全生物降解地膜對(duì)喀什地區(qū)麥后復(fù)播玉米產(chǎn)量的影響

劉昌文，謝永磊，嚴(yán)昌榮，韓常玉，韓 勇，李 廣，朱建國，馮贊成，張 勇，高歡歡，王海孝，劉 坤，曾舒翀

（1.喀什地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆喀什 844000；2.喀什光合未來信息科技有限公司，新疆喀什 844000；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)膜污染防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京市 100081；4.中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所，吉林長春 130000；5.中國科學(xué)院南京土壤研究所，江蘇南京 210000；6.湖北光合生物科技有限公司，湖北荊門 448000）

0 引言

喀什地區(qū)是農(nóng)業(yè)大區(qū)，地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用帶動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力顯著提高和生產(chǎn)方式的巨大改變，農(nóng)用地摸已成為繼種子、化肥、農(nóng)藥之后的四大農(nóng)資。2019年喀什地區(qū)地膜覆蓋面積57.07萬hm2，地膜用量3.47萬t。農(nóng)膜的使用給農(nóng)業(yè)產(chǎn)生巨大效益同時(shí)，其廢舊殘膜導(dǎo)致耕地質(zhì)量下降。根據(jù)近年來監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，喀什地區(qū)農(nóng)田廢棄地膜殘留量約4.38～15.78 kg/667m2，個(gè)別地塊的最高殘留量達(dá)34.62 kg/667m2，是全國平均水平的3～5倍，殘留農(nóng)膜不僅嚴(yán)重危害環(huán)境還影響作物產(chǎn)量進(jìn)一步提高。喀什地區(qū)種植麥后復(fù)播玉米超過13.33萬hm2，因此研究全生物降解地膜對(duì)麥后復(fù)播玉米株高、秸稈鮮重、穗鮮重、總鮮重、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)及產(chǎn)量的影響，以期為喀什地區(qū)推廣應(yīng)用全生物降解地膜提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于喀什地區(qū)疏附縣薩依巴格鄉(xiāng)1村，屬暖溫帶大陸性荒漠氣候。四季分明，光熱資源豐富，溫差較大，干旱少雨。年平均氣溫11.2℃，年降水量72 mm，無霜期220天。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試作物為玉米，品種新玉9號(hào)；供試材料由中科院長春應(yīng)化所提供技術(shù)支撐，湖北光合生物科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的黑色、膜厚0.01 mm及膜寬75 cm的全生物降解地膜，對(duì)照為市場(chǎng)采購的黑膜、膜厚0.01 mm及膜寬 75 cm的聚乙烯膜。株行距設(shè)置為50 cm×20 cm，理論設(shè)置密度為6667株/667m2。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共設(shè)兩個(gè)處理，處理1為覆蓋全生物降解地膜，種植4個(gè)片區(qū)，處理2為對(duì)照覆蓋聚乙烯地膜，種植3個(gè)片區(qū)。

1.4 測(cè)量項(xiàng)目及方法

測(cè)量項(xiàng)目玉米株高、秸稈鮮重、穗鮮重、穗行數(shù)、行粒數(shù)，計(jì)算項(xiàng)目畝鮮重、穗粒數(shù)及畝產(chǎn)量。

1.4.1 株數(shù)。每種植區(qū)隨機(jī)取一樣點(diǎn)，量取4 m兩行測(cè)量株數(shù)。畝保苗株數(shù)為=（株數(shù)-2）×667 m2/4m2。

1.4.2 株高。隨機(jī)抽取樣點(diǎn)20%單株測(cè)量株高。測(cè)量方法為自地面至雄花第一花稃之間長度。

1.4.3 鮮重。隨機(jī)抽取樣點(diǎn)20%單株測(cè)量秸稈鮮重、穗鮮重并計(jì)算總鮮重。秸稈鮮重為地上部分秸稈、葉片及玉米苞葉重量；穗鮮重為玉米籽粒及玉米芯重量；單株鮮重=秸稈鮮重+玉米果穗鮮重；畝產(chǎn)鮮物質(zhì)量為=單株鮮重×畝株數(shù)。

1.4.4 穗行數(shù)、行粒數(shù)及穗粒數(shù)。從隨機(jī)抽取樣點(diǎn)20%單株再次隨機(jī)抽取20株測(cè)量穗行數(shù)、行粒數(shù)并計(jì)算穗粒數(shù)。

1.4.5 產(chǎn)量。畝產(chǎn)量=穗粒數(shù)×畝株數(shù)×千粒重×85%/1000，千粒重按250 g計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 覆蓋不同地膜畝株數(shù)

覆蓋全生物降解地膜4點(diǎn)株數(shù)分別為32、27、24及25株，平均為27株，折合畝株數(shù)為4167株；覆蓋聚乙烯地膜3點(diǎn)株數(shù)分別為31、32、25株，平均為29.33株，折合株數(shù)為4555株/667m2。

2.2 覆蓋全生物降解地膜對(duì)麥后復(fù)播玉米株高的影響

分析表1可知，覆蓋全生物降解地膜玉米株高為1.96 m，覆蓋聚乙烯地膜玉米株高1.93 m，兩者相差3 cm，在誤差允許范圍內(nèi)。

表1 不同處理方式玉米株高

2.3 覆蓋全生物降解地膜對(duì)麥后復(fù)播玉米單株莖桿鮮重、穗鮮重及畝總鮮重的影響

分析表2不同處理方式對(duì)單株莖桿鮮重、穗鮮重及畝總鮮重均有影響，其中對(duì)穗鮮重影響最大。覆蓋全生物降解地膜單株莖桿鮮重為701.82 g，較覆蓋聚乙烯地膜的649.67 g重52.15 g，增幅8.03%；覆蓋全生物降解地膜單穗鮮重為334.16 g，較覆蓋聚乙烯地膜的279.41 g重 54.75 g，增幅高達(dá)19.59%；覆蓋全生物降解地膜總鮮重為4314 kg/667m2，較覆蓋聚乙烯地膜的4282 kg/667m2僅增長0.75%，無差異。

表2 不同處理方式玉米莖桿鮮重、穗鮮重及畝總鮮重

2.4 覆蓋全生物降解地膜對(duì)麥后復(fù)播玉米穗行數(shù)、行粒數(shù)及穗粒數(shù)的影響

分析表3可知，覆蓋全生物降解地膜穗行數(shù)、行粒數(shù)及穗粒數(shù)分別為18.08行、30.08粒及544粒；覆蓋聚乙烯地膜穗行數(shù)、行粒數(shù)及穗粒數(shù)分別為15.75行、26.13粒及412粒。前者較后者分別增加2.33行、3.95粒及132粒，增幅分別為14.79%、15.12%及32.04%。

表3 不同處理方式玉米穗行數(shù)、行粒數(shù)及穗粒數(shù)

2.5 覆蓋全生物降解地膜對(duì)麥后復(fù)播玉米產(chǎn)量的影響

計(jì)算公式：畝產(chǎn)量=穗粒數(shù)×畝株數(shù)×千粒重×85%/1000

覆蓋全生物降解地膜平均產(chǎn)量為481.7 kg，覆蓋聚乙烯地膜玉米平均產(chǎn)量為398.8 kg。覆蓋全生物降解地膜玉米較覆蓋聚乙烯地膜增產(chǎn)82.9 kg，增幅高達(dá)20.8%。

2.6 覆蓋全生物降解地膜對(duì)麥后復(fù)播玉米各項(xiàng)指標(biāo)影響分析

分析表4覆蓋不同地膜對(duì)玉米株高、秸稈鮮重、穗鮮重、總鮮重、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)及產(chǎn)量均有影響，影響大小依次為總鮮重（0.75%）<株高（1.56%）<秸稈鮮重（8.03%）<穗行數(shù)（14.79%）<行粒數(shù)（15.12%）<穗鮮重（19.59%）<產(chǎn)量（20.8%）<穗粒數(shù)（32.04%）。這就說明覆蓋不同地膜對(duì)玉米生物學(xué)特性及生物產(chǎn)量影響相對(duì)較小，對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量影響較大。

表4 不同處理方式麥后復(fù)播玉米各項(xiàng)指標(biāo)

3 討論

3.1 覆蓋全生物降解地膜對(duì)麥后復(fù)播玉米株高的影響

喬海軍[1]等研究表明與PE地膜相比，覆蓋全生物降解地膜植株較高。本研究結(jié)果與喬海洋研究不同，本研究表明覆蓋不同地膜對(duì)玉米株高影響不大。

3.2 覆蓋全生物降解地膜麥后復(fù)播玉米單株莖桿鮮重、穗鮮重及畝總鮮重的影響

康虎[2]等研究發(fā)現(xiàn)覆蓋全生物降解地膜有利于玉米生長。本研究與康虎研究結(jié)論一致，覆蓋全生物降解地膜有利于單株莖桿鮮重及穗鮮重的增加。

3.3 覆蓋全生物降解地膜麥后復(fù)播玉米穗行數(shù)、行粒數(shù)及穗粒數(shù)的影響

喬海軍[1]等研究表明，覆蓋全生物降解地膜與聚乙烯地膜對(duì)穗長、穗粗及穗行數(shù)差異不顯著?？祷2]研究也表明降解地膜對(duì)于玉米果穗性狀的影響略高于普通膜。本研究與喬海軍及康虎研究一致的是覆蓋全生物降解地膜有利于穗行數(shù)、行粒數(shù)及穗粒數(shù)增加，不同的是覆蓋全生物降地膜對(duì)該性狀影響較大而不是略高。

3.4 覆蓋全生物降解地膜對(duì)麥后復(fù)播玉米產(chǎn)量的影響

喬海軍[1]等研究表明與PE地膜相比，覆蓋全生物降解地膜具有顯著增產(chǎn)效果。李斌杰[3]等試驗(yàn)結(jié)果表明覆蓋降解性地膜與覆蓋普通地膜產(chǎn)量差異不大，但均比不覆膜增產(chǎn)。康虎[2]等研究發(fā)現(xiàn)覆蓋全生物降解地膜可以提高玉米產(chǎn)量8%左右。劉群[4]研究表明生物膜具有極其顯著的增產(chǎn)作用，比對(duì)照增產(chǎn)18.7%，但增產(chǎn)效果與普通薄膜之間差異不顯著。張景云[5]等研究也表明可降解農(nóng)膜的增產(chǎn)作用高于或等同于普通薄膜。本研究表明覆蓋全生物降解地膜有利于玉米產(chǎn)量大幅度提高。

4 結(jié)語

覆蓋全生物降解地膜對(duì)株高及生物學(xué)產(chǎn)量影響不大，對(duì)玉米穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗鮮重及穗粒數(shù)影響大，有利于玉米產(chǎn)量增加。