史艷虎
(甘肅省莊浪縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,甘肅 莊浪 744699)
玉米是莊浪縣三大糧食作物之一,在糧食生產(chǎn)中具有舉足輕重的作用。隨著玉米新技術(shù)的推廣應(yīng)用,特別是玉米全膜雙壟溝播技術(shù)的大面積推廣,玉米已成為莊浪縣確保糧食安全的重要產(chǎn)業(yè)。玉米全膜雙壟溝播栽培技術(shù)具有保水保墑、抑制雜草生長、改良土壤結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)土壤溫度等作用,對促進玉米增產(chǎn)具有不可替代的作用[1],但也存在一些負(fù)面效應(yīng)。一方面由于地膜氣密性高、透氣性差,使土壤通透性變差,水分蒸發(fā)受阻,影響玉米的正常生長;另一方面,殘留于土壤中的廢舊地膜會使土壤理化性質(zhì)下降,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成極大的影響,也給環(huán)境造成一定的污染[2-4]。本試驗結(jié)合莊浪縣生產(chǎn)實際,研究不同時期揭膜對玉米產(chǎn)量和殘膜回收率的影響,尋找最佳揭膜時期,為玉米的生產(chǎn)及廢舊農(nóng)膜回收提供指導(dǎo)依據(jù)。
試驗設(shè)在莊浪縣通邊鎮(zhèn)韓灣村試驗田,為旱地梯田,地塊平整,土壤肥力均勻,底施農(nóng)家肥52 500 kg/hm2、尿素300 kg/hm2、磷肥450 kg/hm2。
供試玉米品種為先玉335 (敦煌種業(yè)先鋒良種有限公司);供試地膜為0.01 mm×1.2 m 的聚乙烯塑料薄膜(天寶塑業(yè)責(zé)任有限公司)。
采用隨機排列區(qū)組法設(shè)計,共設(shè)6 個處理,3 次重復(fù)。處理1:苗期揭膜;處理2:拔節(jié)期揭膜;處理3:喇叭口期揭膜;處理4:抽雄期揭膜;處理5:灌漿期揭膜;處理6(CK):不揭膜。小區(qū)面積33 m2(5.5 m×6 m),處理間走道寬40 cm,重復(fù)間走道寬50 cm,四周設(shè)保護行,保護行寬1.2 m。試驗采用全膜雙壟溝播栽培方式,播種密度90 000 株/hm2。
生育期間觀察記載玉米物候期和經(jīng)濟性狀。出苗期、拔節(jié)期、喇叭口期、抽雄期、灌漿期、成熟期對每個小區(qū)10 cm 表層土壤進行測定,并分別計算土壤容重、孔隙度、含水量、有機質(zhì)、水解氮、速效磷、速效鉀及pH 的平均值。覆膜時分別稱重并記載各小區(qū)的覆膜量,揭膜后將殘膜清洗干凈,自然風(fēng)干后以小區(qū)為單位分別稱重,記載回收量,計算殘膜回收率。玉米成熟后及時收獲,并測產(chǎn)。
殘膜回收率(%)=殘膜回收量÷覆膜量×100%(1)
從表1 可以看出,各處理的出苗期相同,拔節(jié)期、喇叭口期、抽雄期、灌漿期、成熟期有一定的差異。不揭膜與灌漿期揭膜生育期最短,為154 d;苗期揭膜生育期最長,為161 d,較不揭膜晚7 d;拔節(jié)期揭膜生育期較不揭膜晚5 d;喇叭口期揭膜生育期較不揭膜晚3 d;抽雄期揭膜生育期較不揭膜晚1 d;呈現(xiàn)出揭膜時期越早,生育期越長的趨勢。
表1 玉米物候期記載
從圖1 可以看出,玉米生育期的月平均降雨量為40~120 mm,最低降雨量出現(xiàn)在5 月,最高降雨量出現(xiàn)在9 月。玉米生育期的月平均溫度為8~19 ℃,最低溫度出現(xiàn)在4 月,最高溫度出現(xiàn)在7月。整個生育期的降雨量及溫度對玉米出苗、拔節(jié)、抽雄等均有利。
圖1 玉米生育期降雨量及溫度
從表2 可以看出,各處理的土壤容重、土壤孔隙度相差不大。各處理的土壤含水量差異較大,苗期揭膜的土壤含水量最低,為14.42%;不揭膜的土壤含水量最高,為18.97%;總體呈現(xiàn)出揭膜時期越早,土壤含水量越低的趨勢。揭膜時期對土壤有機質(zhì)、水解氮、速效鉀及pH 的影響較小。
表2 土壤理化性狀
從表3 可以看出,各處理的株高、穗位、穗長、行粒數(shù)受揭膜時期的影響較大。苗期揭膜株高最低,為259.7 cm;灌漿期揭膜株高最高,為296.4 cm。苗期揭膜的穗長最低,為115.4 cm;灌漿期揭膜的穗位最高,為124.6 cm;苗期揭膜的穗長最短,為19.3 cm;不揭膜的穗位最長,為21.2 cm。苗期揭膜的行粒數(shù)最少,為32.9 個;灌漿期揭膜的行粒數(shù)最多,為36.8個??傮w呈現(xiàn)出揭膜時期越早,株高越低、穗位越低、穗長越短、穗粗越細(xì)、行粒數(shù)越少、葉片數(shù)越少的趨勢。揭膜時期對穗行數(shù)的影響較小。
表3 玉米主要經(jīng)濟性狀
從表4 可以看出,揭膜時期對玉米產(chǎn)量有顯著影響。灌漿期揭膜產(chǎn)量最高,為14 289.00 kg/hm2,較對照增產(chǎn)30.30 kg/hm2,增產(chǎn)率0.21%。其余各處理較對照均減產(chǎn),苗期揭膜產(chǎn)量最低,為12 257.70 kg/hm2,減產(chǎn)2 001.00 kg/hm2,減產(chǎn)率14.03%;拔節(jié)期揭膜減產(chǎn)1 640.25 kg/hm2,減產(chǎn)率11.50%;喇叭口期揭膜減產(chǎn)764.10 kg/hm2,減產(chǎn)率5.36%;抽雄期揭膜減產(chǎn)382.05 kg/hm2,減產(chǎn)率2.68%。各處理的殘膜回收率均在90%以上,總體呈現(xiàn)揭膜時期越早,殘膜回收率越高的趨勢,殘膜回收基本徹底。
表4 玉米產(chǎn)量及殘膜回收率
大量研究表明:全膜雙壟溝播技術(shù)的關(guān)鍵是全膜覆蓋能最大限度地抑制蒸發(fā),提高農(nóng)田降水保蓄率、降水利用率和水分利用率,能有效攔截早春10 mm 以內(nèi)的無效降雨,使其就地入滲于作物根部,改善土壤根層水分狀況,滿足旱地農(nóng)作物生長發(fā)育對水分的需求,解決半干旱區(qū)降雨偏少、季節(jié)分布不均導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量不高及高海拔地區(qū)生育期較長作物品種因積溫不足不能成熟的問題,大幅度提高玉米產(chǎn)量[5-8]。本研究表明:揭膜越早的處理生育期越長,與前人的研究結(jié)果基本一致。
有研究表明:玉米全生育期內(nèi)耗水量灌漿期最大,抽雄期和拔節(jié)期次之,苗期最少[9-12]。本研究表明:灌漿期揭膜的玉米產(chǎn)量最高,為14 289 kg/hm2,比不揭膜的高30.3 kg/hm2。2020 年莊浪縣玉米灌漿期及成熟期降雨量較多,月降雨量均達100 mm 以上,能滿足玉米生長所需的用水量,地膜覆蓋反而降低了通透性,不利于玉米生長。
劉海研究表明:玉米在抽穗期揭膜產(chǎn)量最高,在大喇叭口期揭膜殘膜回收率最高,越早揭膜殘膜回收率越高;大喇叭口期揭膜既能很好地利用地膜的覆蓋效果,提高產(chǎn)量,又能減少地膜殘留,玉米產(chǎn)量和殘膜可回收性最佳耦合點為大喇叭口期揭膜[4]。本研究表明:揭膜時期越早,殘膜回收率越高,這與前人的研究結(jié)果基本一致;灌漿期揭膜產(chǎn)量最高,主要原因可能是氣候差異導(dǎo)致最高產(chǎn)量的揭膜時期不一致,但總趨勢基本一致。
揭膜時期對玉米產(chǎn)量有顯著影響,灌漿期揭膜玉米產(chǎn)量最高,其余各時期揭膜分別比對照減產(chǎn)14.03%、11.50%、5.36%、2.68%;不同時期殘膜回收率均達90%以上,總體呈現(xiàn)揭膜時期越早、殘膜回收率越高的趨勢。綜合分析,玉米灌漿期是最佳揭膜時期,既能保證高產(chǎn),又能較好地回收殘膜。