地膜覆蓋措施在中國的區(qū)域適用性和區(qū)域因子分析
——以玉米為例

劉健峰， 朱博文， 張 顯， 嚴敏哲， 于文學， 嚴惠敏，王乃江， 丁奠元，

(1.揚州大學 水利科學與工程學院， 江蘇 揚州 2250092.西北農(nóng)林科技大學 中國旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院， 陜西 楊凌 712100)

地膜覆蓋技術(shù)自上世紀70年代末引入中國以來，由于能夠較好地改善作物生長過程中氣候和環(huán)境的限制因素，在一定程度上穩(wěn)定并增加作物產(chǎn)量，已經(jīng)在全國多地被廣泛應(yīng)用[1-2]。玉米是我國主要糧食作物之一，在我國種植范圍分布廣泛。在多數(shù)已有研究中，覆膜技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了玉米產(chǎn)量和水分利用效率，表現(xiàn)出了較好的節(jié)水增產(chǎn)效果[3-5]。然而，近年來也有少數(shù)研究表明地膜覆蓋措施增加了玉米的耗水量，使得耕作層土壤呈現(xiàn)干燥化，存在一定生態(tài)安全風險[6]。降雨分布的差異性使得地膜覆蓋措施對玉米生長和水分利用的影響可能存在區(qū)域效應(yīng)。

前人研究表明，覆膜措施可以顯著提高玉米的產(chǎn)量和水分利用效率(WUE)[7-8]；對比發(fā)現(xiàn)，覆膜處理比裸地處理和秸稈覆蓋處理更能顯著增加玉米的產(chǎn)量、水分利用效率和氮肥利用效率[9]。然而，受地域、氣候和環(huán)境等諸多因素的影響和限制，覆膜措施對玉米產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因子的綜合效應(yīng)還不清楚，限制覆膜措施應(yīng)用的區(qū)域因素(降雨、溫度和海拔等)需要深入研究。

以上問題需要從大區(qū)域尺度進行綜合分析，獨立的大田試驗很難回答，Meta-analysis方法(Meta分析)提供了一種可能的解決方法。Meta分析是可以將多個獨立試驗及研究(主題相同)進行綜合統(tǒng)計的一種分析方法，能夠量化地綜合分析現(xiàn)有的試驗數(shù)據(jù)，得出該種試驗措施的影響因素及其綜合效應(yīng)，Meta分析已經(jīng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的不同研究方向，取得了較好的研究成果[10-11]。

鑒于以上研究進展和存在問題，本研究通過收集2018年12月之前中國玉米(包括夏玉米和春玉米)地膜覆蓋研究數(shù)據(jù)，基于Meta分析，定量分析地膜覆蓋措施對玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因子影響；基于玉米產(chǎn)量、耗水量和WUE，分析覆膜效果的主要區(qū)域因子(降雨、溫度和海拔)，旨在了解中國境內(nèi)地膜覆蓋技術(shù)的地域限制因子，為更好地發(fā)揮地膜覆蓋措施對玉米的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)效果提供參考，促進農(nóng)業(yè)系統(tǒng)更好地可持續(xù)性發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究以“玉米”、“覆膜”、“Maize”、“Corn”和“Plastic mulching”為關(guān)鍵詞，對中國知網(wǎng)、維普、萬方和Web of science數(shù)據(jù)庫進行相關(guān)文獻檢索，搜集截至2018年12月為止國內(nèi)外公開發(fā)表的有關(guān)中國地膜覆蓋措施下玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成、耗水量(包括蒸發(fā)蒸騰量)和WUE等田間試驗參數(shù)的研究論文?；贛eta-analysis方法對數(shù)據(jù)的要求，本研究基于以下幾個標準對相關(guān)文獻進行篩選：

(1) 文獻為大田試驗研究，試驗地點和年份清楚，試驗處理包括無覆膜處理(裸地)與覆膜處理的相關(guān)數(shù)據(jù)，地膜覆蓋時間均為玉米全生育期。

(2) 試驗中地膜為普通地膜(不包括生物降解地膜)，且地膜厚度、顏色(透明、白色或者黑色)和種植方式(如起壟覆膜或平作覆膜)清晰；試驗處理僅為覆膜與否，不包括秸稈還田處理(如起壟覆膜與溝覆秸稈組合處理)的試驗結(jié)果。

(3) 文中列出相關(guān)處理產(chǎn)量及其構(gòu)成因子、耗水量和WUE的均值及標準差，或提供了相關(guān)處理各重復(fù)的數(shù)值，或試驗?zāi)晗薮笥诘扔趦赡辍?/p>

通過文獻檢索和篩選，共獲得 86篇有效文獻，并獲得328組數(shù)據(jù)，其中包括140組產(chǎn)量數(shù)據(jù)，49組耗水量數(shù)據(jù)，61組WUE數(shù)據(jù)，45組百粒重數(shù)據(jù)，33組穗粒數(shù)數(shù)據(jù)，主要涉及寧夏、甘肅、內(nèi)蒙古、山西、陜西等13個省(自治區(qū))，具體數(shù)據(jù)分布見圖1。

圖1 試驗所在地分布圖

1.2 數(shù)據(jù)基本描述

本研究根據(jù)獲取數(shù)據(jù)情況和地理信息，將這些數(shù)據(jù)分布范圍劃分為中國西北、東北、華北和南方四個主要區(qū)域，按照海拔高度、年均溫和年降水量進行分類，研究區(qū)域因子對地膜覆蓋措施效果的影響。如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計描述

獲取的文獻中，研究所用地膜均為普通塑料地膜(不可降解)，其大部分厚度為0.008 mm和0.010 mm，少部分為0.005 mm。地膜顏色分為黑色、白色和透明3種，玉米種植大多采用壟作或者平作。

1.3 數(shù)據(jù)處理和分析方法

標準差是Meta分析的最主要參數(shù)之一，用于計算各研究的權(quán)重。在整理數(shù)據(jù)中，當文中列有產(chǎn)量標準差時，直接使用；當文中沒有提供產(chǎn)量標準差但有多個重復(fù)試驗的產(chǎn)量，或既未提供產(chǎn)量標準差也無重復(fù)試驗的產(chǎn)量，但包含多年試驗時，將多年試驗結(jié)果看作平均重復(fù)，計算標準差。

在Metawin軟件中分別輸入各組研究中裸地對照組數(shù)據(jù)和地膜覆蓋組數(shù)據(jù)平均產(chǎn)量值其對應(yīng)的樣本個數(shù)和標準偏差，再利用隨機效應(yīng)模型計算效應(yīng)值lnR：

(1)

式中：R為反應(yīng)比；Ye為地膜覆蓋組的產(chǎn)量，kg/hm2；Yc為裸地對照組的產(chǎn)量，kg/hm2。這里將效應(yīng)量lnR轉(zhuǎn)化為增產(chǎn)率Z，便于使用地膜增產(chǎn)率去解釋地膜增產(chǎn)效應(yīng)[12]：

Z=exp(lnR)-1

(2)

式中，Z的95%置信區(qū)間若全部大于0，說明覆膜對玉米產(chǎn)量具有顯著正效應(yīng)，即促進增產(chǎn)；若全部小于0，說明地膜覆蓋對產(chǎn)量具有顯著負效應(yīng)，即不利于產(chǎn)量的提高；若包含 0，則說明地膜覆蓋對產(chǎn)量無顯著影響。覆膜玉米耗水量和WUE在Meta分析中的計算過程與產(chǎn)量的計算過程一樣。

由于本研究中部分數(shù)據(jù)組均值的標準差未被報道，因此，這里利用試驗處理重復(fù)次數(shù)的方法來計算權(quán)重，計算公式如下：

(3)

其中：nt和nc分別表示試驗組和對照組的試驗重復(fù)次數(shù)。

本研究除了利用Meta分析研究區(qū)域效應(yīng)之外，還利用相對增加率評價覆膜措施對玉米籽粒產(chǎn)量、耗水量和WUE的影響。所有數(shù)據(jù)采用Excel 2010進行統(tǒng)計整理，采用Metawin 2.1軟件進行Meta分析，使用SigmaPlot 12.5軟件作圖，利用IBM SPSS STATISTIC 23.0軟件利用最小顯著性差異(Least Significant Difference)方法進行顯著性差異檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 覆膜處理對產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

覆膜處理顯著增加了玉米產(chǎn)量(見圖2)，增產(chǎn)率達23.76%(置信區(qū)間為20.57%～26.95%)。在玉米的產(chǎn)量構(gòu)成中，覆膜處理顯著增加了穗粒數(shù)和百粒重，增加率分別為21.49%(置信區(qū)間為18.39%～24.60%)和21.36%(置信區(qū)間為17.95%～24.77%)。

注：n為某組數(shù)據(jù)的個數(shù)，下同。

2.2 覆膜措施的區(qū)域效應(yīng)

與裸地處理相比，覆膜處理在中國西北、東北、華北和南方地區(qū)均對玉米均有顯著增產(chǎn)效應(yīng)(見圖3(a))，其中，西北地區(qū)增產(chǎn)率最高，達 31.10%(置信區(qū)間為26.49%～35.71%)，其后分別為東北地區(qū)15.78%(置信區(qū)間為7.74%～23.82%)、南方地區(qū)15.19%(置信區(qū)間為6.98%～23.40%)和華北地區(qū)10.94%(置信區(qū)間為7.5%～14.38%)。與其他地區(qū)相比，覆膜處理在中國西北地區(qū)增產(chǎn)率具有顯著性差異。

覆膜處理與裸地處理相比(見圖3(b))，在西北地區(qū)有增加耗水量的趨勢，在華北地區(qū)有減小耗水量的趨勢，但其影響均沒有達到顯著性；在東北地區(qū)顯著減小了玉米的耗水量，減小率達2.59%(置信區(qū)間為-4.70%～-0.47%)。

與裸地處理相比(見圖3(c))，覆膜處理顯著提高了西北和華北地區(qū)的WUE，增加率達36.51%(置信區(qū)間為32.47%～40.55%)和11.48%(置信區(qū)間為3.93%～19.03%)；但是對東北地區(qū)，覆膜措施雖然顯著增加產(chǎn)量(見圖3(a))，顯著降低ET(見圖3(b))，但與裸地處理WUE的差異并不顯著，可能是由于樣本數(shù)量不一致引起的。

圖3 地膜覆蓋處理對不同地區(qū)玉米產(chǎn)量、

2.3 區(qū)域因子對覆膜措施產(chǎn)量的影響

在不同海拔地區(qū)(見圖4(a))，與裸地處理相比，覆膜處理均具有顯著的增產(chǎn)率，隨著海拔的增加，覆膜玉米的增產(chǎn)率呈現(xiàn)遞增趨勢，其中海拔<500 m、500 m～1 000 m、1 000 m～1 500 m和>1 500 m地區(qū)的增產(chǎn)率分別為20.91%(置信區(qū)間為17.62%～24.21%)、23.29%(置信區(qū)間為19.67%～26.92%)、26.22%(置信區(qū)間為22.82%～29.61%)和28.12%(置信區(qū)間為24.06%～32.18%)。不同地區(qū)的增產(chǎn)率沒有顯著性差異。

與裸地處理相比，在不同降雨量地區(qū)覆膜處理均具有顯著的增產(chǎn)率(見圖4(b))，且隨著年降雨量的增加，增產(chǎn)率呈遞減趨勢，其中降雨量為<300 mm、300 mm～400 mm、400 mm～500 mm和>500 mm地區(qū)的增產(chǎn)率分別為22.82%(置信區(qū)間為21.73%～28.83%)、26.00%(置信區(qū)間為21.95%～30.05%)、24.59%(置信區(qū)間為21.46%～27.71%)和22.95%(置信區(qū)間為19.48%～26.42%)。不同降雨區(qū)域之間，覆膜的增產(chǎn)率差異不顯著。

在不同溫度區(qū)域(見圖4(c))，與裸地處理相比，覆膜處理均具有顯著的增產(chǎn)率，其中年均溫為10℃～13℃的區(qū)域覆膜增產(chǎn)率最高，達26.45%(置信區(qū)間為22.48%～30.43%)，其次是年均溫為7℃～10℃的地區(qū)，增產(chǎn)率為25.88%(置信區(qū)間為22.50%～29.26%)，年均溫>13℃地區(qū)增產(chǎn)率為24.22%(置信區(qū)間為20.71%～27.73%)，年均溫為<7 ℃地區(qū)的增產(chǎn)率為23.83%(置信區(qū)間為20.81%～26.84%)。不同溫度區(qū)域的增產(chǎn)率差異不顯著。

圖4 地膜覆蓋措施對產(chǎn)量區(qū)域效應(yīng)

2.4 區(qū)域因子對覆膜措施耗水量的影響

在不同海拔地區(qū)(見圖5(a))，與裸地處理相比，海拔<500 m地區(qū)顯著減小了玉米耗水量，減小率為1.57%(置信區(qū)間為-2.33%～-0.81%)；海拔500 m～1 000 m和1 000 m～1 500 m地區(qū)玉米耗水量與裸地處理差異不顯著；在海拔>1 500 m的地區(qū)，覆膜措施顯著增加了玉米耗水量，增加率為7.43%(置信區(qū)間為2.29%～12.57%)。

在不同降雨區(qū)域(見圖5(b))，與裸地處理相比，多年平均降雨量300 mm～400 mm的地區(qū)耗水量顯著增加，耗水量增加率為5.49%(置信區(qū)間為1.80%～9.19%)；降雨量>500 mm的地區(qū)，覆膜措施顯著減小了耗水量，減小率為1.16%(置信區(qū)間為-1.92%～-0.45%)；在降雨量<300 mm和400 mm～500 mm的區(qū)域，與裸地處理相比，覆膜對耗水量的影響均未達到顯著差異。

與裸地處理相比，只有不同年均溫地區(qū)覆膜對耗水量的影響均未達到顯著差異(見圖5(c))。

圖5 地膜覆蓋措施對耗水量的區(qū)域效應(yīng)

2.5 區(qū)域因子對覆膜措施WUE的影響

在不同海拔地區(qū)(見圖6(a))，覆膜處理均顯著提高了玉米的WUE，且隨著海拔的升高，玉米WUE的增加率呈遞增趨勢，其中海拔<500 m、500 m～1 000 m、1 000 m～1 500 m和>1 500 m地區(qū)WUE增加率分別為11.50%(置信區(qū)間為5.51%～17.49%)、28.87%(置信區(qū)間為21.60%～36.14%)、31.60%(置信區(qū)間為27.35%～35.85%)和57.00%(置信區(qū)間為31.33%～82.67%)。與海拔<500 m地區(qū)相比，海拔>1 500 m的區(qū)域WUE增加率差異顯著。

與裸地處理相比，覆膜處理均顯著增加了不同年均降雨量地區(qū)玉米的WUE(見圖6(b))。其中，年平均降雨量<300 mm地區(qū)的WUE增加率最高，達32.43%(置信區(qū)間為17.49%～47.37%)，其次是年平均降雨量為300 mm～400 mm的地區(qū)，WUE增加率達30.88%(置信區(qū)間為14.45%～47.3%)；年降雨量為400 mm～500 mm和>500 mm地區(qū)的WUE增加率分別為23.83%(置信區(qū)間為15.56%～32.10%)、25.48%(置信區(qū)間為16.80%～34.17%)。不同年均降雨量地區(qū)之間WUE增加率沒有顯著性差異。

在不同溫度區(qū)域(見圖6(c))，與裸地處理相比，覆膜處理均顯著增加了不同年均溫地區(qū)的玉米WUE，其中年均溫為10℃～13℃的地區(qū)WUE增加率最大，達46.03%(置信區(qū)間為26.01%～66.06%)，其次是年均溫<7℃的地區(qū)，WUE增加率為42.80%(置信區(qū)間為26.56%～59.04%)，年均溫為7℃～10℃的地區(qū)WUE增加率為27.20%(置信區(qū)間為19.26%～35.13%)，年均溫為>13℃地區(qū)的WUE增加率最小，為19.21%(置信區(qū)間為12.52%～25.9%)。與年均溫為>13℃地區(qū)相比，年均溫<7℃和10℃～13℃的地區(qū)的WUE增加率具有顯著差異性。

圖6 地膜覆蓋措施對WUE的區(qū)域效應(yīng)

3 討 論

3.1 覆膜措施對玉米產(chǎn)量構(gòu)成的影響

隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展和人口增長，國內(nèi)對糧食的需求日益增多；而且全球氣候變化不斷發(fā)展，作物的生長對氣候因素的響應(yīng)也越來越敏感，加劇了不同年際間作物生產(chǎn)的波動[13-15]。進一步挖掘作物增產(chǎn)的潛力就成為緩解和解決糧食安全問題的重要手段。同時，在穩(wěn)定作物產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，減小耗水，提高作物水分利用效率，對于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，尤其是旱地農(nóng)業(yè)，可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[16]。地膜覆蓋措施可以有效地滿足以上要求，這也是其在我國不斷推廣應(yīng)用的重要原因。在本研究中，覆膜處理措施顯著增加了玉米的籽粒產(chǎn)量，馬金平等[17]的研究也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果，覆膜措施能明顯促進玉米表層土壤的根系生長與提高籽粒產(chǎn)量。李桂林等[18]的研究也表明在不同覆膜栽培方式下，玉米的穗粒數(shù)和千粒重也都有顯著增加?；凇霸?庫”理論[19-20]，覆膜措施能顯著增加玉米生殖生長階段的“庫容”。覆膜措施通過優(yōu)化土壤的水熱條件，促進了玉米營養(yǎng)生長階段的干物質(zhì)積累，并且增大了生殖生長階段玉米籽粒的庫容，使得玉米籽粒能夠接收和保存更多的干物質(zhì)，最終達到增產(chǎn)效果。

3.2 覆膜措施的區(qū)域因子

覆膜措施對作物生長和水分利用的影響，在不同區(qū)域表現(xiàn)出了不同的效果。首先，西北地區(qū)覆膜措施增產(chǎn)和提高WUE效果的最好，Gao等[7]的研究也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果，覆膜措施在西北地區(qū)對多種不同作物的產(chǎn)量和WUE均具有較好的改善效果。其次，隨著年平均降雨量的增加，覆膜玉米的增產(chǎn)率呈現(xiàn)遞減趨勢。覆膜對玉米WUE的提高作用在降雨量<400 mm的地區(qū)表現(xiàn)更好，這與Qin等[9]研究結(jié)果相似。前人研究也表明，在年平均降雨量為200 mm～300 mm的區(qū)域，覆膜措施對作物增產(chǎn)效果最好[8]。這與地膜改善作物生長的土壤環(huán)境因子密切相關(guān)。覆膜措施可以有效地限制土壤表層蒸發(fā)，增加土壤水分含量[21]。前人研究表明，覆膜措施可以顯著增加土壤表層20 cm土層的土壤含水量，且對20 cm～100 cm土層土壤水分也有較好保蓄作用[8]。在降雨量較少的地區(qū)，覆膜措施改善土壤水分的作用得到更好的發(fā)揮，從而更顯著地增加玉米產(chǎn)量。此外，覆膜也可以較好地提高土壤溫度[22]。在溫度較高或者較低的區(qū)域，覆膜的增溫效果都可能受到一定限制，增產(chǎn)效果也會隨之減弱。本研究發(fā)現(xiàn)，覆膜措施在年均溫7℃～13℃的地區(qū)表現(xiàn)更優(yōu)。因此，覆膜措施通過優(yōu)化土壤水熱條件，改善作物根系的生長環(huán)境，從而促進作物生長，提高作物產(chǎn)量[23]。

與年平均降雨和年平均溫度相比，試驗地海拔能夠更好地反映不同地區(qū)多個因子對覆膜效果的綜合影響。在已有研究中，Meta分析的數(shù)據(jù)多以降雨、溫度和海拔等區(qū)域因子分類[7-10]。覆膜玉米的產(chǎn)量、耗水量和WUE增加率均隨試驗地點的海拔的增加而增加(見圖4(a)、圖5(a)和圖6(a))，且玉米的產(chǎn)量、耗水量和WUE的增加率均與試驗地點海拔成極顯著性正相關(guān)(P<0.01,見圖7)。本研究的統(tǒng)計分析也表明，試驗點海拔均與年均降雨量和年均溫度成負相關(guān)關(guān)系；而對于年平均降雨和年平均溫度，除了覆膜玉米的增產(chǎn)率與年平均降雨呈顯著性負相關(guān)之外(P<0.05)，覆膜玉米的耗水量和WUE增加率與年平均降雨和年平均溫度均沒有顯著性關(guān)系。以上分析表明，在不同區(qū)域，除了年平均降雨和年平均溫度之外，還有其他影響作物生長的因素在其中起作用，如太陽輻射指標。已有研究表明，太陽輻射量對作物生長影響較大[24]，且太陽輻射量與海拔密切相關(guān)[25]。然而，由于數(shù)據(jù)的限制，無法分析玉米生長與太陽輻射量之間的聯(lián)系。試驗地點海拔作為一個地理信息指標，與試驗地點地降雨、溫度和太陽輻射量等影響作物生長地氣象指標均具有較好的關(guān)系，反映不同氣象因子對覆膜措施下玉米生長和水分利用的綜合效應(yīng)。

雖然覆膜玉米的產(chǎn)量和WUE均隨著海拔的增加呈增加趨勢，但是覆膜玉米的耗水量也在不斷增加。在部分旱作農(nóng)業(yè)地區(qū)，覆膜玉米的耗水量可能超過當年降雨量[26-27]。如果沒有其它的水源補充土壤水分，遇到連年干旱少雨，極可能造成當?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)水分嚴重虧缺。圖7(b)表明，在海拔>668 m旱作地區(qū)(如甘肅和寧夏地區(qū))，當?shù)馗材ご胧└菀滓鹩衩淄寥篮乃吭黾?。因此，在海?668 m的地區(qū)，旱作覆膜措施下農(nóng)田玉米生產(chǎn)的可持續(xù)性需要深入探討。未來研究中，旱作覆膜措施在海拔>668 m地區(qū)的適用性可以結(jié)合作物模型的模擬和長時間田間試驗進行進一步評價和驗證。此外，在本研究中，試驗地點海拔雖然能夠較好地綜合反映覆膜措施下玉米生長和水分利用的綜合效應(yīng)，但是四個因子區(qū)域、降水、溫度和海拔之間可能存在互作關(guān)系，這種互作關(guān)系怎樣影響覆膜措施效果需要進一步深入研究。

注：**P<0.01。

3.3 本研究的局限性

研究地膜覆蓋區(qū)域效應(yīng)需要在不同區(qū)域進行多年連續(xù)試驗，然而進行這樣的研究需要花費大量的人力和物力，缺乏可行性。Meta分析方法能基于前人研究數(shù)據(jù)，有效地規(guī)避了上述限制條件，但目前本研究也存在一定的局限性。首先是覆膜玉米研究較多，難以納入所有研究；其次，部分地區(qū)所報道的試驗數(shù)據(jù)較少，不足以用來分析該地區(qū)的區(qū)域因素；再次，影響地膜覆蓋效應(yīng)的因素較多，對所有影響因素進行全面分析較為困難[28-29]。地膜覆蓋措施下，玉米增產(chǎn)效果除了與氣候因子有關(guān)之外，還與覆膜方式(如全膜和半膜)[30-32]、膜的厚度[33]、壟作栽培方式[34-35]、試驗地土壤肥力[36]、種植品種[37]、灌溉條件[38-39]等農(nóng)業(yè)措施有關(guān)。本研究利用 Meta方法分析時，以上局限均可能對研究結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。

盡管存在一定局限，筆者認為，在大區(qū)域尺度下，氣候和環(huán)境條件變異較大，基于不同區(qū)域的研究中獲得的數(shù)據(jù)，更能反映真實的自然條件，本研究結(jié)果對于了解地膜覆蓋措施的區(qū)域效應(yīng)有一定的參考價值。

4 結(jié) 論

本研究基于Meta分析方法，研究分析了我國玉米生長和水分利用對覆膜措施區(qū)域響應(yīng)規(guī)律，并且對比分析了區(qū)域影響因子之間內(nèi)在聯(lián)系，主要得出以下結(jié)論：

(1) 覆膜措施能夠顯著提高不同地區(qū)玉米的產(chǎn)量，其中，與中國東北、華北和南方地區(qū)相比，覆膜措施在西北地區(qū)的增加產(chǎn)量和提高WUE的效果更好。

(2) 覆膜措施能夠有效增加生殖生長階段的籽粒的“庫容”，使得玉米籽粒能夠接收和保存更多的干物質(zhì)，顯著增加玉米穗粒數(shù)和百粒重，從而達到增產(chǎn)效果。

(3) 覆膜玉米的產(chǎn)量、耗水量和WUE增加率均隨試驗地點海拔的增加而增加，在海拔>668 m旱作地區(qū)，當?shù)馗材ご胧┯性黾佑衩淄寥篮乃康内厔?；在多年平均降雨?00 mm～400 mm的地區(qū)，覆膜措施顯著增加了玉米耗水量。