除草地膜在全膜双垄沟播玉米田的应用效果

2015-11-25杨发荣岳德成姜延军韩菊红胡冠芳漆永红李敏权

植物保护 2015年3期

杨发荣, 岳德成,*, 姜延军, 韩菊红,胡冠芳, 漆永红, 李敏权

(1. 甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所, 兰州 730070; 2.甘肃省平凉市农业科学研究所, 平凉 744000;3. 甘肃省农业科学院植物保护研究所, 兰州 730070; 4.甘肃省农业科学院, 兰州 730070)

除草地膜在全膜双垄沟播玉米田的应用效果

杨发荣1, 岳德成1,2*, 姜延军2, 韩菊红2,胡冠芳3, 漆永红3, 李敏权4*

覆膜至播种期土壤持续干旱条件下对2种除草地膜在全膜双垄沟播玉米田中的应用效果进行了研究。结果表明,化学除草地膜、黑色地膜和白色地膜覆盖下玉米出苗率依次为76.39%、69.44%和81.48%,三处理间差异不显著,与白色地膜相比,化学除草地膜和黑色地膜覆盖下,玉米株高略有降低,降幅依次为0.04%和3.29%;化学除草地膜、黑色地膜和白色地膜覆盖下,玉米株高整齐度依次为29.23、50.24和37.18,三者差异不显著;化学除草地膜和黑色地膜覆盖下,玉米成穗株率均略低于白色地膜,降低幅度依次为0.86%和2.72%;化学除草地膜和黑色地膜均较白色地膜有一定的增产作用,增产幅度分别为9.71%和10.56%;化学除草地膜的株防效和鲜重防效分别为4.38%和23.09%,黑色地膜的株防效和鲜重防效分别为96.72%和99.20%,两者差异极显著。黑色地膜在全膜双垄沟播玉米栽培中具有较大的应用价值,化学除草地膜在土壤持续干旱条件下不宜推广。

全膜双垄沟; 玉米田; 杂草; 除草地膜; 防效

全膜双垄沟播技术是甘肃省广大农业科技人员在长期实践中探索出的一项抗旱新技术,该技术从根本上实现了对有限自然降水的高度富集与叠加利用[1],现已成为甘肃省乃至全国旱作农业区重点推广的抗旱新技术。近年来,仅甘肃省年推广面积均在66.7 万hm2以上,玉米、马铃薯等主栽作物增产幅度均在30%左右,社会、经济效益显著。全膜双垄沟播技术突出的集水保墒效应,在大幅度提高作物产量的同时,也导致田间杂草严重发生,随着全膜双垄沟播技术推广面积的进一步增加,其危害性也越加凸显,已成为限制全膜双垄沟播技术高产稳产的瓶颈因素[2]。化学除草依然是控制农田草害最有效的手段,具有不可替代性,但由其造成的污染、药害等问题备受关注[3-4],开展除草地膜应用研究是解决该问题的有效途径之一。除草地膜是指除具有普通白色地膜的主要功能外,还具有防除农田杂草特殊功能的农用地膜,主要包括物理除草地膜和化学除草地膜两类,其中物理除草地膜是指通过地膜本身的颜色,阻隔杂草进行光合作用,从而达到杀灭杂草目的的一类农用地膜,如黑色地膜等;化学除草地膜是指通过本身含有的化学除草剂杀灭农田杂草的一类农用地膜。截至目前,黑色地膜和化学除草地膜等在农业生产中已有一定规模的应用,但在全膜双垄沟播栽培中鲜有应用,也缺乏系统的研究报道。为此,笔者于2013年度在冬春连旱条件下,对黑色地膜和化学除草地膜在全膜双垄沟播玉米田中的应用进行了初步研究,旨在明确干旱胁迫条件下除草地膜在全膜双垄沟播玉米田中的应用价值,为全膜双垄沟播玉米田杂草安全有效防除提供新手段新途径。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在甘肃省平凉市农业科学研究所高平试验场,试验地块平整,土层深厚,黑泸土质,无灌溉条件,前茬为冬小麦,田内杂草分布均匀。试验地海拔1 360 m,位于大陆性季风气候带,冬季至初夏季干旱多风,秋季多雨,全年累计日照时数2 424.8 h,年均气温8.6 ℃,年降水量511.2 mm,年蒸发量1 466.55 mm, 7、8、9三个月降水量占年降水量60%左右,无霜期165 d。2012年冬季至2013年春季,气候持续干旱,土壤墒情差,覆膜到玉米播种期试验地块土壤含水量为9.63%,远低于坐水播种土壤临界含水率[5-6];玉米生长期,雨水充沛,降水量超过常年。

1.2 供试材料

化学除草地膜规格为0.01 mm×1 200 mm,由广州甘蔗糖业研究所广州施威特经济技术开发公司研制生产;黑色地膜、白色地膜规格分别为0.012 mm×1 200 mm 和0.008 mm×1 200 mm,均由天水天宝塑业公司生产。玉米品种为‘富农一号’,由甘肃富农高科技种业有限公司生产。

1.3 试验设计

试验设化学除草地膜、黑色地膜和白色地膜(CK)3个处理,每处理重复3次,随机区组排列,小区面积20 m2。

1.4 试验方法

在顶凌期(3月20日)整地、施肥(尿素20 kg/667 m2,磷酸二铵15 kg/667 m2)、起垄和覆膜。4月23日播种,田间密度为4 400 株/667 m2;玉米大喇叭口期追肥一次,施尿素15 kg/667 m2。

出苗期,记载各处理出苗时间;间苗前,调查出苗率,在每小区中间取3垄(隔1垄取1垄)调查30穴,记载出苗株数; 玉米出苗后 30 d,调查防效,每小区对角线3点取样,样点面积1 m2,统计样点内所有杂草株数,并称其地上部鲜重,计算株防效和鲜重防效。玉米孕穗期(6月28日)调查株高,每小区对角线3点取样,每点10 株,逐株量取高度,计算株高标准差和株高整齐度[7-8]。玉米收获前调查成穗情况,按小区统计实际成穗总株数,计算成穗株率;成熟后按小区单收单打,统计产量并考种。采用DPS数据处理系统对试验数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同除草地膜对全膜双垄沟播玉米出苗的影响

从表1看出,化学除草地膜、黑色地膜和白色地膜覆盖下玉米出苗率依次为76.39%、69.44%和81.48%,三处理间差异不显著。化学除草地膜和黑色地膜均对玉米出苗有较轻微的抑制作用,出苗率分别较白色地膜降低6.25%和14.77%,这可能是由于化学除草地膜含有除草剂,个别种子发芽势较差,芽体瘦弱,穿越土层时间较长,出土过程吸收或接触的药剂量相对较大,出现药害的几率就较大;黑色地膜在出苗期,膜下土壤温度一般低于对照2～3 ℃,种子萌发较迟缓,或萌发后芽体较瘦弱,一定程度上影响了出苗,但出苗后,随气温逐渐升高,黑色地膜有较快的增温作用,植株转入正常生长。

1) 表中数据为平均值,同列数据后不同大、小写字母表示经Duncan氏新复极差法检验在P<0.01、P<0.05水平上差异显著;下同。

The data in the table are mean. Different uppercase and lowercase letters within the same column show significant differences atP<0.01 andP<0.05 levels by Duncan,s new multiple range test, respectively. The same below.

2.2 不同除草地膜对全膜双垄沟播玉米株高及其整齐度的影响

玉米株高及其整齐度是玉米的主要农艺性状,与玉米产量水平密切相关[9-10]。表2表明,化学除草地膜和黑色地膜覆盖下玉米株高分别为169.40、163.89 cm,均较白色地膜略有降低,降幅依次为0.04%和3.29%,但差异均不显著。化学除草地膜和黑色地膜覆盖下玉米株高整齐度依次为29.23、50.24,其中化学除草地膜的株高整齐度低于白色地膜,降幅为21.38%,这可能与除草剂的作用有关;黑色地膜的株高整齐度明显高于白色地膜,增幅达到35.13%,这主要是由于5月下旬后,黑色地膜的膜下土壤湿度持续高于白色地膜,田间杂草量也远远低于白色地膜,玉米生长环境条件明显优于白色地膜,方差分析看出,玉米株高整齐度在三种地膜间亦未达到显著差异。

表2 不同除草地膜对玉米株高和株高整齐度的影响

2.3 不同除草地膜对全膜双垄沟播玉米成穗株率的影响

从表3看出,化学除草地膜、黑色地膜和白色地膜覆盖下玉米成穗株率分别为92.13%、90.40%、92.93%,除草地膜和黑色地膜的玉米成穗株率均略低于白色地膜,降低幅度依次为0.86%和2.72%,但三者差异不显著。表明2种除草地膜均不会对全膜双垄沟播玉米成穗株率造成明显影响。

表3 不同除草地膜对玉米成穗株率的影响

2.4 不同除草地膜对全膜双垄沟播玉米产量的影响

从表4看出,与白色地膜相比,化学除草地膜和黑色地膜均较白色地膜有一定的增产作用,玉米增产幅度分别为9.71%和10.56%。方差分析结果表明,玉米产量在3种地膜间差异不显著。

表4 不同除草地膜对玉米产量的影响

2.5 不同除草地膜对全膜双垄沟播玉米田杂草的防除效果

表5表明,黑色地膜具有优良的除草效果,株防效和鲜重防效分别达到96.72%和99.20%;化学除草地膜对杂草控制作用较差,株防效和鲜重防效分别为4.38%和23.09%。方差分析看出,对杂草的株防效和鲜重防效在2种除草地膜间均存在极显著的差异。

表5 不同除草地膜对全膜双垄沟播玉米田杂草的防除效果

3 结论与讨论

对玉米主要农艺性状的影响程度及除草效果的优劣是衡量除草地膜应用价值大小的重要依据。试验表明,覆膜至播种期土壤持续干旱条件下,全膜双垄沟播玉米田覆盖黑色地膜对玉米出苗率、株高、成穗株率有一定影响,较白色地膜覆盖分别降低14.77%、3.29%和2.72%,但均未达到显著差异;对玉米株高整齐度、产量水平等则有一定的正面效应,分别较白色地膜覆盖提高35.13%和10.56%,但均无显著差异;对田间杂草有彻底的防除作用,株防效和鲜重防效分别达到96.72%和99.20%。覆盖化学除草地膜对玉米出苗率、株高、株高整齐度、成穗株率等均有一定影响,分别较白色地膜降低6.25%、0.04%、21.38%和0.86%,但均未达到显著差异;对玉米则有一定增产效应,较白色地膜增产9.71%,但与之差异不显著;对田间杂草控制作用差,株防效和鲜重防效均在25%以下,极显著低于黑色地膜。可见,覆盖黑色地膜是解决全膜双垄沟播玉米田杂草严重危害的有效途径之一,可在全膜双垄沟播玉米栽培中推广应用;土壤干旱条件下覆盖化学除草地膜虽具一定的增产效应,但对玉米主要农艺性状有一定影响,除草效果低下,不宜推广应用。

化学除草地膜是把化学除草剂拌入颗粒塑料,再经吹塑而成,覆膜后,水蒸气迅速凝结于膜面形成水滴,地膜中的除草剂被逐渐溶于其中,并随水滴滑落或跌落在土壤表面形成药膜,从而达到除草之目的。覆膜至播种期土壤持续干旱条件下,膜下水蒸气严重不足,膜面水滴小而少,不利于膜中除草剂的有效“释放”,加之干旱状态下垄沟和垄梁平整质量欠佳,不利于除草剂在土壤表面的均匀分布,影响药效正常发挥[11-12]。土壤墒情、覆膜时期对化学除草地膜的除草效果、增产效应等有明显影响,为了全面评价化学除草地膜在全膜双垄沟播玉米田中的应用价值,今后宜强化相关方面的研究。

平凉市位于甘肃省东部地区,属典型的旱作农业区,“十年九旱”是本市的主要气候特征,其中冬春连旱或春播前持续干旱年份占30% 以上,对作物春播及出苗造成严重影响。本试验实施于泾川县旱塬区,其气候特点在陇东地区乃至全省具有代表性,试验主要对冬春连旱条件下除草地膜的应用效果进行了研究,其结论对当地全膜双垄沟播玉米生产有一定指导价值,亦可供相近地区参考。

[1] 岳德成,曹亚芬,丁志远,等.全膜双垄沟播栽培对自然降水再分配规律研究[J].灌溉排水学报,2011,30(4)：48-52.

[2] 秦一统,李敏权,胡冠芳,等. 庆阳市全膜双垄沟播玉米田杂草种类及优势种群[J].杂草科学,2013,31(2)：34-38.

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(责任编辑：王音)

Effect of functional films on corn fields with whole plastic-film mulching on double ridges

Yang Farong1, Yue Decheng1,2, Jiang Yanjun2, Han Juhong2, Hu Guanfang3, Qi Yonghong3, Li Minquan4

(1. Institute of Livestock Grass and Green Agriculture, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China; 2. Institute of Pingliang Academy of Agricultural Sciences, Pingliang 744000, China; 3. Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China; 4. Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China)

Effect of functional films on corn field of whole plastic-film mulching on double ridges were investigated in this paper. The results showed that corn seedling emergence rate using weeding film, black film and white film were 76.39%, 69.44% and 81.48%, respectively. Compared with the white film, the corn height covered with black film and weeding film was slightly reduced by the rate of 0.04% and 3.29%.Corn height uniformity under three films were 29.23,50.24 and 37.18, and no significant difference were found. Corn spike rate covered with weeding film and black film was lower than white film, which reduced 0.86% and 2.72%. Compared to the white film, black film and weeding film had increased corn yield, with the increase rate of 9.71% and 10.56%. Plant control effect and fresh weight control effect covered with weeding film were 4.38% and 23.09%, while black film were 96.72% and 99.20%. Black film had higher control effect on weeds than weeding film.

whole plastic-film mulching on double ridges; corn field; weeds; functional films; control effect

2014-04-28

2014-08-14

甘肃省科技支撑计划项目(1011NKCA065)；公益性行业(农业)科研专项(201303022)

S 451.1

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.03.039

技术与应用Technology&Application

* 通信作者 E-mail:ydc_196206138@163.com；lmq@gsau.edu.cn