王晓英
(甘肃省武威市凉州区农业广播电视学校,甘肃 武威 733000)
凉州区位于河西走廊东端,祁连山北麓,海拔1 440~3 263 m,年均降水量100 mm,年蒸发量2 020 mm,年均温度7.7℃,无霜期150 d左右,日照时数2 873.4 h,昼夜温差7.9℃。属温带大陆性干旱气候,具有干旱少雨、日照充足、昼夜温差大的特点。玉米是凉州区主要的农作物之一,常年播种面积约3.73万hm2。为了探索不同栽培模式下玉米节水保墒及增产效果,我们进行了垄膜玉米不同栽培模式对比试验。以期为凉州区高效农田节水综合技术的推广应用提供依据。
供试地膜为幅宽90、120、140 cm,厚0.008 mm的聚乙烯农用地膜,兰州金土地塑料制品有限公司生产。指示玉米品种为豫玉22号。
试验设在凉州区黄羊镇广场村,试验区海拔1 800 m,年降水量216.7 mm,年均气温6.9℃,≥0℃的积温3 200℃,≥10℃的积温2 600℃,无霜期150 d。属山水灌区,土层厚度120 m,肥力均匀,地势平坦、整齐,排水良好,有机质含量高,前茬作物大麦。播种前(4月24—27日)出现大风扬沙降水低温天气;5月17—18日出现大雨降温天气;6—7月气温持续偏高、降水异常偏少,玉米蚜虫轻度发生,但对玉米生长影响不大。
试验共设6个处理,处理①半膜垄作侧播,垄宽50 cm、垄高20 cm,沟宽50 cm;地膜幅宽90 cm,用膜量75 kg/hm2;垄两侧各种植1行玉米,行距50 cm,株距25 cm;播种量37.5 kg/hm2,保苗79 500株/hm2。处理②半膜垄作垄播,垄宽60 cm、垄高20 cm,沟宽40 cm;地膜幅宽90 cm,用膜量75 kg/hm2;垄面种植2行玉米,行距50 cm,株距25 cm;播种量37.5kg/hm2,保苗79500株/hm2。处理③全膜垄作侧播,垄宽50 cm、垄高20 cm,沟宽50 cm;地膜幅宽120 cm,用膜量120 kg/hm2;垄两侧各种植1行玉米,行距50 cm,株距25 cm;播种量37.5 kg/hm2,保苗79 500株/hm2。处理④全膜垄作垄播,垄宽60 cm、垄高20 cm,沟宽40 cm;地膜幅宽120 cm,用膜量120 kg/hm2;垄面种植2行玉米,行距50 cm,株距25 cm;播种量37.5 kg/hm2,保苗79 500株/hm2。处理⑤全膜双垄沟播,大垄宽70 cm、垄高10 cm,小垄宽40 cm、垄高15 cm;地膜幅宽120 cm,用膜量120 kg/hm2;在垄沟内距沟底2~3 cm的垄侧各种植1行玉米,行距55 cm,株距24 cm;播种量36.0 kg/hm2,保苗75 750株/hm2。处理⑥半膜平作(CK),宽窄行种植,带幅160 cm(120 cm+40 cm);宽行覆膜,地膜幅宽140 cm,用膜量75 kg/hm2;每膜种植4行,行距40 cm,株距32 cm;播种量37.5 kg/hm2,保苗78 000株/hm2。
试验随机排列,不设重复,小区面积870 m2。各处理均于4月5日浇水泡地(用水量3 000 m3/hm2),4月17日结合整地基施优质农家肥75 000.0 kg/hm2、尿素300.0 kg/hm2、磷酸二铵375.0 kg/hm2、玉米专用肥600.0 kg/hm2、硫酸锌22.5 kg/hm2。4月23日起垄覆膜,5月1日播种;7月4日玉米进入拔节期、8月3日玉米灌浆初期灌水、追肥,灌水量分别为2 175、1 950 m3/hm2,每次追施尿素150 kg/hm2。玉米生长期观察记载主要性状,收获时每小区随机抽取20株室内考种。按小区单收计产。
分别于玉米播种前、播后10 d、灌头水前、灌二水前、收获前,用土钻在各起垄处理的垄面、垄侧、沟底及半膜平作(CK)处理的膜带、膜间0~20 cm土层土壤取样,用烘干法测定土壤水分,计算平均含水量。
从表1可知,处理⑤的玉米出苗期、拔节期均较处理⑥(CK)提早2 d;生育期为127 d,较对照长2 d。处理③的玉米出苗期、拔节期均较对照提早1 d,生育期较对照延迟1 d。其余处理的玉米生育期与对照相同,均为125 d。
表1 不同栽培模式下的玉米物候期及生育期
由表2可见,播前土壤含水量以处理③最高,为176 g/kg,较处理⑥(CK)高26 g/kg;其次是处理⑤,为174 g/kg,较对照高24 g/kg;处理④较对照高23 g/kg,处理①与对照相同,处理②较对照低2 g/kg。播后10 d,土壤含水量以处理④最高,为314 g/kg,较对照高54 g/kg;其次是处理⑤,为267 g/kg,较对照高7 g/kg;处理③较对照高2 g/kg,其余处理均低于对照。灌头水前处理④最高,为187 g/kg,较对照高16 g/kg;其次是处理③,为182 g/kg,较对照高11 g/kg;处理①、处理⑤分别较对照高3、4 g/kg,处理②较对照低14 g/kg。灌二水前以处理③最高,为108 g/kg,较对照高11 g/kg;其次为处理⑤,为106 g/kg,较对照高9 g/kg;处理①、处理④分别较对照高4、7 g/kg,处理②较对照低2 g/kg。收获前以处理⑤最高,为114 g/kg,较对照高13 g/kg;其次是处理③,为110 g/kg,较对照高9 g/kg;处理②与对照相同,处理①较对照低2 g/kg。
表2 不同处理玉米各生育期土壤平均含水量 g/kg
由表3可见,株高除处理⑤低于处理⑥(CK)3.4 cm、处理④与对照相同外,其余处理均高于对照,以处理②最高,为285.6 cm,较对照高6.3 cm。穗位高除处理①、处理②高于对照外,其余处理均低于对照,以处理⑤最低,为118.5 cm,较对照低5.5 cm。茎粗以处理⑤最粗,为3.3 cm,较对照粗0.1 cm;其余处理均小于对照。穗长以处理⑤最长,为23.6 cm,较对照长2.9 cm;其次为处理④、处理③,分别较对照长0.2、0.9 cm,处理①、处理②均较对照短0.3 cm。秃顶长以处理③、处理⑤相对较短,均为0.8 cm,较对照短0.3 cm;处理④与对照相同,其余处理较对照长0.2~0.3 cm。穗粗以处理③、处理⑤较粗,均为6.2 cm,较对照粗0.1 cm;其余处理与对照相同,均为6.1 cm。穗行数以处理③、处理⑤较多,均为15.8行,较对照多0.4行;其次处理④较对照多0.2行,其余处理与对照相同,均为15.4行。行粒数以处理⑤最多,为37粒,较对照多5粒;其次为处理③、处理④,均较对照多3粒;处理①与对照相同;处理②较对照少1粒。百粒重以处理⑤最重,为35.7 g,较对照重1.1 g;其次为处理④和处理③,分别较对照重0.2、0.8 g;其余处理均小于对照。
表3 不同处理玉米的主要性状及产量
由表3可以看出,处理⑤的玉米折合产量最高,为13 186.5 kg/hm2,较处理⑥(CK)增产10.6%;其次为处理③,折合产量为12 592.5 kg/hm2,较对照增产5.6%;处理④较对照增产4.1%;处理①、处理②分别较对照减产5.5%、8.6%。
由表4可见,处理⑤的经济效益最高,纯收入达20 847元/hm2,灌水效益为2.93元/m3,较处理⑥(CK)增加14.5%;其次是处理③,纯收入为19 520元/hm2;灌水效益为2.74元/m3,较对照增加7.0%。处理④纯收入为19 130元/hm2,灌水效益较对照增加4.7%;处理①、处理②纯收入均低于对照,灌水效益分别较对照降低8.2%、12.5%。
表4 不同处理玉米的经济效益
在灌水量相同条件下,全膜双垄沟播栽培的玉米折合产量最高,为13 186.5 kg/hm2,较对照半膜平作增产10.6%;灌水效益为2.93元/m3,较对照增加14.4%。全膜垄作垄播、全膜垄作侧播的玉米分别较对照增产4.1%、5.6%,灌水效益分别较对照增加4.7%、7.0%。全膜双垄沟播、全膜垄作侧播、全膜垄作垄播3种栽培模式都具有节水、增收的优点,适宜在凉州区推广应用。