郝云風,趙 娜,馮君偉,張向前,馬 俊,李曉紅,劉曉東
(1.巴彥淖爾市農(nóng)牧業(yè)科學研究院,內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015100;2.巴彥淖爾市農(nóng)技推廣中心,內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015000;3.內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學院,內(nèi)蒙古呼和浩特 015000)
地膜覆蓋具有提高地溫、抗旱保墑、延長作物生長期等作用,能大幅度提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量,已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的常規(guī)應用技術[1-3]。內(nèi)蒙古河套灌區(qū)玉米播種面積每年保持在26.67萬h m2左右,地膜用量達1萬t以上。由于地膜回收技術不成熟,地膜回收率僅為60%左右,造成大量的地膜殘留在土壤中,造成大面積的“白色污染”。研究表明,土壤中的殘膜可使土壤體積質(zhì)量增加、土壤水分移動速度減慢,隨著殘留地膜量的增加,農(nóng)作物的生長發(fā)育均受到嚴重影響,并且土壤殘膜會降低土壤肥力水平,特別是有效磷、有效鉀的流失,如果殘膜持續(xù)積累,勢必造成產(chǎn)量的降低[4]。為了提高地膜回收效率,降低地膜殘留對當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害,避免耕地退化、促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,該次研究開展了春玉米膜側(cè)栽培技術研究,以期在保證玉米穩(wěn)產(chǎn)的情況下,提高地膜回收效率,從而實現(xiàn)地膜清潔化利用。
試驗地位于巴彥淖爾農(nóng)牧業(yè)科學研究員園子渠試驗站,占地1 334 m2。前茬為玉米,地勢平坦,排灌方便,土壤為壤土,收獲后于10月下旬秋翻后灌水保墑。試驗地土壤基礎養(yǎng)分狀況為:全N 0.80 g/kg,全P 0.40 g/kg,全K 20.0 g/kg,有效P 26.2 mg/kg,速效K 130 mg/g,有機質(zhì)13.0 g/kg,堿解氮73 mg/kg,全鹽0.58 g/kg,p H 8.8??梢钥闯觯囼灥赜袡C質(zhì)中、鉀(K)中,磷(P)中、氮(N)中。
供試作物為春玉米品種西蒙568。
根據(jù)不同的種植方式和揭膜時間,試驗設5個處理,隨機排列,即常規(guī)膜上種植(對照),膜側(cè)不揭膜,膜側(cè)拔節(jié)期揭膜,膜側(cè)大喇叭口期揭膜,膜側(cè)抽穗期揭膜,3次重復,小區(qū)面積100 m2。大小行種植,玉米大行0.8 m,小行0.3 m,株距25 cm。
1.4.1 不同種植位點土壤溫濕度差異:測定玉米播種期到出苗期地膜正中(膜中)、玉米常規(guī)膜下種植部位(膜邊)、距膜邊3~5 cm處(膜側(cè))3個位置土壤溫濕度的差異。
1.4.2 不同處理作物長勢和產(chǎn)量差異。分別在苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、抽穗期、灌漿期和成熟期每小區(qū)選取代表性植株10株,測定株高、莖粗、S P AD;收獲時每小區(qū)取中間2膜4行實收測產(chǎn)。
1.4.3 不同處理地膜回收效率差異。玉米收獲后耙地2遍調(diào)查不同處理地膜的回收效率。
試驗數(shù)據(jù)利用E x cel 2010和S P A SS 1.6軟件進行處理和統(tǒng)計分析,作圖利用E x cel 2010軟件繪制。
通過監(jiān)測09:00和15:00地下10 cm處地溫發(fā)現(xiàn)(圖1、2),09:00,地膜正中(膜中)、玉米常規(guī)膜下種植部位(膜邊)、距膜邊3~5 cm處(膜側(cè))3個位置的溫差較小,膜側(cè)種植最低地溫為10.1℃,滿足春玉米發(fā)芽需要;15:00地膜正中的地溫最高,膜邊次之,膜側(cè)最低,地膜正中地溫較膜邊高0.5℃~2.4℃,較膜側(cè)高1℃~4℃;膜邊地溫較膜側(cè)高0.1℃~2.0℃,膜側(cè)種植最低地溫為15.6℃,滿足春玉米發(fā)芽和正常生長需要。
圖1 不同位點0~10 cm土壤地溫變化(09:00)
圖2 不同位點0~10 cm土壤地溫變化(15:00)
從表1可以看出,膜側(cè)種植玉米平均保苗率與常規(guī)種植基本持平。從產(chǎn)量結果來看,膜側(cè)+不揭膜處理玉米產(chǎn)量較常規(guī)種植低333 kg/h m2,減產(chǎn)2.7%,在5%水平差異不顯著;提早揭膜有利于提高玉米產(chǎn)量,拔節(jié)期、大喇叭口期、抽穗期揭膜玉米產(chǎn)量較常規(guī)膜下種植分別增產(chǎn)1 189.5、690.0、616.5 kg/h m2,增產(chǎn)率分別達到9.6%、5.6%、5.0%,差異均不顯著。
表1 不同種植方式玉米產(chǎn)量結果
從圖1~3可以看出,在不進行提早揭膜的情況下,拔節(jié)期、大喇叭口期、抽穗期、灌漿期、成熟期膜側(cè)種植處理玉米的株高和莖粗值、S P AD值與常規(guī)膜下種植無明顯差異,植株長勢基本一致。表明不同覆膜方式對玉米的主要生育性狀影響不大。
圖3 不同種植方式玉米株高對比
圖4 不同種植方式玉米莖粗對比
玉米收獲后耙地2遍調(diào)查地膜的回收率,結果表明(表2),膜側(cè)種植地膜回收率為73%,常規(guī)種植地膜回收率34.3%,膜側(cè)種植地膜回收率較常規(guī)種植高112%。
表2 不同種植方式地膜回收率對比
圖5 不同種植方式葉片SPAD值對比
研究結果表明,膜側(cè)播種技術使膜內(nèi)的溫度高于露地而起到保溫作用。日平均地溫較露地栽培形式提高3℃~5℃,為幼苗的安全生長提供了保障,避免了春寒導致部分露地幼苗凍死而使田塊出現(xiàn)缺苗斷壟的現(xiàn)象,確保田間苗全、苗勻、苗壯。馮小妮[5]等提出地膜覆蓋栽培使生育期有效積溫增加300℃~500℃,成熟期提前,有效地擴大品種的選擇面,與該次研究結果一致。
此外,應用膜側(cè)種植技術有利于提高地膜的回收效率,地膜的回收率較常規(guī)種植方式提高112%,地膜回收效率顯著提高;同時,河套灌區(qū)應用膜側(cè)種植技術不影響玉米的出苗、正常生長及產(chǎn)量,尤其是提早揭膜更是有利于提高玉米產(chǎn)量,對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、降低地膜污染有積極的作用。