箱中烘6～8 h至恒重后稱重。

土壤含水量（%）=[濕土重（W1）-干土重（W）]×100/干土重（W）

1.5.2 ? ?葉面積測定。觀察其展開葉片數(shù)及未展開葉片數(shù)，測量各展開葉片的長（從葉片基部到葉尖的距離）與寬（為葉片最寬處的距離），然后按照公式S=L×W×0.75（L為葉長，W為葉寬，S為葉面積）計算各葉片面積。在大喇叭口期前每次測量5株，大喇叭口期后每次測量3株。

葉面積指數(shù)=單株平均綠葉面積（m2）×密度（株/hm2）

÷10 000（m2）

1.5.3 ? ?干物質(zhì)測定。在玉米整個生育期間按生育時期分別取樣。將各器官按莖、葉、鞘、雄穗、苞葉、籽粒、穗軸分開，于烘箱中105 ℃條件下殺青30 min，然后于85 ℃烘干至恒重后稱重。

1.5.4 ? ?產(chǎn)量及經(jīng)濟性狀測定。玉米成熟收獲時，每小區(qū)在中間2行中隨機選取10株，用以考察玉米相關(guān)經(jīng)濟性狀。按小區(qū)全區(qū)收獲進(jìn)行測產(chǎn)。

2 ? ?結(jié)果與分析

2.1 ? ?降雨對區(qū)域內(nèi)玉米生長的影響

圖1為試驗區(qū)內(nèi)2016—2018年玉米播種至收獲期間的降雨情況。2016年玉米生育期內(nèi)降雨218.4 mm，較常年降雨偏少33.54%。玉米苗期及拔節(jié)前期水分充足，中期6—7月高溫干旱，使玉米提前成熟，玉米減產(chǎn);2017年降雨316.0 mm，與常年同期328.6 mm基本持平，但在7月玉米抽雄吐絲的生育時期遇高溫干旱，玉米產(chǎn)量受到一定的影響;2018年降雨584.7 mm，較常年偏多256.1 mm，偏多77.94%，玉米生長旺盛，產(chǎn)量達(dá)近年來最高。

2.2 ? ?全膜雙壟一體化播種對土壤含水量變化的影響

覆膜能增強土壤的保水、蓄水能力，特別是全膜能最大限度地將自然降水蓄積并保存于土壤之中，有效地促進(jìn)了土壤-作物水分的良性循環(huán)，解決了干旱地區(qū)玉米生育期降水不均的問題[1]。從圖2可以看出，各個時期的土壤含水量均表現(xiàn)為全膜雙壟溝播栽培大于對照常規(guī)半膜栽培（CK）[2]，特別是從播種至苗期土壤含水量均高于對照常規(guī)半膜栽培（CK），全膜雙壟溝播起到很好的集雨保墑作用。玉米拔節(jié)期至灌漿中期是玉米一生中需水較多的時期，也是玉米的需水關(guān)鍵期[3]，降雨可補充玉米生長時的需求。從圖2可以看出，拔節(jié)前土壤含水量處理B>處理C>處理A>CK，拔節(jié)期后各處理的平均含水量表現(xiàn)為處理C>處理B>處理A>CK。由此可見，全膜雙壟一體化播種在玉米拔節(jié)期過后隨降雨增加，土壤含水量相對較高，為玉米豐產(chǎn)奠定了堅實基礎(chǔ)。

2.3 ? ?膜雙壟一體化播種對玉米葉面積動態(tài)變化的影響

葉面積是作物生長狀況的重要指標(biāo)，反映了光合有效面積的大小和光能截獲量的多少，從而影響干物質(zhì)積累和最終產(chǎn)量[3]。從圖3可以看出，在抽雄后各處理葉面積均達(dá)到最大，成熟時葉片基本干枯，全生育期均呈單峰曲線變化。全膜雙壟溝播3個處理玉米的葉面積在各生育時期都較對照常規(guī)半膜栽培（CK）增長快，3個處理的葉面積相差不大，說明全膜雙壟溝播促進(jìn)了玉米的生長。玉米大喇叭口期前葉面積表現(xiàn)為處理B>處理C>處理A>CK，在抽雄期至灌漿中期各處理葉面積表現(xiàn)為處理C>處理B>處理A>CK。由此可見，全膜雙壟一體化播種長勢較其他處理好，各處理葉面積與產(chǎn)量成顯著的正相關(guān)。

2.4 ? ?全膜雙壟一體化播種對玉米單株干物質(zhì)的影響

玉米干物質(zhì)是判定其生長狀況好壞的重要依據(jù)，它與經(jīng)濟產(chǎn)量有密切關(guān)系[4]。從圖4可以看出，在大喇叭口期前干物質(zhì)積累比較緩慢，大喇叭口期至灌漿期為快速增長階段。隨著灌漿期的推進(jìn)、玉米植株的逐漸衰老和環(huán)境條件的改變，單株干物質(zhì)積累逐漸緩慢。在各生育時期全膜雙壟溝播3個處理玉米的干物質(zhì)量均高于對照常規(guī)半膜（CK），全膜雙壟溝播的各處理中，處理C的干物質(zhì)積累量在各個生育時期均最高，表現(xiàn)為處理C>處理B>處理A;在灌漿中期的干物質(zhì)積累量處理C較處理B高3.38 g，較處理A高18.61 g，較處理CK高140.54 g;成熟期處理C的干物質(zhì)積累量較處理B高11.43 g，較處理A高47.88 g，較CK高215.38 g。

2.5 ? ?全膜雙壟一體化播種對玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

3年的主要農(nóng)藝性狀和主要經(jīng)濟性狀（表1、表2）的結(jié)果表明，全膜雙壟一體化播種（處理C）主要性狀稍優(yōu)于全膜雙壟溝播秋覆膜（處理B）且好于全膜雙壟溝播頂凌覆膜（處理A）和對照常規(guī)半膜栽培（CK），其中處理C較處理B、A、CK雙穗率分別增加0.02、0.35、0.69個百分點，空稈率分別降低-0.02、3.56、12.39個百分點，穗粒數(shù)分別增加0.17%、1.69%、7.59%，百粒重分別增加0.28、2.34、4.13 g。處理C出苗最整齊，處理B和處理A的出苗整齊度一般，CK不整齊。全膜雙壟一體化播種玉米的出苗整齊，主要農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟性狀有所改善。

3年玉米產(chǎn)量平均測產(chǎn)結(jié)果（表3）分析可知，全膜雙壟一體化播種（處理C）為9 545.45 kg/hm2，較全膜雙壟溝播秋覆膜（處理B）增產(chǎn)4.54 kg/hm2、增幅0.047%，增產(chǎn)不顯著，較全膜雙壟溝播頂凌覆膜（處理A）增產(chǎn)754.54 kg/hm2、增幅8.58%（增產(chǎn)顯著），較CK增產(chǎn)3 913.63 kg/hm2、增幅69.49%。全膜雙壟溝播秋覆膜（處理B）較對照常規(guī)半膜栽培（CK）增產(chǎn)69.41%、較全膜雙壟溝播頂凌覆膜（處理A）增產(chǎn)8.53%，全膜雙壟溝播頂凌覆膜（處理A）較對照常規(guī)半膜栽培（CK）增產(chǎn)56.09%。

2.6 ? ?全膜雙壟一體化播種對玉米經(jīng)濟效益的影響

全膜雙壟溝播栽培3個處理中，處理C與處理B和處理A相比在其他投入不變的情況下，只減少了機械整地和播種用工成本3 300元/hm2;CK地膜投入減少720元/hm2，但中耕除草增加1 500元/hm2，總投入增加780元/hm2。按現(xiàn)行玉米市場價格1.8元/kg計算，處理C較處理B增加收益3 305.45元/hm2、較處理A增收4 658.25元/hm2，全膜雙壟溝播的3個處理較對照常規(guī)半膜栽培（CK）增收6 466.65～7 824.90元/hm2。

3 ? ?結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，從玉米全生育期不同處理0～100 cm的平均土壤含水量來看，各個時期的含水量均表現(xiàn)為全膜栽培大于半膜栽培，這與王喜慶等[5]、李來祥等[6]、馬淑珍等[7]的研究結(jié)果一致。全膜雙壟溝播3個處理中，全膜雙壟一體化播種處理由于壟形規(guī)范，玉米播種深淺一致、出苗整齊、集雨效果好，在玉米拔節(jié)至灌漿期土壤含水量一直保持相對較高水平，為玉米健康生長奠定堅實的基礎(chǔ)。

各處理葉面積、干物質(zhì)量與產(chǎn)量均成顯著的正相關(guān)，隨著葉面積的增大、干物質(zhì)的增加，玉米產(chǎn)量也呈現(xiàn)增加的趨勢。這與蔡承智等[8]的研究結(jié)果一致。

全膜雙壟溝播較對照常規(guī)半膜栽培增加了株高、穗位高、莖粗、穗長、穗粗、穗粒數(shù)、雙穗數(shù)和百粒重，同時減少了禿尖。在全膜雙壟溝播條件下，全膜雙壟一體化播種優(yōu)于全膜雙壟溝播秋覆膜，全膜雙壟溝播秋覆膜優(yōu)于全膜雙壟溝播頂凌覆膜。

試驗中，全膜雙壟溝播的3個處理玉米產(chǎn)量較對照常規(guī)半膜栽培增產(chǎn)幅度達(dá)到56.09%～69.49%，增產(chǎn)效果顯著。全膜雙壟溝播的3個處理以全膜雙壟一體化播種產(chǎn)量最高，達(dá)9 545.45 kg/hm2，較全膜雙壟溝播秋覆膜處理增產(chǎn)0.047%，兩者幾乎沒有差異;較全膜雙壟溝播頂凌覆膜栽培處理增產(chǎn)8.53%、較對照常規(guī)半膜栽培處理增產(chǎn)69.49%。全膜雙壟溝播較對照常規(guī)半膜增產(chǎn)56.09%～69.49%。經(jīng)濟效益分析結(jié)果顯示，全膜雙壟一體化播種較全膜雙壟溝播秋覆膜增收3 305.45元/hm2、較全膜雙壟溝播頂凌覆膜增收4 658.25元/hm2，全膜雙壟溝播的3個處理較對照常規(guī)半膜栽培增收6 466.65～7 824.90元/hm2。

綜上所述，全膜雙壟一體化播種可以一次性完成施肥、整地、起壟覆膜、播種等工序，結(jié)合廢膜撿拾機聯(lián)合作業(yè)，提高了作業(yè)效率，減輕了勞動強度，節(jié)約了生產(chǎn)成本，省工省時;全膜雙壟一體化播種作業(yè)壟形規(guī)范、播種均勻一致、出苗整齊，為玉米穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)奠定了基礎(chǔ);同時地膜周年覆蓋可以保護(hù)地表，減少水分流失，最大限度保蓄天然降雨，改變了生態(tài)環(huán)境。在半干旱區(qū)應(yīng)用全膜雙壟一體化播種技術(shù)，可以實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，對推動玉米全膜雙壟溝播技術(shù)穩(wěn)步發(fā)展起到積極作用。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

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