生物降解膜和普通地膜覆蓋玉米主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量比較及相關(guān)性分析

趙海燕 王騰飛 續(xù)創(chuàng)業(yè) 張鎧鵬 朱曉慧

摘要 為緩解地膜帶來(lái)的“白色污染”問(wèn)題和明確生物降解膜在干旱地區(qū)玉米生產(chǎn)中能否代替普通地膜，比較了覆蓋生物降解膜和普通地膜玉米的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量，進(jìn)行了相關(guān)性分析。結(jié)果表明，生物降解膜覆蓋的玉米株高、穗位高和穗長(zhǎng)略低于普通地膜，差異不顯著，禿尖長(zhǎng)高于稍高于普通地膜；穗粒數(shù)、百粒重和產(chǎn)量低于普通地膜，減產(chǎn)1.40%，相對(duì)于普通地膜“白色污染”的嚴(yán)重性，生物降解膜的減產(chǎn)程度基本可忽略不計(jì)，由于其可自身降解，有效減少農(nóng)田殘留，可以代替普通地膜用于干旱地區(qū)玉米生產(chǎn)。產(chǎn)量與穗長(zhǎng)、穗粗、行粒數(shù)和百粒重呈顯著正相關(guān)。

關(guān)鍵詞 生物降解膜；玉米；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量；相關(guān)性

中圖分類(lèi)號(hào) S513? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2023）14-0029-04

作者簡(jiǎn)介 趙海燕（1989—），女，甘肅環(huán)縣人，助理研究員，碩士，從事植物營(yíng)養(yǎng)高效利用和作物栽培研究。

收稿日期 2022-08-25；修回日期 2023-02-21

地膜覆蓋是一項(xiàng)用人工方法改善農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的栽培技術(shù)，具有增溫、節(jié)水、早熟和增產(chǎn)等作用，可以減少氮的淋洗，有效控住土壤溫度，被看做是對(duì)傳統(tǒng)曾佐栽培制度所進(jìn)行的一場(chǎng)“白色革命”［ 1-6］。尤其地膜因超常的增溫保墑作用已成為旱作玉米生產(chǎn)無(wú)法替代的主導(dǎo)技術(shù)，沒(méi)有地膜就沒(méi)有半干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)［ 7］。地膜帶來(lái)旱作農(nóng)業(yè)一場(chǎng)革命的同時(shí)，農(nóng)田殘膜積累數(shù)量也逐漸增加，有研究表明，隨著土壤中殘膜量增加，玉米產(chǎn)量下降，殘膜量67.5 kg/hm2玉米產(chǎn)量比對(duì)照降低了11.3%，差異達(dá)顯著水平［ 8］。殘膜在土壤中主要分布在0～30? cm的耕層內(nèi)，不同深度土層殘膜量呈現(xiàn)規(guī)律性變化，土層越深，殘膜量越少［ 9-12］。

生物降解地膜的主要優(yōu)點(diǎn)是在失去塑料的利用價(jià)值而變成垃圾之后，不但不會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，而且能提高大地的生物活性。降解地膜廢棄在土壤環(huán)境中，在各種環(huán)境因素的作用下經(jīng)過(guò)一段時(shí)間就能自動(dòng)降解為對(duì)環(huán)境無(wú)污染的小分子物質(zhì)，進(jìn)而可以參與生物代謝循環(huán)，可被土壤同化吸收［ 13-14］。鑒于此，筆者比較了覆蓋生物降解膜和普通地膜玉米的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量，旨在明確生物降解膜可否在干旱地區(qū)玉米生產(chǎn)中代替普通地膜，減少農(nóng)膜殘留。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在平?jīng)鍪修r(nóng)科院高平試驗(yàn)站（35°17＇N，107°30＇E）進(jìn)行，位于涇川縣高平鎮(zhèn)上灣村，是典型的西北旱塬區(qū)，海拔1 320 m，年均氣溫9.3 ℃，年均降水量583.5 mm，年均蒸發(fā)量1 384 mm，日照時(shí)數(shù)2 201.4 h，≥10活動(dòng)積溫為2 800 ℃，持續(xù)150 d，無(wú)霜期172 d，屬于溫帶大陸氣候。土壤類(lèi)型為中覆蓋黑壚土，質(zhì)地為中壤土，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、較松耕作層25? cm。耕作層有機(jī)質(zhì)含量為10.5 g/kg，全氮為1 g/kg，全磷為0.62 g/kg，全鉀為20.5 g/kg，速效氮114 mg/kg，速效磷4.8 mg/kg，pH 8.2。

1.2 供試材料 參試玉米品種共27個(gè)，均由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。品種編號(hào)及名稱見(jiàn)表1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

用生物降解膜（鑫銀環(huán)）和普通地膜鋪地，每個(gè)品種3個(gè)重復(fù)，小區(qū)面積10 m×3.5 m，每2個(gè)小區(qū)之間留45? cm作業(yè)道。施底肥二胺300 kg/hm2、尿素300 kg/hm2，旋耕整地后覆膜播種，采用穴播，行距45? cm，株距30 cm，每穴下種1～2粒。中耕除草2次，大喇叭口追肥1次，尿素225 kg/hm2。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

株高、穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)、穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒重按照《農(nóng)作物品種試驗(yàn)技術(shù)操作規(guī)程 玉米》標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量［ 15］。

產(chǎn)量以每個(gè)小區(qū)實(shí)收中間3行（面積15 m2）計(jì)產(chǎn)，按照14%標(biāo)準(zhǔn)水分折算。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理 采用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計(jì)；采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行相關(guān)性分析和回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 降解膜與普通地膜玉米農(nóng)藝性狀比較

從表2可以看出，參試的27個(gè)玉米品種的農(nóng)藝性狀對(duì)2種膜的響應(yīng)大體是一致的。降解膜種植的在平均株高、平均穗位高和平均穗長(zhǎng)3個(gè)農(nóng)藝性狀上比普通地膜種植的要低，其中降解膜種植的平均株高為300.1 cm，低于普通膜種植玉米（310.7 cm），平均穗位高為117.3 cm，低于普通膜種植玉米（121.5 cm），平均穗長(zhǎng)為17.8 cm，低于普通膜種植玉米（18.2 cm）；2種膜處理的平均穗粗一樣，均為5.3 cm；降解膜種植的平均禿尖為1.1 cm，高于普通地膜（1.0 cm）。

株高較高的品種有YM3、YM4、YM9、YM10、YM23和YM24。穗長(zhǎng)較長(zhǎng)的有YM1、YM9、YM12、YM15，穗粗較粗的有YM8、YM9、YM11、YM15、YM20和YM23，禿尖長(zhǎng)較短的有YM6、YM12、YM17、YM19、YM20、YM21、YM27。

2.2 降解膜與普通地膜玉米品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因素比較

從表3可以看出，參試的27個(gè)玉米品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素對(duì)2種膜的響應(yīng)大體一致。降解膜種植的玉米品種平均穗行數(shù)17.5行，稍高于普通地膜種植（17.4行），其余產(chǎn)量性狀中平均行粒數(shù)、百粒重和產(chǎn)量均低于普通地膜。降解膜種植的玉米平均產(chǎn)量為12 361.5 kg/hm2，低于普通地膜平均產(chǎn)量（12 537.0 kg/hm2），比普通地膜減少175.5 kg/hm2，減產(chǎn)1.40%，產(chǎn)量差異基本可忽略不計(jì)。

穗行數(shù)較多的品種有YM6、YM13、YM14、YM15、YM22和YM24，行粒數(shù)比較多的有YM12、YM17、YM21、YM20、YM22，百粒重較重的有YM2、YM9、YM19，產(chǎn)量較高的有YM2、YM9、YM13、YM14、YM15和YM17。

2.3 農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量相關(guān)性分析

從表4可以看出，行數(shù)與穗粗呈顯著正相關(guān)（0.497），行粒數(shù)與穗長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)（0.821），穗粒數(shù)與穗長(zhǎng)、穗行數(shù)和行粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)（0.581、0.631和0.633），百粒重和穗長(zhǎng)、穗粗呈極顯著正相關(guān)（0.528、0.543），產(chǎn)量與穗粗、行粒數(shù)、百粒重呈顯著正相關(guān)（0.421、0.397、0.495），與禿尖長(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān)（-0.408），與穗長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)（0.703）。

在供試材料各個(gè)指標(biāo)相關(guān)分析的基礎(chǔ)上，做了顯著相關(guān)的產(chǎn)量因素兩兩指標(biāo)間的回歸分析，并得出了回歸方程，具體見(jiàn)圖1。

3 結(jié)論與討論

印荔等［ 16］研究表明，生物降解膜前期具有較好的保溫效果，但后期因裂解保溫控釋效果下降。該研究中生物降解膜覆蓋的玉米株高、穗位高和穗長(zhǎng)略低于普通地膜，差異不顯著，禿尖長(zhǎng)稍高于普通地膜。這可能是因?yàn)樯锝到獾啬ぴ谏锝到饽ぴ谟衩装喂?jié)時(shí)破裂，抽穗之后進(jìn)入崩解期［ 17］，保墑效果不及普通地膜，從而影響了玉米的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和農(nóng)藝性狀表現(xiàn)［ 18-19］。生物降解膜覆蓋玉米的穗粒數(shù)、百粒重和產(chǎn)量低于普通地膜，減產(chǎn)1.40%，相對(duì)于普通地膜“白色污染”的嚴(yán)重性，生物降解膜的減產(chǎn)程度基本可忽略不計(jì)，由于其可自身降解，有效減少農(nóng)田殘留，可以代替普通地膜用于干旱地區(qū)玉米生產(chǎn)。27個(gè)品種中YM9（豫玉22）、YM13（隴單9號(hào)）、YM15（敦玉15）和YM17（九玉Y02）表現(xiàn)較好，產(chǎn)量較高。產(chǎn)量與穗長(zhǎng)、穗粗、行粒數(shù)和百粒重呈顯著正相關(guān)，這與張正等［ 20］研究結(jié)果一致。

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