吴科生 车宗贤 卢秉林 张久东 杨蕊菊

摘要：研究了不同颜色和厚度的塑料薄膜覆盖对玉米生长发育和产量的影响。结果表明，绿洲灌区风沙土覆盖薄膜厚度为0.012 mm时，以覆盖黑色地膜的玉米折合产量最高，为15 583.3 kg/hm2;覆盖白色地膜的折合产量次之，为15 375.0 kg/hm2;覆盖蓝色地膜时，玉米前期生长较快，但折合产量较覆盖白色地膜下降。且薄膜厚度为0.012 mm时有利于废旧薄膜的回收利用。白色地膜随着厚度的增加，玉米产量呈逐渐增大的趋势，覆盖薄膜厚度超过0.012 mm时，玉米产量反而随薄膜厚度的增加而降低。

关键词：玉米;薄膜覆盖;风沙土;生长发育;产量

中图分类号：S513        文献标志码：A         文章编号：1001-1463（2020）05-0004-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.05.002

Effects of Film Color and Thickness on Corn Growth and Yield

WU Kesheng 1， 2， CHE Zongxian 1， 2， LU Binglin 1， 2， ZHANG Jiudong 1， 2， YANG Ruiju 1， 2

（1. Institute of Soil and Fertilizer and Water-saving Agriculture， Gansu Academy of Agriculture Science， Lanzhou Gansu 730070，China; 2. Gansu Scientific Observing and Experimental Station of Agri-Environment and Arable Land Conservation， Ministry of Agriculture， Wuwei Gansu 733017， China）

Abstract：The effects of different color and thickness of plastic film mulch on corn growth and yield were studied. The results showed that when the thickness of Aeolian soil of Oasis Irrigated Area was 0.012 mm， the highest corn yield was the check covered with black plastic film， was 15 583.3 kg/hm2; followed by the covered with white plastic film， was 15 375.0 kg/hm2. When covered with blue film， the early growth of corn was faster， but the yield reduced when the film was covered with white film， and the film thickness was 0.012 mm， which was conducive to the recycling of waste film. With the increase of the thickness of the white mulch， the yield of corn was gradually increased. When the film thickness was more than 0.012 mm， corn yield decreased with the increase of film thickness.

Key words：Corn;Film mulch;Aeolian sandy soil;Growth and development;Yield

地膜覆盖是干旱地区作物增产增效的主要手段之一，在增温抗旱、保墒蓄水、防治杂草等方面发挥着重要作用[1 - 2 ]，特别在河西绿洲灌区的风沙土农业生产中显得更为重要。风沙土有机质含量低，保墒蓄水能力差，河西绿洲灌区早春风大风频，没有地膜覆盖时播种后很容易使土壤水分快速流失，极大地影响作物出苗，造成作物大幅度减产。然而，随着地膜覆盖范围、面积和使用量的不断增加，残留在土壤中的废旧残膜给农业生产和环境带来了严重的危害[3 - 4 ]。据统计，过去30 a大约2 000万t地膜已经被投入使用，200万t的残膜被遗留在土壤中，在我国主要覆膜区域的平均地膜残留量为50～260 kg/hm2 [5 ]。残膜大量存在将破坏土壤结构，降低土壤肥力，影响作物的生长发育，造成農作物减产[6 - 7 ]。

有研究表明，增加地膜厚度对作物有一定的增产作用，且能显著降低地膜残留强度，同等条件下，地膜越薄，越易老化破碎，回收越困难，导致残留强度越大[8 ]。采用蓝色地膜覆盖灌漠土较普通地膜在玉米大喇叭口期耕层土壤温度提高0～1.24 ℃[9 ]，全膜覆盖对新垦盐碱荒地有很好的抑盐、脱盐和增产效果[10 ]。关于地膜覆盖对种植玉米在增温、保墒、增产效果和机理研究很多，但有关地膜厚度及颜色对玉米产量和残膜回收利用的边界研究较少。我们以不同厚度及颜色的地膜和棚膜为材料，研究了薄膜厚度及颜色对玉米生长及产量的影响，旨在探索既有利于作物增产增效又能提高地膜残留回收利用率的地膜类型，为地膜覆盖栽培和残膜回收利用提供参考。

1   材料与方法

1.1   试验地概况

试验于2018年在甘肃省金昌市金川区双湾镇古城村进行。古城村地理位置东经101° 04′ 35″～102° 43′ 40″、北纬37° 47′ 10″～39° 00′ 30″，年均气温7.2 ～ 7.5 ℃，≥10 ℃的有效积温3 000.0～3 147.8 ℃，无霜期138～156 d，年降水量112 ～156 mm，年蒸发量2 350 ～ 2 720 mm，年日照时数2 810 ～ 2 933 h，属温带大陆性气候，是甘肃省河西绿洲灌区典型的半干旱农业区。区域内蒸发量大，降水量少而且主要集中在6 — 9 月，降水可利用率较低。土壤类型以砂壤土和轻壤土为主，盐化土等为辅。以地下水（井灌）灌溉为主。试验地0～20 cm土层土壤含有机质14.73 g/kg、全氮0.79 g/kg、全磷0.66 g/kg、全钾19.5 g/kg、 硝态氮21.1 mg/kg、铵态氮5.2 mg/kg、速效磷15.9 mg/kg、速效钾105.0 mg/kg，pH 8.36。

1.2   供试材料

供试薄膜有0.008 mm白色地膜、 0.010 mm白色地膜、0.012 mm白色地膜、0.012 mm蓝色地膜、 0.012 mm黑色地膜、0.02 mm白色棚膜、0.2 mm白色棚膜，均为聚乙烯塑料薄膜，均由兰州金天地塑料制品有限公司提供。指示玉米品种为先玉1225。供试氮肥为尿素（含N 46%，甘肃金化集团有效责任公司生产并提供），磷肥为磷酸二铵（总养分含量≥64.0%，含N≥18%、P2O5≥46.0%，由美国特拉肥料有限公司生产并提供）。

1.3   试验方法

试验随机区组排列，共设7个处理。分别为0.008 mm白色地膜（T1）、0.010 mm白色地膜（T2）、0.012 mm白色地膜（T3）、0.012 mm蓝色地膜（T4）、 0.012 mm黑色地膜（T5）、0.02 mm白色棚膜（T6）、0.2 mm白色棚膜（T7）。试验小区随机排列，重复3次，小区面积91.2 m2（19.0 m×4.8 m）。每小区3个种植带，每带宽为1.6 m，种3行玉米，中间带幅作为取样和测产带。播前整地时底施尿素225 kg/hm2、磷酸二铵300 kg/hm2。玉米大喇叭口期和抽雄期分别追施尿素300 kg/hm2。试验于4月25日按株距22 cm、行距53 cm播种，播种量37.5 kg/hm2，保苗密度为82 500株/hm2，全生育期灌水5次。玉米成熟收获前每小区中间带幅随机抽样10株进行室内考种。玉米收获后对覆盖地膜处理各小区0～15 cm表层土壤进行土壤容重、孔隙度和土壤含水量测定。

1.4   数据处理

试验数据采用Excel和SAS 8.0分析软件进行统计分析。

2   结果与分析

2.1   不同处理对玉米产量的影响

试验结果（表1）表明，随着白色地膜厚度的增加，玉米产量呈逐渐增大的趋势。相同厚度不同颜色的地膜之间相比，以T5处理的玉米产量最高，折合产量为15 583.3 kg/hm2;T3处理次之，折合产量为15 375.0 kg/hm2;T4处理最低，折合产量为12 875.0 kg/hm2。覆盖地膜与覆盖棚膜比较，覆盖地膜时玉米产量显著高于T7处理。T6处理比T1处理玉米折合产量降低10.9%，T7处理较T1处理玉米折合产量降低28.1%。另外，T4处理的玉米折合产量较T1处理玉米折合产量降低11.6%。

2.2   不同处理对玉米经济性状的影响

从表2可以看出，株高以T5处理最高，为342.0 cm，较其余处理高22.0～77.8 cm。穗粗以T5处理和T1处理最粗，均为4.8 cm，均较其余处理粗0.1～0.6 cm。穗长以T1处理最长，为18.6 cm，较其余处理长0.7～3.6 cm。穗位高以T5处理最高，为135.3 cm，较其余处理高13.7～44.3 cm。茎粗以T5处理最粗，为2.0 cm，较其余处理粗0.1～0.3 cm。秃顶以T2处理最短，为1.5 cm，较其余处理短0.4～0.8 cm。穗粒数以T5处理最多，为559.3粒，较其余处理多41.0～176.7粒。鲜棒重以T5处理和T1处理最重，均为3.0 kg，均较其余处理增加0.3～1.1 kg。百粒重以T3处理最高，为37.58 g，较其余处理增加0.38～1.39 g。由此可见，T5处理下玉米的综合经济性状表现最好，与其余处理存在不同程度的差异性。棚膜覆盖处理（T6处理、T7处理）的玉米各经济性状指标均表现较低，与T5处理相比，株高、穗位高的差异均达显著水平（P  < 0.05），其余指标因棚膜厚度不同差异各异，T7处理差异均不显著，而T6处理的穗粗、穗长、茎粗、穗粒数、鲜棒重差异均达显著水平。

2.3   不同处理对土壤物理性状的影响

试验结果（表3）表明，不同地膜覆盖对风沙土表层（0～15 cm）容重影响不大。T1处理、T4处理和T5处理的土壤容重趋于1.50 g/cm3;以T2处理的容重最低，为1.35 g/cm3，T3处理的容重最高，为1.63 g/cm3。孔隙度以T2处理最高，为47.63%，较其余处理增加2.47～3.46百分点。不同地膜覆盖对玉米收获后的土壤水分影响不大，其中以T5处理土壤含水量最高，为120.2 g/kg，较其余处理增加3.7%～11.4%。

3   结论

试验结果表明，不同薄膜覆盖对玉米生长和产量影响较大。在苗期，随地膜厚度的增加，玉米长势也越加健壮，特别是覆盖0.012 mm蓝膜的处理，玉米拔节之前株高最高且莖粗最粗，但是在玉米收获时，覆盖0.012 mm蓝膜处理的玉米产量在各覆盖地膜处理中最低，折合产量仅为12 875.0 kg/hm2。覆盖0.012 mm黑膜处理的玉米折合产量最高，为15 583.3 kg/hm2;覆盖0.012 mm白膜处理次之，玉米折合产量为15 375.0 kg/hm2。在白色地膜之间比较，随着地膜厚度的增加，玉米折合产量呈逐渐增大的趋势，覆盖0.012 mm白膜处理的玉米折合产量较覆盖0.008 mm白膜处理和覆盖0.010 mm白膜处理分别增产812.5 kg/hm2和333.3 kg/hm2，增幅为5.58%和2.26%，但各处理间产量差异不显著。2个覆盖棚膜处理的玉米折合产量均低于覆盖白膜和黑膜的各处理，且棚膜越厚玉米折合产量越低。不同地膜覆盖对玉米收获后0～15 cm土壤容重影响不大，但对土壤含水量有较大影响，玉米收获后的土壤含水量以覆盖0.012 mm黑膜处理最高，为120.2 g/kg。

参考文献：

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[2] FISHER P D. An alternative plastic mulching system for improved water management in dryland maize production[J].  Agricultural Water Management，1995，27（2）：155-166.

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[4] LIU E K，HE W Q，YAN C R. ‘White revolutionto‘white pollutionagricultural plastic film mulch in China[J].  Environmental Research Letters，2014，9（9）：1091-1101.

[5] 李元桥，何文清，严昌荣，等.  残留地膜对棉花和玉米苗期根系形态和生理特性的影响[J]. 农业资源与环境学报，2017，34（2）：108-114.

[6] 马   辉，梅旭荣，严昌荣，等.  华北典型农区棉田土壤中地膜残留特点研究[J].  农业环境科学学报，2008，27（2）：570-573.

[7] YANG N，SUN Z X，FENG L S，et al. Plastic film mulching for water efficient agricultural applications and degradable films materials development research[J].  Materials and Manufacturing Processes，2015，30（2）：143-154.

[8] 何為媛，李   玫，李真熠，等.  重庆市地膜残留系数研究[J].  农业环境与发展，2013（3）：76-78.

[9] 卢秉林，包兴国，车宗贤，等.  转蓝光长寿光转换多功能地膜对玉米生长发育的影响[J].  甘肃农业科技，2013（9）：10-12.

[10] 王成宝，杨思存，霍   琳，等.  地面覆盖方式对新垦盐碱地的抑盐和增产效果研究[J].  甘肃农业科技，2014（11）：42-44.

（本文责编：郑立龙）