地膜殘留對(duì)冬小麥生長(zhǎng)及土壤理化性質(zhì)影響模擬試驗(yàn)

史艷虎

（甘肅省莊浪縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，甘肅莊浪 744699）

隨著旱作農(nóng)業(yè)的不斷推廣，農(nóng)用地膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用越來越重要，對(duì)提高糧食產(chǎn)量發(fā)揮著不可替代的作用，甘肅省是農(nóng)膜生產(chǎn)和使用最廣泛的省份之一，使用面積大、覆蓋農(nóng)作物種類多，同時(shí)地膜殘留問題嚴(yán)重[1-2]。地膜在自然條件下降解時(shí)間長(zhǎng)，由于使用不合理、回收不及時(shí)，導(dǎo)致大量地膜殘留在土壤中，且逐年累積，嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況及土壤理化性質(zhì)[3]。本試驗(yàn)在土壤中植入不同量的廢舊地膜，模擬土壤長(zhǎng)期積累殘膜達(dá)到一定量的均勻分布狀態(tài)，觀察、研究土壤中不同量的地膜對(duì)冬小麥生長(zhǎng)發(fā)育及對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響，為今后廢舊農(nóng)膜治理工作提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在莊浪縣南湖鎮(zhèn)寺門村南湖區(qū)域站的試驗(yàn)田內(nèi)實(shí)施，海拔1 682 m，旱地梯田，地塊平整，土壤肥力均勻，底施農(nóng)家肥60 000 kg/hm2、尿素300 kg/hm2、磷肥450 kg/hm2。

1.2 試驗(yàn)材料

供試地膜為洗凈、破碎后的1年廢舊黑地膜，厚0.01 mm，地膜大小分別為＜25 cm2、25～50 cm2、＞50 cm2，3種不同大小的殘膜質(zhì)量比1∶1∶1均勻混合后耕入土壤；供試小麥品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N蘭天26號(hào)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)排列區(qū)組法設(shè)計(jì)，共5個(gè)處理，3次重復(fù)。處理1：廢舊地膜殘留量225 kg/hm2；處理2：廢舊地膜殘留450 kg/hm2；處理3：廢舊地膜殘留675 kg/hm2；處理4：廢舊地膜殘留900 kg/hm2；處理5：無地膜殘留（CK）。小區(qū)面積為19.8 m2（6 m×3.3 m），走道寬60 cm。試驗(yàn)采用小麥黑色全膜穴播栽培，播種量600 kg/hm2。

1.4 觀測(cè)指標(biāo)

生育期間觀察記載小麥物候期和經(jīng)濟(jì)性狀，小麥?zhǔn)斋@后對(duì)各小區(qū)0～30 cm土層的土壤理化性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，小麥成熟后及時(shí)收獲，記錄相關(guān)性狀數(shù)據(jù)，并測(cè)產(chǎn)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)相關(guān)性分析用Excel2007，方差分析用SPSS19。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣象因素

小麥全生育期降雨量為460.8 mm，與歷年同期值（379.2 mm）相比，降雨量增加了81.6 mm，有利于小麥出苗、拔節(jié)、抽穗等，但未形成倒伏，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果未造成影響。小麥全生育期平均氣溫為17.3℃,與歷年同期值（17.6℃）相比，平均氣溫降低了0.3℃，降幅不大，也未對(duì)整個(gè)試驗(yàn)產(chǎn)生較大影響。

2.2 小麥生育期

從表1可以看出，各處理均于9月25日播種，出苗期均在10月6日，返青期均在3月26日，拔節(jié)期均在4月8日，抽穗期均在5月27日，開花期均在6月5日。處理1、處理2、處理3生育期均為280 d，處理4生育期為281 d，處理5（CK）生育期為282 d。說明在相同的水肥條件下，不同地膜殘留量對(duì)小麥生育時(shí)期的影響較小。

表1 小麥物候期及生育期

2.3 小麥經(jīng)濟(jì)性狀

從表2可以看出，各處理的基本苗、穗數(shù)隨土壤中地膜殘留量的增加呈遞減趨勢(shì)；各處理的成穗率、穗長(zhǎng)、小穗數(shù)差異較小；株高處理5（CK）最高，較處理1高2.1 cm，較處理2高4.6 cm，較處理3高5.5 cm，較處理4高8.7 cm；穗粒數(shù)隨土壤地膜殘留量的增加呈遞減趨勢(shì)。

表2 小麥主要經(jīng)濟(jì)性狀

2.4 土壤理化性狀

從表3可以看出，隨著土壤地膜殘留量的增加，土壤容重呈增大趨勢(shì)，土壤pH呈上升趨勢(shì)，土壤孔隙度、土壤含水量呈降低趨勢(shì)，土壤有機(jī)質(zhì)、水解氮、速效鉀、速效磷變化不大。

表3 土壤理化性狀

2.5 小麥產(chǎn)量

從表4可以看出，處理5（CK）的產(chǎn)量高于其他處理，隨著土壤地膜殘留量的增加小麥千粒重、產(chǎn)量均呈不同程度的遞減趨勢(shì)，說明土壤廢舊地膜殘留會(huì)造成小麥減產(chǎn)。對(duì)各小區(qū)產(chǎn)量進(jìn)行方差分析，F(xiàn)重復(fù)=0.514＜F0.05=4.103，各重復(fù)間差異不顯著；F處理=188.822＞F0.01=5.636，各處理間差異達(dá)極顯著水平。

2.6 地膜殘留量與小麥產(chǎn)量的關(guān)系

對(duì)土壤地膜殘留量與小麥產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示：土壤地膜殘留量與小麥產(chǎn)量之間呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=0.977**）。由圖1可知，土壤中地膜殘留量與小麥產(chǎn)量的相關(guān)趨勢(shì)線為：y=-0.765 3x+5 215.5。

圖1 地膜殘留量與小麥產(chǎn)量的關(guān)系

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明:在相同的水肥條件下，土壤中不同地膜殘留量對(duì)小麥生育時(shí)期、成穗率、穗長(zhǎng)、小穗數(shù)的影響較小，對(duì)小麥基本苗、穗數(shù)、株高、穗粒數(shù)、產(chǎn)量的影響較大。隨著土壤地膜殘留量的增加，基本苗、畝穗數(shù)、株高、穗粒數(shù)呈遞減趨勢(shì)，地膜殘留量與小麥產(chǎn)量之間呈極顯著負(fù)相關(guān)，這與前人的研究結(jié)果基本一致。蔣金鳳等的研究表明：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)覆膜時(shí)間越長(zhǎng)，農(nóng)膜殘留量越大，對(duì)作物產(chǎn)量的影響也越大，尤其是對(duì)密植農(nóng)作物小麥的影響較大，因?yàn)槊苤残←溄佑|殘膜的概率相對(duì)較大，出苗率低[4]。李元橋等的研究表明：隨著殘膜量的增加農(nóng)作物株高呈降低趨勢(shì)[5]。

試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著土壤地膜殘留量的增加，土壤容重、土壤pH呈增加趨勢(shì)，土壤孔隙度、土壤含水量呈降低趨勢(shì)，這與前人的研究結(jié)果基本一致。杜利等的研究表明：隨著土壤中地膜殘留量的增加，土壤容重有所增加，土壤孔隙度有所降低，土壤含水量有所下降[6]。解紅娥等的研究表明：水分下滲速度和上移速度均隨著殘膜量的增加呈對(duì)數(shù)遞減，說明一定量的地膜殘留量會(huì)阻礙土壤水分下滲和上移，即降低了土壤的通透性[7]。

試驗(yàn)結(jié)果表明：土壤地膜殘留量的增加，對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、水解氮、速效鉀、速效磷的影響較小，這與前人的研究結(jié)果不相符，主要原因是本試驗(yàn)所用廢舊地膜為使用1年的地膜，在土壤中的分化時(shí)間較短，對(duì)土壤的理化性質(zhì)影響不大。董合干等的研究表明：一般情況下，廢舊地膜在土壤中存留200～400年之久，土壤中廢舊地膜很難在自然條件下進(jìn)行降解，也不易通過細(xì)菌和酶等降解[8]。廢舊殘膜對(duì)土壤理化性狀的影響，還有待進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證。