不同覆膜方式对玉米制种产量及水分利用效率的影响

摘要 在定额灌水条件下，研究了不同覆膜和灌水方式对河西地区制种玉米产量的影响，为该地区发展节水、高效制种玉米栽培措施提供理论依据。试验设半膜平作漫灌（A）、半膜垄作沟灌（B）、全膜垄作沟灌（C）和不覆膜平作漫灌（CK）4种栽培模式，从制种玉米生长发育动态、土壤水热变化规律、产量及水分利用效率等方面比较了不同栽培技术的优越性。结果表明，不同处理对制种玉米产量影响显著，依次为全膜垄作沟灌>半膜垄作沟灌>半膜平作漫灌>不覆膜平作漫灌，全膜垄作沟灌处理较半膜平作漫灌、半膜垄作沟灌处理分别增产24.5%、9.3%，较不覆膜平作漫灌增产高达34.9%；水分利用效率全膜垄作沟灌处理最高，达1.79 kg/m3，其次为半膜垄作沟灌、半膜平作漫灌、不覆膜平作漫灌。由此可见，全膜垄作沟灌技术是河西地区制种玉米产业发展和地区经济社会可持续发展急需推广的节水高效栽培技术。

关键词 地膜覆盖；灌水方式；制种玉米；产量；水分利用效率

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）24-0031-02

Effects of Different Film Mulching Methods on Corn Seed Production and Water Use Efficiency

WANG Yong

（Zhangye Agricultural Science Academy in Gansu Province，Zhangye Gansu 734000）

Abstract In the quota of irrigation conditions，the effects of different mulching and irrigation methods on corn yield were studied in Hexi Area，the purpose is to provide a theoretical basis for the development of water-saving and high efficient corn cultivation. The test set 4 kinds of cultivation patterns，the advantages of different cultivation techniques were compared from maize growth and development dynamics，soil water and heat change rule，yield，water use efficiency.The results showed that the effects of different treatments on the seed yield of maize was significant，the order of treatment effect was C>B>A>CK，compared with A、B treatment，C treatment increased 24.5%、9.3%，compared with CK，yield up to 34.9%.The water use efficiency of C treatment was the highest，up to 1.79 kg/m3，followed by B，A，CK. Thus the whole film ridge irrigation technology is worth popularizing in Hexi Area.

Key words plastic film mulching；irrigation method；seed corn；yeild；water use efficiency

甘肅河西地区光热资源丰富、昼夜温差大、气候干燥、灌溉便利，是玉米制种的主要生产基地，年产种量约为55万t，占全国杂交玉米种子用量的近60%[1]。近年来，水资源成为该地区制种玉米发展的主要限制因素，实施节水栽培措施是解决水资源危机的重要途径。地膜覆盖是一项简单而有效的节水措施，在玉米生产过程中，地膜覆盖方式可以不同程度地改变玉米产量和水分利用效率[2]，有效抑制土壤蒸发[3]，保持均衡的土壤水分分布，提高地温，促进作物生长发育和丰产早熟[4]。

目前，关于单一栽培技术的研究较多，但将覆膜和灌水方式集成到制种玉米中的研究鲜见。为此，以河西地区制种玉米为研究对象，将覆膜和灌水方式集成在同一模式中，分析制种玉米生长发育动态，土壤水热变化规律，产量及水分利用效率等方面变化特性，以期为绿洲灌区研发高效节水技术提供理论依据，对该地区利用有限水资源、发展高效灌溉农业具有一定的指导意义。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在张掖市甘州区党寨镇进行，该试验区位于黑河灌区，海拔1 504 m，无霜期155 d左右，年降雨量104～129 mm，年蒸发量2 047～2 341 mm，日照时数为3 085.1～3 088.2 h，属于典型的绿洲灌溉农业区。试验地前茬作物为制种玉米，供试土壤为厚淤泥土，0～20 cm土壤含有机质25.5 g/kg，碱解氮 74.68 mg/kg，速效磷28.34 mg/kg，速效钾115.5 mg/kg，pH值8.49。

1.2 试验设计

试验共设4个处理，分别为半膜平作漫灌（A）、半膜垄作沟灌（B）、全膜垄作沟灌（C），以不覆膜平作漫灌作对照（CK），采用完全随机区组设计[5-6]，3次重复，小区面积48 m2（8 m×6 m），走道宽0.5 m，试验地周围设有1 m保护行。

1.3 试验实施

供试玉米品种为郑单958（母本郑58，父本昌7-2）。母本播种时间为4月20日，株距20 cm，行距50 cm，保苗9.99万株/hm2。父本分2次播种，第1次4月22日，第2次4月25日，株距为50 cm，保苗1.995万株/hm2。点播方式为人工播种，用播种器将玉米种子破膜穴播于膜下。散粉结束后将父本砍去。

试验地采用统一施肥水平（同当地制种田），各处理的灌溉定额用水表计量，生育期的总灌水量为4 075 m3/hm2，分别在母本拔节期、大喇叭口期、抽丝期和灌浆期进行，用水量分别为930、1 145、1 145、855 m3/hm2。

1.4 测定指标与方法

土壤温度采用曲管地温计测定5、10、15、20、25 cm土壤温度，在各生育时期连续观测3 d，于每天8：00、14：00和18：00测定。土壤含水量0～30 cm土层用烘干法测定，每10 cm为一层；30～110 cm用水分中子仪（美国CPN公司503 DR）测定，每20 cm为一层。种子收获时，按小区单独收获计产（除去取样植株所占面积），并随机选取10穗考种，测定穗行数、行粒数、百粒重。计算土壤贮水量W=h×ρ×ω×10，式中，W为土壤贮水量（mm）；h为土层深度（cm）；ρ为土壤容重（g/cm3），本试验各土层ρ平均为1.34 g/cm3；ω为土壤含水量（%）、水分利用效率（籽粒产量/（生育期降水量+生育期灌溉量+生育期土壤贮水变化量）），本研究中试区地下水埋深超过15 m且无径流产生，因此水分渗透量和径流量可以忽略不计。

2 结果与分析

2.1 覆膜和灌水方式对0～25 cm土壤温度的影响

各生育时期不同处理方式下制种玉米0～25 cm土壤温度如图1所示。由图1可知，播种期处理C 0～25 cm土壤温度与其他处理差异均显著，较CK高31.9%，处理A、B间差异不显著，但与CK差异显著，分别较CK高17.3%和16.9%，表明播种期地膜覆盖可以提高0～25 cm土壤温度。苗期—大喇叭口期各处理间0～25 cm土壤温度差异最大并达显著水平，处理B较处理A分别高8.2%、6.7%和4.9%；处理C在拔节期和大喇叭口期的土壤温度较CK差异最大，分别高出17.9%和17.4%。表明覆膜和灌水方式对制种玉米苗期至大喇叭口期的土壤温度影响显著，提高了播种期和苗期的地温，促苗早发，以全膜垄作沟灌处理增温最大达显著水平，其次为半膜垄作沟灌处理；但在大喇叭口期后，随着制种玉米对地膜及垄面的遮荫越来越强不同处理间差异逐渐减小，至成熟期各处理差异不显著。可见覆膜和灌水方式的结合提高了制种玉米生长期内的有效积温，并缓和河西地区制种玉米生育前期气温低玉米生长缓慢和壮苗早发之间的矛盾。

2.2 覆膜和灌水方式对0～110 cm土壤贮水量的影响

由图2可知，全膜垄作在苗期—灌浆期具有增墒效应，而在播种期与成熟期土壤贮水量无显著差异。具体来讲，在苗期处理C 0～110 cm土壤贮水量较CK高9.2%，处理A、B与CK差异不显著。在拔节期处理C 0～110 cm土壤贮水量达332 mm，较CK高6.4%，较处理B高1.2%，处理A、B间差异不显著，且处理A、C间差异不显著。在大喇叭口期至灌浆期处理C较CK分别高3.9%、5.1%和6.2%；处理A、B、C间差异不显著。表明在不同的覆膜和灌溉方式下苗期至拔节期的土壤贮水量以全膜垄作沟灌处理最高，原因在于对地表实施全膜覆盖后，可降低土壤水分的蒸发速度，但相应的增温效应显著，制种玉米植株生长相对旺盛，根系对土壤水分的消耗相对也较多，全膜垄作沟灌的土壤贮水消耗量高于半膜平作漫灌处理。

2.3 覆膜和灌水方式对制种玉米生育进程的影响

由表1可知，处理C制种玉米生育进程与CK相比，出苗提早5～6 d，拔节期提前15～16 d，大喇叭口期提前16～17 d，抽丝期提前16～17 d，灌浆期提前10～11 d，成熟期提前16～17 d；与处理B相比，在出苗期—灌浆期提前2～5 d。处理B较处理A在出苗期—大喇叭口期提前1～3 d，抽丝期—灌浆期提前4～5 d，但成熟期相同，抽丝—成熟期延长4～5 d。综合来看，覆膜可让玉米提早出苗，垄作沟灌能加快玉米生育进程，使玉米提早成熟。且已有研究结果表明，抽丝期至成熟期延长，有利于玉米灌浆和籽粒形成，对玉米增产具有积极影响。

2.4 覆膜和灌水方式对制种玉米产量和水分利用效率的影响

由表2可知，覆膜可显著提高制种玉米产量、生物量和水分利用效率。其中处理C较CK显著增产34.9%，提高生物量60.8%，提高水分利用效率34.6%。不同覆膜和灌溉方式下产量和水分利用效率依次为处理C>处理B>处理A，处理B在百粒重、水分利用效率和产量上分别较处理A高4.6%、15.2%和13.9%，处理C的双穗率较处理B高33.9%。由以上分析可知，不同处理方式下制种玉米的产量依次为覆膜的高于未覆膜的，沟灌的高于漫灌的，以全膜垄作沟灌的产量最高，水分利用效率最大。这说明地膜覆盖与灌水方（下转第35页）

（上接第32页）

式主要通过提高水分利用效率来提高双穗率和粒重，从而增加制种玉米产量。

3 结论与讨论

全膜垄作沟灌在苗期至大喇叭口期对土壤温湿度影响显著，成熟期较露地栽培提前15 d左右，水分利用效率为1.79 kg/m3，产量高达7 821.4 kg/hm2，分别较半膜垄作沟灌高7.2%和9.3%，这说明全膜垄作沟灌处理在提高制种玉米产量的同时又节约了用水量，改善了制种玉米生长前期对土壤水分和温度的严苛要求，缩短了母本生育期，使抽雄期提前，抽雄期的耗水量降低。因此，全膜垄作沟灌技术可作为河西地区制种玉米节水、高产的新栽培技术。半膜垄作沟灌和半膜平作漫灌栽培在苗期至大喇叭口期对土壤温度的影响差异显著，抽丝期和灌浆期较平作漫灌提前了4～5 d，产量提高13.9%，水分利用效率提高15.2%。这说明垄作沟灌方式能延长抽丝灌浆时间，从而增加粒重，也相应地提高了产量，但两者在成熟时间上一致，可得出2种栽培方式对生育期影响不显著，对水分利用效率和产量影响显著。

4 参考文献

[1] 丁林，孟彤彤，王以兵.节水灌溉技术在制种玉米上的应用研究[J].水土保持通报，2013，33（2）：160-163.

[2] ZHOU L M，LI F M，JIN S L，et al.How two ridges and the furrow mulched with plastic film affect soil water，soil temperature and yield of maize on the semiarid Loess Plateau of China[J].Field Crops Res，2009，113：41-47.

[3] LIU C A，JIN S L，ZHOU L M，et al.Effects of plastic film mulch and tillage on maize productivityand soil parameters[J].Eur J Agron，2009，31：241-249.

[4] 李尚中，王勇，樊廷錄，等.旱地玉米不同覆膜方式的水温及增产效应[J].中国农业科学，2010，43（5）：922-931.

[5] 王婵，赵向田，李永生，等.灌水量及覆膜对河西地区制种玉米产量的影响[J].河南农业科学，2016，45（8）：25-30.

[6] 王积彪.河西灌区不同覆膜方式对制种玉米产量及水分利用效率的影响[J].甘肃农业科技，2012（2）：14-15.