地膜覆蓋技術對玉米生理效應研究

劉博艷 劉盼

摘 要：地膜覆蓋技術由于其本身優(yōu)點，在作物生產(chǎn)中被廣泛應用。本文通過近年來在地膜覆蓋技術對玉米生理指標的影響方面的研究，表明通過地膜覆蓋栽培技術可以增加玉米葉面積指數(shù)、光合勢（葉日積）、光合速率、光能利用率、氣孔導度、蒸騰速率、干物質積累等重要生理指標，從而提高產(chǎn)量。并對地膜覆蓋與玉米生理效應研究方向發(fā)展進行展望。

關鍵詞：玉米地膜；覆蓋；生理指標；產(chǎn)量

一.地膜覆蓋對玉米生理指標的影響

近年來，在地膜覆蓋技術對玉米生理指標的影響方面的研究，表明通過地膜覆蓋栽培技術可以增加玉米葉面積指數(shù)、光合勢（葉日積）、光合速率、光能利用率、氣孔導度、蒸騰速率、干物質積累等重要生理指標，從而提高產(chǎn)量。著重研究不同覆蓋對玉米生長動態(tài)、生理生態(tài)及產(chǎn)量的影響，以地膜覆蓋十分有利于玉米生長生理動態(tài)的改善和提高產(chǎn)量提供理論依據(jù)。著重研究地膜覆蓋技術對玉米生長、生理及效應及產(chǎn)量的影響，并提出地膜覆蓋十分有利于玉米生長生理的改善和提高產(chǎn)量提供理論依據(jù)。地膜覆蓋改變了土壤水循環(huán)系統(tǒng)，增加了淺層土壤溫度，促進土壤水分運移，抑制棵間水分蒸發(fā)，使得表層土壤在長期無降水的情況下能保持較高的含水量；覆膜區(qū)玉米單株葉面積生理指標較露地情況明顯增加。鑒于地膜覆蓋顯著的保水、增溫效應，是有效的增產(chǎn)措施，國內外科技工作者對其增產(chǎn)機理進行了廣泛的研究，現(xiàn)將地膜覆蓋對玉米生理效應的影響進行綜述如下。

1.增加葉面積和葉面積指數(shù)

地膜玉米與露地玉米各生育期葉面積系數(shù)動態(tài)變化均呈單峰曲線，苗期葉面積系數(shù)小，拔節(jié)以后呈直線上升，兩者相異之處是地膜玉米各個時期葉面積系數(shù)均大于露地玉米。同時葉面積系數(shù)達最大值后下降緩慢，尤其是乳熟至蠟熟階段仍能保持較大葉面積系數(shù)，而露地玉米乳熟以后葉面積系數(shù)急劇下降，到蠟熟期葉面積系數(shù)僅為2.5。覆膜玉米整個生育期中保持較高的葉面積指數(shù)，是高產(chǎn)的生理保證。研究認為“覆膜玉米在50%最適灌溉量時的葉面積指數(shù)”幾乎與露地玉米在100%最適灌溉量時的葉面積指數(shù)相當。

2.提高光合勢，光合速率及光能利用率

由于地膜與畦面之間形成小溫室效應，從而具有明顯的增溫保墑等功效，改善了土壤環(huán)境，促進土壤微生物的活性。據(jù)測定玉米的整個生育期在土層日平均溫度蓋膜比裸地高1.5℃ -2.5℃的活動積溫一般增加。

3.蒸騰速率與氣孔導度

氣孔是控制葉片內外水蒸氣和CO2擴散的必經(jīng)之路，影響蒸騰和光合生理機能。國內外許多學者在這方面已做了大量的研究。覆膜與否氣孔阻力均與光強顯著相關，但是露地玉米較覆膜玉米氣孔阻力與光強相關性小，表明覆膜協(xié)調了作物與生態(tài)因子的關系。在水分脅迫條件下，氣孔導度與光合速率呈平行下降的趨勢。地膜玉米因具較大光合速率也就有較大的氣孔導度。只有當水分脅迫嚴重時，光合與氣孔導度的關系才成為直線關系。研究表明，玉米幼苗期蒸騰速率與氣孔導度相關系數(shù)為0.8848，抽雄期為0.9556。蒸騰速率與氣孔導度呈正相關[8]。

4.增加干物質積累和產(chǎn)量

膜栽處理的干物質積累動態(tài)呈單峰曲線，在吐絲至乳熟期出現(xiàn)一個峰值，而裸栽處理則出現(xiàn)2個峰值，分別在吐絲前和乳熟至蠟熟期。在整個生育過程中，膜栽的干物質積累量一直大于裸栽。有關研究表明，地膜覆蓋玉米較露地在干旱年份增產(chǎn)60%～95%，濕潤年份增產(chǎn)70%～90%，極濕潤年份增產(chǎn)20%～30%[11]。

二.地膜玉米的生態(tài)環(huán)境適應性

1.改善土壤熱狀況

改善土壤熱狀況，地膜覆蓋后，在膜下聚結的水珠減少熱輻射散發(fā)，又防止膜內空氣流動帶走熱量，能有效地蓄熱保溫。

2.減少蒸發(fā)，抗旱保墑

土壤水分由毛管水及氣態(tài)水的形態(tài)上升，土壤水分由毛管水及氣態(tài)水的形態(tài)上升，膜內水汽又凝結成水珠滲入表土，0一10cm水分增加，深層水分逐漸減少，緩解了早春干旱對水分的僻求，起到保墑的作用。早春，由于土壤解凍及融雪，土壤表層并不干旱，尤其是前一年秋末灌溉地，更不缺水，采用地膜種植后玉米可以早播，氣溫還不高，土壤蒸發(fā)不多時播種，可以防止土壤表層變干，省去春灌用水。

地膜覆蓋，促進玉米生育進程，促進玉米早出苗、早發(fā)育、早成熟。觀測地膜玉米比露地玉米早出苗一天，促進發(fā)育進程10天左右[13]。據(jù)觀測資料表明，履膜后生育進程加快，各期需積溫差異不大，唯后期減少明顯。

三.地膜玉米關健技術

地膜栽培是我國傳統(tǒng)農業(yè)與現(xiàn)代農業(yè)技術結合的綜合體系，并非僅鋪一層膜就可獲得高產(chǎn)，而有其一套完整的技術體系。通過實踐認為地膜玉米增產(chǎn)關鍵技術有如下幾條：

1.品種的選擇

為發(fā)揮地膜栽培的增產(chǎn)優(yōu)勢，應選用豐產(chǎn)、抗倒伏，比當?shù)爻Ｒ?guī)種植品種生育期長天左右的品種為宜。在10℃積溫3200℃以上的地區(qū)，該選品種大穗大粒，生長勢強，葉片挺立上沖，適于密植，在地膜栽培下表現(xiàn)成熟正常，不早衰、不晚熟，豐產(chǎn)潛力大的品種。在有效積溫小于3200℃的地區(qū)，以選中早熟品種為宜。

2.適期早播

東北地區(qū)地域遼闊，氣候差異懸殊，為擴大玉米種植范圍，避開冷熱害的影響，進行了不同播期的研究。通過調查，地膜玉米并非越早越好，其適宜的早播溫度指標是日平均氣溫穩(wěn)定通過7一9℃，約比露地玉米早一天。

3.合理的密度及適宜的種植方式

當前地膜玉米密度以4000-5000株/畝為宜，肥力水平高宜密植，在5700一6000株/畝范圍內，反之宜稀。種植方式以膜上點播、寬窄行兩種方式最好，其特點具有保苗株數(shù)多，單株發(fā)育好桿粗抗倒的優(yōu)點[14]。

4.增施肥料

玉米地膜覆蓋是一個高水平的物質能量循環(huán)系統(tǒng)，由于生物學產(chǎn)量和經(jīng)濟學產(chǎn)量大幅度增長，這個系統(tǒng)的物質能量支出大大高于常規(guī)玉米，因此，要充分發(fā)揮地膜玉米的增產(chǎn)潛力，必須以產(chǎn)定氮，因缺補磷，增加當年化肥投入，保證養(yǎng)分供應。同時還必須增施有機肥，維持農田有機質動態(tài)平衡。

四.總結與展望

綜上所述，地膜玉米葉面積指數(shù)庫、光合勢、凈同化率、光能利用率、氣孔導度、蒸騰速率流、干物質積累源等重要生理指標顯優(yōu)于露地玉米是高產(chǎn)的生理基礎。但是，現(xiàn)實中存在這樣一個間題覆膜后，土溫提高，水分適宜，微生物活動旺盛，加速土壤有機質的分解和養(yǎng)分釋放、消耗，被農民稱為“ 虧地”或“ 瘦地”。如果投入不足，長此以往必然導致地力下降，玉米減產(chǎn)。為此，如何增加肥料投入保持地力平衡和可持續(xù)性，是今后急需探討的問題。自上世紀末，國內外已開始研制有色膜、農膜混合燃料塊高效地膜，并已納入世紀農業(yè)技術發(fā)展戰(zhàn)略計劃，作為消除“ 白色污染”的重大課題之一。目前生產(chǎn)的降解膜還存在一些問題一是降解準確度控制困難二是光降解膜埋土部分降解難三是分解尚不徹底，不能實現(xiàn)當季無害化。但作為解決地膜殘留污染重要而有效途徑之一，仍具有廣闊的開發(fā)前景。

參考文獻

[1]馬祥勤，地膜覆蓋好處多.現(xiàn)代農業(yè)裝備，2018，1.

[2]王 俊，李風民.地膜覆蓋和地墑灌溉對春小麥產(chǎn)量形成的影響.西北植物學報，2016，23 .

[3]員學峰，地膜覆蓋保墑灌溉的土壤水、熱及作物效應研究.灌溉排水學報，2018，25