地膜覆盖对玉米生长和土壤环境的影响

侯雪，郑殿峰，冯乃杰，刘涛

（黑龙江八一农垦大学农学院，大庆 163319）

地膜覆盖对玉米生长和土壤环境的影响

侯雪，郑殿峰，冯乃杰，刘涛

（黑龙江八一农垦大学农学院，大庆 163319）

为提高作物产量，研究地膜覆盖对玉米生长和土壤环境的影响。利用大田试验进行地膜覆盖处理与无膜处理对比试验。结果表明，覆盖地膜处理相对于无膜处理，有显著的保温保墒作用；能够加速玉米生长；两年试验分别增产3.8%和4.9%，说明覆盖地膜对玉米具有明显的增产效应。

地膜覆盖；玉米生长；土壤温度；土壤湿度

玉米（Zea Mays L.）作为主要的粮食、饲料和工业加工原料作物，在全球经济发展中，具有重要的地位和不可替代的作用[1]。黑龙江省是国家重要的玉米商品粮生产基地，种植玉米面积逐年增加，位居黑龙江省粮食作物产量首位。胡瑞法等[2]对影响中国玉米生产发展的各种因素进行综合分析认为，限制中国玉米生产发展和产量提高的最重要因素是干旱，干旱对玉米产量的影响占20%～50%。研究表明，黑龙江省干旱缺雨的季节正是玉米生长的关键时期，由于干旱影响，玉米水分不足，难以充分发挥产量潜力，玉米产量定会受到严重影响[3-4]。旱作农业区的农业生产中广泛应用地膜覆盖技术解决干旱问题[5-6]，地膜覆盖种植具有增温、节水、早熟、增产、防止土壤流失、控制土壤盐碱度、减少氮的淋洗等作用，能够有效提高水资源的利用率，从而达到作物增产增收的目的[7-10]。目前，地膜覆盖种植已大面积推广，全球塑料的生产量每年超过1.8亿t[11]，且供给量和需求量也日益增加。通过覆盖地膜与不覆盖地膜对比试验，研究地膜覆盖对玉米生长、产量及土壤环境的影响，为玉米的高产、优质栽培提供依据，推动旱作农业生产的可持续发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2012、2013年，在黑龙江省大庆市林甸县吉祥村的黑龙江八一农垦大学试验基地，连续进行两年，试验田土壤含碱解氮178.50 mg·kg-1、速效磷25.40 mg·kg-1、速效钾257.40 mg·kg-1、有机质30.8 g·kg-1、pH值7.88。

试验选用的地膜为，黑龙江省林甸县市售的农

用地膜，主要成分为聚乙烯，宽度1.3 m，厚度8 μm。供试品种为郑单958和吉农大516。

1.2 试验处理

以普通地膜覆盖（T）为处理和无膜（CK）为对照，进行对比试验，连续进行两年大田试验。田间管理按照当地大田进行，旱作，不灌溉。播种密度5 000株/亩。

1.3 测定项目和方法

1.3.1 土壤温湿度的自动观测

每个膜处理（T、CK）布置2台智能土壤温湿度记录仪。2012年水分含量以地表下10 cm处为测量点，地温为地下0、5、10、15、20 cm处为测量点；2013年水分含量和地温均以地表下5、15、25 cm处为测量点。测定的时间间隔为10 min1次。

1.3.2 形态指标的测定

每个处理选3个点，每个点定位10株植株，进行定位观测。播种30 d后，每隔15 d测定一次株高、叶面积、干物质积累等指标。全生育期取样。

1.3.3 产量和产量构成要素

成熟后测产，记录成熟期农艺性状，测定产量和产量构成要素。

1.4 数据统计和作图

利用office 2003对所测数据进行计算和作图，利用SPSS软件对各处理相关数据进行测验。

2 结果分析

2.1 地膜覆盖对土壤温湿度的影响

2.1.1 地膜覆盖对土壤温度的影响

表1 2012与2013年各生育时期不同处理土壤积温Table 1Soil fertility of different growth stages from 2012 to 2013

表1为两年试验的各生育时期不同处理土壤积温的比较，2012年与2013年出苗期到成熟期，覆膜处理的土壤温度均高于无膜处理。2013年可能由于各生育时期多雨天气的原因，各处理在各生育时期均未达到显著水平。

土壤积温随时间积累，呈缓慢上升趋势。从播种到出苗，2012年覆膜处理土壤积温高出无膜处理26.3%，2013年覆膜处理土壤积温高出无膜处理5.1%；从播种到成熟，2012年覆膜处理土壤积温高出无膜处理5.4%，2013年覆膜处理土壤积温高出无膜处理4.5%。从播种期到成熟期，覆膜处理土壤积温与无膜处理的积温差异逐渐缩小，2012年土壤积温差异较2013年大，可能由于2013年降雨所致。

2.1.2 地膜覆盖对土壤水分的影响

表2 2012与2013年各生育时期的土壤含水量Table 2Soil water contents of growth stage from 2012 to 2013

由表2可知，2012年，整个生育期，覆膜处理的土壤含水量均高于无膜处理；2012年到成熟期后，覆膜处理的土壤含水量达到25.9%，无膜处理的土壤含水量为22.6%，前者比后者高3.3%，覆膜处理与无膜处理土壤含水量达到了极显著水平，说明覆盖地膜具有明显的保水作用。2013年，各生育时期覆膜处理的土壤含水量均高于无膜处理，起到了同样的保水作用。

2.2 地膜覆盖对玉米生长和产量的影响

2.2.1 地膜覆盖对玉米形态指标的影响

图1 2012年与2013年各生育时期玉米株高变化图Fig.1Changes of growth period of maize plant height from 2012 to 2013

图1表明2012年与2013年玉米整个生育期株高的变化，两年的变化趋势基本一致。株高随生育时期的进行而增加，但这种趋势逐渐减缓，到后期已基本无变化。在各生育时期，覆盖膜处理的玉米株高与无膜处理的玉米株高均表现出显著差异。到玉米生长成熟期，2012年覆膜处理株高为193.6 cm、无膜处理株高为174.8 cm，覆膜处理株高高出无膜处理株高10.8%；2013年覆膜处理株高为188.0 cm、无膜处理株高为164.3 cm，覆膜处理株高高出无膜处理株高14.4%。通过两年的试验结果均可看出，覆膜处理玉米株高均高于无膜处理。

图2 2012年与2013年玉米叶面积指数变化曲线图Fig.2Curve changes of maize leaf area index from 2012 to 2013

图2为2012年与2013年玉米叶面积指数变化曲线图，作物生长前期覆膜处理与无膜处理叶面积表现出显著差异，至拔节期覆膜处理玉米叶片生长迅速，叶面积指数远大于无膜处理，覆膜处理叶面积最大高出无膜处理3倍多。抽雄期之后无膜处理叶片生长比覆膜处理快，叶面积指数增大，各处理基本相同，两年的试验结果变化趋势基本一致。

2.2.2 地膜覆盖对玉米产量的影响

表3 2012与2013年各处理玉米果穗的性状比较Table 3Comparison of corn fruit from 2012 to 2013

由表3可以看出，2012年与2013年在不同处理下，覆膜处理的穗长、行数、行粒数、百粒重、穗粗及穗重均高于无膜处理，并且2012年的行数、百粒重与穗粗差异达到了显著水平，2013年穗粗达到了显著水平；各处理之间的其他果穗性状差异不显著。

表4 玉米产量差异显著性Table 4Corn yields comparison of treatment

由表4两年的试验结果可以看出，覆盖地膜能够增加玉米产量，覆膜处理产量均高于无膜处理产量。2012年覆膜处理产量达到了14 878.86 kg·hm-2，比无膜处理产量高出527.3 kg·hm-2，增产3.8%；2013年覆膜处理产量达到了13 419.41 kg·hm-2，比无膜处理产量高出633.02 kg·hm-2，增产4.9%。各处理产量通过分析得出的结果表明，覆盖地膜对作物具有增产效果。

3 结论与讨论

（1）通过覆盖地膜与不覆盖地膜进行对比，覆膜处理能够提高玉米出苗率、增加玉米生长前期的株

高和茎粗、有效的加速玉米前期生长、使玉米提前进入成熟期。玉米叶片的生长受光、热、水、肥等因素影响,不同处理对这些因素的影响不同，直接影响到叶面积的生长速度,覆膜处理与无膜处理对比，能够加快叶面积生长。

（2）覆膜处理玉米产量两年分别高于无膜处理3.8%和4.9%，说明覆盖地膜对玉米具有增产作用。光合叶面积的增加为玉米增产提供了物质保障，为增产奠定了基础。地膜覆盖在一定程度上加速了表层土壤有机质的降解。

（3）覆膜处理较无膜处理具有明显的增温保墒效果。地膜覆盖主要表现在提高了表层土壤含水量，而深层土壤水分出现明显的耗竭现象，这主要是由于地膜覆盖渗水性差影响了降水对土壤水的补充。地膜覆盖在玉米生长期间各土层温度都明显高于无膜处理。

试验通过覆盖地膜对玉米生长产量和土壤环境的影响研究表明，地膜覆盖具有增温、节水、早熟、增产、防止土壤流失等作用，对于干旱、半干旱地区早春作物具有重要的应用价值，此研究也对于地膜覆盖在农业生产中的推广具有重要的意义。但地膜连年使用，会使农田中积聚的残膜量越来越多，造成耕层土壤透气性降低，阻碍作物根系发育和对水分、养分的吸收，仍会降低作物的产量，同时还会污染环境。因此，使用可降解地膜将是解决此问题的重要举措。同时，2012年为正常年景，2013年为洪涝年景，但无论是干旱还是洪涝，地膜覆盖较无地膜情况下都具有明显的增产效应，由于第二年降雨量较大，整个试验过程受到一定程度影响，试验数据及结果的准确性尚需进一步研究论证。

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［3］李树丛.滦平县土壤含水量对玉米生产的影响［J］.安徽农业科学，2014，42（23）：7836.

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Effects of Biodegradable Film on the Growth and Yeilds of Corn

Hou Xue，Zheng Dianfeng，Feng Naijie，Liu Tao
（College of Agronomy，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319）

The effect of plastic film mulching on maize growth and soil environment was studied in order to increasing crop yield. Through the field experiment，the comparative tests between plastic film mulching treatment and no film treatment were carried out. The result showed that the plastic film mulching treatment had the outstanding effects on conserving moisture and keeping temperature，and can accelerate maize growth and increase the corn yield 3.8%and 4.9%.The study also stated that the plastic film mulching had the obvious effects on increasing corn production.

plastic film mulching;maize growth;soil environment;soil humidity

S513.04

A

1002-2090（2015）02-0010-05

10.3969/j.issn.1002-2090.2015.02.003

2014-06-20

侯雪（1987-），女，黑龙江八一农垦大学农学院2011级硕士研究生。

郑殿峰，男，教授，博士研究生导师，E-mail：dianfeng69@gmail.com。