塑膜—麥秸系統(tǒng)對(duì)玉米產(chǎn)量的效應(yīng)研究

孫建陽(yáng)

（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅景泰730400）

塑膜+麥秸形成的“二元覆蓋”技術(shù)有益于土壤增溫和蓄水保墑[1]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，“二元覆蓋”后麥田地的水分蒸散少，土壤溫度可以降低2℃左右，玉米棵間蒸發(fā)量明顯減少[2]。研究“二元覆蓋”技術(shù)對(duì)作物土壤養(yǎng)分狀況的影響規(guī)律，對(duì)該項(xiàng)新技術(shù)的推廣應(yīng)用有一定的指導(dǎo)意義[3]。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

項(xiàng)目試驗(yàn)地點(diǎn)在甘肅省水利科學(xué)研究院民勤試驗(yàn)基地。本試驗(yàn)站總占地面積8 hm2左右，儀器齊全，灌溉水源為井水，用于試驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足試驗(yàn)要求。土壤為沙壤土，60 cm內(nèi)土壤容重1.38 g/m3，田間持水率為22%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018年4月15日—10月6日在試驗(yàn)基地進(jìn)行。本試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理水平，重復(fù)3次。整個(gè)生育期內(nèi)的灌水時(shí)間、灌水次數(shù)和施肥等其他田間農(nóng)藝與當(dāng)?shù)叵嗤?。具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案見(jiàn)表1。處理1表示灌水定額800 m3/hm2，無(wú)秸稈覆蓋；處理2表示灌水定額800 m3/hm2，塑膜—麥秸復(fù)合覆蓋，秸稈用量3 000 kg/hm2；處理3表示灌水定額800 m3/hm2，塑膜—麥秸復(fù)合覆蓋，秸稈用量5 000 kg/hm2；處理4表示灌水定額800 m3/hm2，秸稈覆蓋，秸稈用量3 000 kg/hm2；處理5表示灌水定額800 m3/hm2，秸稈覆蓋，秸稈用量5 000 kg/hm2。

表1 試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)

1.3 主要測(cè)試項(xiàng)目及方法

收獲時(shí)，每個(gè)小區(qū)中取5株，測(cè)定影響產(chǎn)量及其構(gòu)成的各個(gè)因子，并測(cè)定百粒重和產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2011軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖，用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

玉米塑膜—麥秸復(fù)合覆蓋的栽培方法與常規(guī)地膜玉米有所不同，且采用不同灌溉模式后其生長(zhǎng)環(huán)境發(fā)生很大變化[4，5]，對(duì)不同覆蓋條件下玉米植株生長(zhǎng)特性及產(chǎn)量關(guān)系的研究并不多，因此有必要對(duì)其水分反應(yīng)和增產(chǎn)機(jī)理進(jìn)行更加深入的研究。

2.1 塑膜—麥秸復(fù)合覆蓋對(duì)玉米全生育期產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響

復(fù)合覆蓋玉米各處理產(chǎn)量效應(yīng)及產(chǎn)量構(gòu)成要素見(jiàn)表2、表3。從表2、表3可以看出，覆膜處理產(chǎn)量均較高，為16 905 kg/hm2。塑膜—麥秸復(fù)合覆蓋處理次之，麥秸覆蓋處理最小，且以麥秸覆蓋量小的處理為最小。對(duì)于節(jié)水率來(lái)說(shuō)，在相同灌水定額條件下，復(fù)合覆蓋處理均有一定的節(jié)水效果。就產(chǎn)量構(gòu)成因素而言，在相同灌水定額條件下，地膜覆蓋和塑膜—麥秸復(fù)合覆蓋處理穗粒數(shù)較多，而各處理百粒重?zé)o明顯差異，出苗率越高，單位面積穗數(shù)較多，產(chǎn)量相對(duì)較高。麥秸覆蓋處理穗粒重雖然處于較高值，但由于穗數(shù)及穗粒數(shù)偏低，造成其產(chǎn)量偏低。

表2 玉米各處理產(chǎn)量、增產(chǎn)率和節(jié)水率

2.2 塑膜—麥秸復(fù)合覆蓋對(duì)玉米水分利用效率影響

塑膜—麥秸復(fù)合覆蓋對(duì)玉米水分利用效率規(guī)律如圖1所示。由圖1可知，相同灌溉定額下，覆蓋方式對(duì)水分利用效率有很大影響，覆膜處理灌溉水利用率較高，麥秸塑膜復(fù)合覆蓋處理次之，麥秸覆蓋處理則較低。如灌水定額均為90 mm情況下，覆膜處理1灌溉水利用率為3.13 kg/m3，而處理2則較低，為2.38 kg/m3，二者相差0.75 kg/m3。在麥秸覆蓋處理中，麥秸覆蓋量的多少也對(duì)水分利用效率有影響，覆蓋量多，保水效果較好，可提高水分利用效率。經(jīng)調(diào)查無(wú)覆蓋玉米種植產(chǎn)量情況可知，無(wú)覆蓋條件下充分供水（灌水定額975 m3/hm2，灌水6次），玉米田產(chǎn)量在13 500 kg/hm2左右，灌溉水分生產(chǎn)率在2.31kg/m3左右，而本研究中充分供水條件下玉米灌溉水分生產(chǎn)率在2.35～3.13 kg/m3，其中復(fù)合覆蓋在2.60～2.86kg/m3，較無(wú)覆蓋條件下水分生產(chǎn)效率提高12.6%～23.8%。

圖1 塑膜—麥秸復(fù)合覆蓋對(duì)玉米水分利用效率

2.3 塑膜—麥秸復(fù)合覆蓋對(duì)玉米各處理收獲指數(shù)的差異

塑膜—麥秸復(fù)合覆蓋對(duì)玉米各處理收獲指數(shù)如表4所示。由表4可知，不同處理經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與生物產(chǎn)量之間的比例關(guān)系反映出光合有機(jī)物質(zhì)的分配效率，在所有處理中以處理1最大，為56.82，依次為處理1＞處理2＞處理5＞處理3＞處理4，最大收獲指數(shù)和最小收獲指數(shù)相差12.33個(gè)百分點(diǎn)。處理4的收獲指數(shù)只有44.49%，相應(yīng)的產(chǎn)量也是較低的?？赡苁且?yàn)槊缙谧魑锷L(zhǎng)緩慢，地面覆蓋度較低導(dǎo)致棵間蒸發(fā)比例較大，隨著作物生長(zhǎng)，葉面積增加，棵間蒸發(fā)逐漸減小，到生育后期隨玉米的成熟，葉片開(kāi)始衰老、變黃，植株蒸騰能力減弱，棵間蒸發(fā)占階段耗水量的比例又有所上升，并且生育期總棵間蒸發(fā)隨灌溉定額有所變化，灌溉定額大，棵間蒸發(fā)就大，所占總耗水量的比例也大，因此出現(xiàn)了收獲指數(shù)的差異性。

表3 麥秸塑膜復(fù)合覆蓋玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

表4 各處理玉米收獲指數(shù)

3 結(jié)論與討論

通過(guò)研究不同覆蓋及灌水定額條件下的玉米產(chǎn)量、水分利用效率及收獲指數(shù)等指標(biāo)變化情況可知，覆膜處理產(chǎn)量均較高，復(fù)合覆蓋處理次之，麥秸覆蓋處理最?。粡?fù)合覆蓋處理較覆膜處理有一定的節(jié)水效果。復(fù)合覆蓋處理凈產(chǎn)值較覆膜處理有所降低，但降低幅度均不大，為3.5%～12%，而麥秸覆蓋處理較覆膜處理凈產(chǎn)值降低較大，為25%～28%。