不同厚度地膜对棉花生长及产量影响

张有亮，罗新宁，杨 悦，郑剑波，李振华

（塔里木大学农学院 新疆，阿拉尔 843300）

新疆棉花产业当今是新疆群众脱贫致富的重点产业，提高棉花生产产量是新疆种植户首要任务[1]。早期棉花种植模式采用无膜滴灌栽培栽培模式[2]，随着地膜覆盖技术的引进，地膜覆盖在新疆得到大面积应用[3，4]， “矮、密、早、膜” 栽培模式和膜下滴灌技术是新疆棉花种植的特征[5-9]，而地膜覆盖栽培在新疆是棉花丰产、稳产的关键措施[10]。地膜覆盖技术可以增温保湿，降低棉田土壤热量和水分的散失，保土保肥，抑制杂草和病虫害，改善农作物生长环境，提高棉花产量[11-14]。增加地膜一定厚度，可以提高保温保墒效果，促进棉花生长发育，实现棉花高产、高质[15-16]。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

试验于2021年4～10月在新疆阿拉尔市塔里木大学东扩区基地进行，该地区北起天山南麓山地，南至塔克拉玛干沙漠北缘，属温带性极端大陆干旱荒漠气候，极端最高气温为35℃，极端最低气温为-28℃，年均日照为2556.3～2991.8h，垦区少雨，年均降水量40.1～82.5mm，年均蒸发量为1876.6～2558.9mm。试验地土质为壤土，土壤肥力中等，有机质10.6g/kg，碱解氮43.9mg/kg，速效磷12.0mg/kg，速效钾170mg/kg。试验田排灌方便，地势平坦。

1.2 试验设计

试验采用单因素随机区组设计，采用当地0.008mm、0.01mm传统地膜覆盖(以B，A来表示)，与无膜（CK）进行对比，共3个处理，3次重复，共9个小区，小区总面积3.4hm2。棉花种植模式采用一膜一带四行，行距为66+10cm，株距为10cm，棉花品种为新陆中38号，其他管理方式按新疆机采棉方式进行。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 棉花出苗情况调查 棉花播种后每个小区随机选择3个点，每个点连续调查100穴，在第3天开始连续调查棉花出苗情况，直至棉花出苗结束。

1.3.2 土壤温度和土壤含水量监测 试验采用曲管地温计在膜下5cm土层对土壤温度进行监测，测定时间为每天12：00，在苗期、蕾期、花铃期取其平均值作为该时期地温。土壤含水量测定时期与地温一致，采用烘干法在0～10cm土层测定土壤含水量。

1.3.3 棉花农艺性状调查 各小区选取具有代表性5株棉花，定点定株挂牌标志，分别在苗期（5月15日）、蕾期（7月15日）、花铃期（8月15日）测定棉花株高、茎粗、主茎叶片数。

1.3.4 产量性状 棉花吐絮期在定点定株周围选取4.56m（2长3.0m2×宽1.52m2）区域，测定米娜和总铃数和总株数，计算棉花单株铃数和有效收获株数；随机选取50朵吐絮棉铃（上层棉铃15个，中层棉铃20个，下层棉铃15个）测定单铃重，计算棉花籽棉产量。

1.3.5 数据处理 使用Excel 2019对数据进行处理，采用OriginPro2021绘图与SPSS Statistics 23分析。

2 结果与分析

2.1 出苗情况调查

图1 表示的是棉花播种第3天后（4月20日～5月1日）棉苗出苗情况，4月29日～5月1日棉花出苗率不再变化。由图1可见，处理A出苗速度快，且处理A＞处理B＞处理CK，说明处理A棉花出苗率高于处理B和处理CK。覆膜后处理A、处理B比处理CK出苗率增加12.7%、7.0%，处理A比处理B增加5.7%，说明覆膜能提高棉花出苗率，增加地膜厚度能增加棉花出苗率。

图1 覆膜与无膜对棉花出苗影响

2.2 覆膜与无膜对土壤温度和土壤含水量影响

2.2.1 不同时期土壤温度变化 由图2可见，覆膜后与无膜在不同时期的土壤温度存在显著。处理A、处理B、处理CK的5cm土层土壤温度在蕾期达到最高温度，处理A和处理B比处理CK显著增加7.6℃、5.7℃；处理A和处理B存在显著，处理A比处理B显著增加1.9℃。说明覆膜可以提高土壤温度，增加地膜厚度能增加保温效果。

图2 覆膜与无膜在各个时期5cm土层地温变化

2.2.2 不同时期土壤含水量变化 由图3可知，土壤含水量在覆膜与无膜的影响下在各个时期存在显著。花铃期棉花需水较大，处理A、处理B、处理CK的0～10cm土层深度土壤含水量在花铃期达到最大，各个处理间存在显著。处理A比处理CK增加5.4%,处理B比处理CK增加3.7%，处理A比处理B增加1.7%。说明覆膜比无膜保墒效果好，保持水分稳定，降低水分的蒸发与散失；增加地膜厚度也能提高保墒效果。

图3 不同时期10cm土层土壤含水量变化

2.3 覆膜与无膜下棉花生长分析

表1表示的是两种不同厚度地膜覆膜后与无膜在不同时期株高、茎粗、主茎叶片数变化情况。不同处理间的株高、茎粗在苗期、蕾期和花铃期存在显著，花铃期处理A和处理B比处理CK的株高高8.04cm、7.76cm；在花铃期处理B的茎粗比处理CK增加0.04mm；主茎叶片数在花铃期时，处理A和处理B比处理CK显著增加2.56片、2.38片，处理A与处理B无差异，但与处理CK存在显著。说明覆膜后的棉花比无膜棉花生长快，促进棉花生长发育，株高、茎粗、主茎叶片数逐渐增加。

表1 不同处理在各个时期农艺性状调查

2.4 棉花产量变化

地膜覆盖通过提高棉田土壤温度和土壤含水量来提高棉花产量，而增加一定地膜厚度可以实现增产。由表2可知，棉田地膜覆盖后，单株铃数、单铃重得到增加。处理A和处理B的单株铃数比处理CK增加0.11个、0.09个，处理A和处理B的单铃重比处理CK增加0.76g、0.35g，0.01mm地膜的单株铃数和单铃重最高。处理A、处理B有增产作用，增产幅度在1.15%～1.20%，处理A的籽棉产量在三个处理中达到最高，说明加厚地膜能提高棉花产量。

表2 不同处理棉花产量分析

3 结论

地膜覆盖技术可有效提高土壤温度和土壤含水量，阻碍地面气层热量交换和抑制土壤水分蒸发，改善土层水热状况，显著提高棉苗出苗率，对棉花生长发育产生促进作用，从而显著提高棉花产量。

从增产角度出发，增加地膜厚度可提高土壤温度和土壤含水量，保温保墒效果更好，可实现棉花增产。试验通过覆盖0.008mm地膜与0.010mm地膜，说明覆盖0.010mm地膜可有效提高棉花产量，因此在农业生产推广中建议使用0.010mm以上的地膜。