不同覆膜方式對玉米制種產量及水分利用效率的影響

摘要 在定額灌水條件下，研究了不同覆膜和灌水方式對河西地區(qū)制種玉米產量的影響，為該地區(qū)發(fā)展節(jié)水、高效制種玉米栽培措施提供理論依據。試驗設半膜平作漫灌（A）、半膜壟作溝灌（B）、全膜壟作溝灌（C）和不覆膜平作漫灌（CK）4種栽培模式，從制種玉米生長發(fā)育動態(tài)、土壤水熱變化規(guī)律、產量及水分利用效率等方面比較了不同栽培技術的優(yōu)越性。結果表明，不同處理對制種玉米產量影響顯著，依次為全膜壟作溝灌>半膜壟作溝灌>半膜平作漫灌>不覆膜平作漫灌，全膜壟作溝灌處理較半膜平作漫灌、半膜壟作溝灌處理分別增產24.5%、9.3%，較不覆膜平作漫灌增產高達34.9%；水分利用效率全膜壟作溝灌處理最高，達1.79 kg/m3，其次為半膜壟作溝灌、半膜平作漫灌、不覆膜平作漫灌。由此可見，全膜壟作溝灌技術是河西地區(qū)制種玉米產業(yè)發(fā)展和地區(qū)經濟社會可持續(xù)發(fā)展急需推廣的節(jié)水高效栽培技術。

關鍵詞 地膜覆蓋；灌水方式；制種玉米；產量；水分利用效率

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）24-0031-02

Effects of Different Film Mulching Methods on Corn Seed Production and Water Use Efficiency

WANG Yong

（Zhangye Agricultural Science Academy in Gansu Province，Zhangye Gansu 734000）

Abstract In the quota of irrigation conditions，the effects of different mulching and irrigation methods on corn yield were studied in Hexi Area，the purpose is to provide a theoretical basis for the development of water-saving and high efficient corn cultivation. The test set 4 kinds of cultivation patterns，the advantages of different cultivation techniques were compared from maize growth and development dynamics，soil water and heat change rule，yield，water use efficiency.The results showed that the effects of different treatments on the seed yield of maize was significant，the order of treatment effect was C>B>A>CK，compared with A、B treatment，C treatment increased 24.5%、9.3%，compared with CK，yield up to 34.9%.The water use efficiency of C treatment was the highest，up to 1.79 kg/m3，followed by B，A，CK. Thus the whole film ridge irrigation technology is worth popularizing in Hexi Area.

Key words plastic film mulching；irrigation method；seed corn；yeild；water use efficiency

甘肅河西地區(qū)光熱資源豐富、晝夜溫差大、氣候干燥、灌溉便利，是玉米制種的主要生產基地，年產種量約為55萬t，占全國雜交玉米種子用量的近60%[1]。近年來，水資源成為該地區(qū)制種玉米發(fā)展的主要限制因素，實施節(jié)水栽培措施是解決水資源危機的重要途徑。地膜覆蓋是一項簡單而有效的節(jié)水措施，在玉米生產過程中，地膜覆蓋方式可以不同程度地改變玉米產量和水分利用效率[2]，有效抑制土壤蒸發(fā)[3]，保持均衡的土壤水分分布，提高地溫，促進作物生長發(fā)育和豐產早熟[4]。

目前，關于單一栽培技術的研究較多，但將覆膜和灌水方式集成到制種玉米中的研究鮮見。為此，以河西地區(qū)制種玉米為研究對象，將覆膜和灌水方式集成在同一模式中，分析制種玉米生長發(fā)育動態(tài)，土壤水熱變化規(guī)律，產量及水分利用效率等方面變化特性，以期為綠洲灌區(qū)研發(fā)高效節(jié)水技術提供理論依據，對該地區(qū)利用有限水資源、發(fā)展高效灌溉農業(yè)具有一定的指導意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在張掖市甘州區(qū)黨寨鎮(zhèn)進行，該試驗區(qū)位于黑河灌區(qū)，海拔1 504 m，無霜期155 d左右，年降雨量104～129 mm，年蒸發(fā)量2 047～2 341 mm，日照時數為3 085.1～3 088.2 h，屬于典型的綠洲灌溉農業(yè)區(qū)。試驗地前茬作物為制種玉米，供試土壤為厚淤泥土，0～20 cm土壤含有機質25.5 g/kg，堿解氮 74.68 mg/kg，速效磷28.34 mg/kg，速效鉀115.5 mg/kg，pH值8.49。

1.2 試驗設計

試驗共設4個處理，分別為半膜平作漫灌（A）、半膜壟作溝灌（B）、全膜壟作溝灌（C），以不覆膜平作漫灌作對照（CK），采用完全隨機區(qū)組設計[5-6]，3次重復，小區(qū)面積48 m2（8 m×6 m），走道寬0.5 m，試驗地周圍設有1 m保護行。

1.3 試驗實施

供試玉米品種為鄭單958（母本鄭58，父本昌7-2）。母本播種時間為4月20日，株距20 cm，行距50 cm，保苗9.99萬株/hm2。父本分2次播種，第1次4月22日，第2次4月25日，株距為50 cm，保苗1.995萬株/hm2。點播方式為人工播種，用播種器將玉米種子破膜穴播于膜下。散粉結束后將父本砍去。

試驗地采用統(tǒng)一施肥水平（同當地制種田），各處理的灌溉定額用水表計量，生育期的總灌水量為4 075 m3/hm2，分別在母本拔節(jié)期、大喇叭口期、抽絲期和灌漿期進行，用水量分別為930、1 145、1 145、855 m3/hm2。

1.4 測定指標與方法

土壤溫度采用曲管地溫計測定5、10、15、20、25 cm土壤溫度，在各生育時期連續(xù)觀測3 d，于每天8：00、14：00和18：00測定。土壤含水量0～30 cm土層用烘干法測定，每10 cm為一層；30～110 cm用水分中子儀（美國CPN公司503 DR）測定，每20 cm為一層。種子收獲時，按小區(qū)單獨收獲計產（除去取樣植株所占面積），并隨機選取10穗考種，測定穗行數、行粒數、百粒重。計算土壤貯水量W=h×ρ×ω×10，式中，W為土壤貯水量（mm）；h為土層深度（cm）；ρ為土壤容重（g/cm3），本試驗各土層ρ平均為1.34 g/cm3；ω為土壤含水量（%）、水分利用效率（籽粒產量/（生育期降水量+生育期灌溉量+生育期土壤貯水變化量）），本研究中試區(qū)地下水埋深超過15 m且無徑流產生，因此水分滲透量和徑流量可以忽略不計。

2 結果與分析

2.1 覆膜和灌水方式對0～25 cm土壤溫度的影響

各生育時期不同處理方式下制種玉米0～25 cm土壤溫度如圖1所示。由圖1可知，播種期處理C 0～25 cm土壤溫度與其他處理差異均顯著，較CK高31.9%，處理A、B間差異不顯著，但與CK差異顯著，分別較CK高17.3%和16.9%，表明播種期地膜覆蓋可以提高0～25 cm土壤溫度。苗期—大喇叭口期各處理間0～25 cm土壤溫度差異最大并達顯著水平，處理B較處理A分別高8.2%、6.7%和4.9%；處理C在拔節(jié)期和大喇叭口期的土壤溫度較CK差異最大，分別高出17.9%和17.4%。表明覆膜和灌水方式對制種玉米苗期至大喇叭口期的土壤溫度影響顯著，提高了播種期和苗期的地溫，促苗早發(fā)，以全膜壟作溝灌處理增溫最大達顯著水平，其次為半膜壟作溝灌處理；但在大喇叭口期后，隨著制種玉米對地膜及壟面的遮蔭越來越強不同處理間差異逐漸減小，至成熟期各處理差異不顯著?？梢姼材ず凸嗨绞降慕Y合提高了制種玉米生長期內的有效積溫，并緩和河西地區(qū)制種玉米生育前期氣溫低玉米生長緩慢和壯苗早發(fā)之間的矛盾。

2.2 覆膜和灌水方式對0～110 cm土壤貯水量的影響

由圖2可知，全膜壟作在苗期—灌漿期具有增墑效應，而在播種期與成熟期土壤貯水量無顯著差異。具體來講，在苗期處理C 0～110 cm土壤貯水量較CK高9.2%，處理A、B與CK差異不顯著。在拔節(jié)期處理C 0～110 cm土壤貯水量達332 mm，較CK高6.4%，較處理B高1.2%，處理A、B間差異不顯著，且處理A、C間差異不顯著。在大喇叭口期至灌漿期處理C較CK分別高3.9%、5.1%和6.2%；處理A、B、C間差異不顯著。表明在不同的覆膜和灌溉方式下苗期至拔節(jié)期的土壤貯水量以全膜壟作溝灌處理最高，原因在于對地表實施全膜覆蓋后，可降低土壤水分的蒸發(fā)速度，但相應的增溫效應顯著，制種玉米植株生長相對旺盛，根系對土壤水分的消耗相對也較多，全膜壟作溝灌的土壤貯水消耗量高于半膜平作漫灌處理。

2.3 覆膜和灌水方式對制種玉米生育進程的影響

由表1可知，處理C制種玉米生育進程與CK相比，出苗提早5～6 d，拔節(jié)期提前15～16 d，大喇叭口期提前16～17 d，抽絲期提前16～17 d，灌漿期提前10～11 d，成熟期提前16～17 d；與處理B相比，在出苗期—灌漿期提前2～5 d。處理B較處理A在出苗期—大喇叭口期提前1～3 d，抽絲期—灌漿期提前4～5 d，但成熟期相同，抽絲—成熟期延長4～5 d。綜合來看，覆膜可讓玉米提早出苗，壟作溝灌能加快玉米生育進程，使玉米提早成熟。且已有研究結果表明，抽絲期至成熟期延長，有利于玉米灌漿和籽粒形成，對玉米增產具有積極影響。

2.4 覆膜和灌水方式對制種玉米產量和水分利用效率的影響

由表2可知，覆膜可顯著提高制種玉米產量、生物量和水分利用效率。其中處理C較CK顯著增產34.9%，提高生物量60.8%，提高水分利用效率34.6%。不同覆膜和灌溉方式下產量和水分利用效率依次為處理C>處理B>處理A，處理B在百粒重、水分利用效率和產量上分別較處理A高4.6%、15.2%和13.9%，處理C的雙穗率較處理B高33.9%。由以上分析可知，不同處理方式下制種玉米的產量依次為覆膜的高于未覆膜的，溝灌的高于漫灌的，以全膜壟作溝灌的產量最高，水分利用效率最大。這說明地膜覆蓋與灌水方（下轉第35頁）

（上接第32頁）

式主要通過提高水分利用效率來提高雙穗率和粒重，從而增加制種玉米產量。

3 結論與討論

全膜壟作溝灌在苗期至大喇叭口期對土壤溫濕度影響顯著，成熟期較露地栽培提前15 d左右，水分利用效率為1.79 kg/m3，產量高達7 821.4 kg/hm2，分別較半膜壟作溝灌高7.2%和9.3%，這說明全膜壟作溝灌處理在提高制種玉米產量的同時又節(jié)約了用水量，改善了制種玉米生長前期對土壤水分和溫度的嚴苛要求，縮短了母本生育期，使抽雄期提前，抽雄期的耗水量降低。因此，全膜壟作溝灌技術可作為河西地區(qū)制種玉米節(jié)水、高產的新栽培技術。半膜壟作溝灌和半膜平作漫灌栽培在苗期至大喇叭口期對土壤溫度的影響差異顯著，抽絲期和灌漿期較平作漫灌提前了4～5 d，產量提高13.9%，水分利用效率提高15.2%。這說明壟作溝灌方式能延長抽絲灌漿時間，從而增加粒重，也相應地提高了產量，但兩者在成熟時間上一致，可得出2種栽培方式對生育期影響不顯著，對水分利用效率和產量影響顯著。

4 參考文獻

[1] 丁林，孟彤彤，王以兵.節(jié)水灌溉技術在制種玉米上的應用研究[J].水土保持通報，2013，33（2）：160-163.

[2] ZHOU L M，LI F M，JIN S L，et al.How two ridges and the furrow mulched with plastic film affect soil water，soil temperature and yield of maize on the semiarid Loess Plateau of China[J].Field Crops Res，2009，113：41-47.

[3] LIU C A，JIN S L，ZHOU L M，et al.Effects of plastic film mulch and tillage on maize productivityand soil parameters[J].Eur J Agron，2009，31：241-249.

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[5] 王嬋，趙向田，李永生，等.灌水量及覆膜對河西地區(qū)制種玉米產量的影響[J].河南農業(yè)科學，2016，45（8）：25-30.

[6] 王積彪.河西灌區(qū)不同覆膜方式對制種玉米產量及水分利用效率的影響[J].甘肅農業(yè)科技，2012（2）：14-15.