不同铺膜播种方式对玉米生长环境和经济效益的影响

宫帅 张中东 郭正宇

摘要 [目的]为了使地膜使用过程中的放苗问题和地膜回收难题得到解决。[方法]以平铺膜侧播种替代传统的开沟铺膜以及膜上打孔种植方式，并进一步探讨这2种不同的铺膜种植方式下对玉米生长环境参数、产量构成因素、产量以及投入产出比的影响。[结果]平铺侧种方式下玉米苗带上的积温和土壤含水量与开沟铺设和膜上打孔种植没有显著差异，完全能起到铺膜所起的增温保湿的作用，几个产量构成因素也均无显著差异，但较对照均有显著差异，产量也较对照有不同程度的增加，农民使用平铺侧种方式在省工增产的同时还能增收约1 050元/hm2，同时由于地膜没有开沟铺设，所以回收问题也迎刃而解。[结论]该研究可为玉米的种植提供指导。

关键词 玉米；地膜；平铺侧种；放苗；地膜回收

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）25-0027-03

Abstract [Objective]In order to solve the problem of emergence of seedling and plastic film recovery in the process of film formation. [Method]We proposed flatfilming and sidesowing instead of traditional film and film hole furrow planting method. Effects of the two kinds of different laying film and sowing pattern on corn growth environment parameters， yield components， yield and inputoutput ratio of maize were researched . [Result]There was no significant difference in the accumulated temperature and the soil water content between the two kinds of different laying film and sowing pattern，the flatfilming and sidesowing can play the role of warming and moisturizing， several yield components also showed no significant difference， but there were significant differences compared with the control， yield compared with the control had different degrees of increase， farmers who used flatfilming and sidesowing can reduce investment and increase about 1050 yuan per hectare. At the same time ，recycling issues was also solved easily as the film was not laid by ditching.[Conclusion]The research can provide guidance for planting mainze.

Key words Corn；Film；Flatfilming and sidesowing；Making seedling out of film；Plastic film recycling

全世界干旱、半干旱地区面积达4 470 km2，其中约39%为半干旱地区，我国旱地耕作面积占全国耕地总面积的57%左右，解决干旱问题最主要的方法就是覆盖地膜[1-2]。地膜覆盖是一项用人工方法改善农作物生长环境的栽培技术，能够起到明显的保温保墒、增产增收的效果[3-5]。同时能够改善玉米生长的微生物环境，对提高玉米的产量和品质有很大帮助[6]。对田间杂草防除也有一定的效果[7]，现在地膜种类越来越多，先后出现了白膜、黑膜、可降解地膜等等，甚至还出现了渗水地膜、液体地膜和转蓝光长寿多功能地膜等特用地膜[8-12]，使用面积也越来越大，由原来单一的冷凉区使用逐渐扩展到其他常温区和积温比较高的地区，由于地膜使用面积越来越大，但传统的膜上种植方式使地膜回收成为难题，残留在土壤中的地膜也越来越多，白色污染也越来越严重[13-15]。有研究表明，土壤中的地膜残留量与产量下降和出苗率降低在一定范围内成正相关关系[16]。传统的膜上种植还会带来扣苗、放苗的问题，一方面会增加投入，另一方面造成苗势不一，甚至产量下降。以传统地膜使用的2个主要问题为突破口，在研究試制平铺膜侧播种机具成功后，实现农机与农艺相结合，在解决问题的同时减少农民负担，增加收益。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点设在山西省农业科学院玉米研究所试验田（忻府区），经过2014和2015年连续2年试验，试验地土壤为黏土，有机质含量15.76 g/kg，全氮112.00 mg/kg，全磷9.70 mg/kg，全钾199.28 mg/kg。

1.2 试验材料

供试品种为中晚熟品种先玉335，该品种在当地为主要种植品种，其成株株型紧凑，叶片上举，种植密度适宜60 000～67 500株/hm2。

1.3 试验方法

试验共设4个处理，分别为80 cm地膜开沟铺设并在膜上打孔种植（T1）、60 cm普通地膜平铺并在膜侧种植（T2）、60 cm黑膜平铺并膜侧种植（T3），不铺膜露地种植设为对照（CK），10行区，每一小区行长5.5 m，行距为50 cm和70 cm宽窄行，种植密度为60 000株/hm2，3次重复。80 cm地膜开沟铺设并在膜上打孔种植是当地农民普遍采用的铺膜种植方式，60 cm黑色地膜纵横拉力强，有弹性，同时具有极好的除草效果[17-19]，因此黑色地膜的铺设面积也越来越大；60 cm普通地膜作为一种80 cm普通地膜的替代品，平铺方式替代传统的开沟铺设，但地膜在地表覆盖面积基本一样，这样同等价值的地膜，60 cm铺设的面积就更大，平铺并膜侧种植是一种作业效率高、免去人工放苗、便于回收废弃地膜的一种种植方式。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 土壤含水量。玉米拔节期间，在田间用土钻取各个处理的苗带上1～10、11～20 cm的新鲜土壤，去除土钻中上部的浮土，将土钻中部所需深度的土带回室内，将铝盒外表擦拭干净，立即称重，并放入烘箱内，待铝盒至恒重，测量干重，然后装在固定体积的铝盒中，盖紧，3次重复，后计算土壤含水量。

1.4.2 地温测量。

玉米拔节期，用10、20 cm 2种深度的地温测量温度计插入各个处理的苗带上，3次重复，在14∶00读数，并记录。

1.4.3 收获期不同种植方式下果穗性状的考量。

玉米收获时将小区果穗按10穗果穗匀穗处理并带回考种室，待自然风干后，对10个果穗的穗长、穗粗、凸尖长、穗行数、行粒数、千粒重等果穗的基本性状分别进行考量并记录。

1.4.4 产量性状。

在每处理中间4行内，准确量取每行中间5 m，收获称鲜穗质量，经匀穗后取出10个果穗称鲜重并带回实验室风干，脱粒称籽粒质量及含水量（折成14%的标准含水量）[20]。

小区产量=小区果穗鲜质量×样品籽粒风干质量/样品果穗鲜质量×（1-籽粒含水量）/（1-14%）。千粒重以10穗的籽粒为样本，称取3次取平均值。

1.5 成本比较

按照当地农民平均水平计算各种铺膜种植方式需要投入的成本和工时，比较各种铺膜种植方式给农民带来的收益或负担。

1.6 数据统计

采用Microsoft Excel处理数据，用Spss 18.0软件统计分析，显著性测验在0.05水平上进行。

2 结果与分析

2.1 不同铺膜种植方式对土壤含水量的影响

由表1可以看出，各个处理苗带上2个深度的土壤含水量均为60 cm平铺膜侧种植方式为最大，其次是80 cm地膜开沟铺设膜上种植方式，露地为最小。2014年几种种植方式土壤含水量差异不显著，这是由于2014年玉米拔节期前后雨水较为充足，所以各种种植方式间差异不显著。2015年60 cm黑膜平铺膜侧种植方式苗带上含水量在10 cm处显著高于露地对照，与白膜平铺膜侧种植方式和开沟膜上种植方式差异不显著；在20 cm处，60 cm黑膜平铺侧种方式苗带含水量与白膜平铺侧种方式差异不显著，但显著高于80 cm开沟膜上种植方式苗带上含水量。这是由于平铺侧种播种机后面所带镇压轮为中部凹陷，两边突出的构造会使地膜下面的土壤形成中间凸起、两边较低的小垄，由于苗带紧靠地膜两边，有利于苗带上雨水的集纳，同时地膜能起到减少水分蒸发的保水作用；黑色地膜较白色地膜土壤含水量大是由于黑膜透光系数更低，地膜下面水分的蒸发更小。

2.2 不同铺膜种植方式对土壤温度的影响

从表2可以看出，苗带上地温变化趋势和苗带上土壤含水量变化稍有不同，但2年内的变化趋势基本一致，2014年和2015年在10 cm处地温均以80 cm开沟铺设膜上种植方式最大，其次是60 cm白膜平铺侧种和露地种植，黑膜平铺侧种为最小，但和露地种植差异很小，这是由于80 cm开沟铺设膜上种植方式下，苗带处于地膜内，且白膜对光的通透性较好，所以温度较高，膜侧种植由于苗带处于地膜外面，但附近的地膜也有保温的作用，所以比露地稍高，但由于黑色地膜主要通过吸收太阳能自身增温，再通过热传使土壤增温，而且10 cm处土壤属于表土，受即时温度影响较大，所以黑膜膜侧种植较露地稍低。

20 cm处较深层的土壤则表现为80 cm开沟膜上种植较平铺种植温度高，且白膜膜侧种植较黑膜膜侧种植稍高，露地最低，这是因为全膜覆盖较膜侧种植对苗带土壤的保温提墒的作用更为明显，黑膜虽吸热较慢，但较露地还是有一定的保温作用所致。

2.3 不同铺膜种植方式对果穗性状的影响

由表3、4可以看出，2年的几个玉米果穗性状变化趋势基本一致，果穗各性状均以80 cm开沟铺设膜上种植方式最大，CK最小，60 cm白膜平铺侧种和60 cm黑膜平铺侧种分居中间2位，综合2年数据，几种处理和对照间的凸尖长和穗行数没有显著差异；而穗长、穗粗、行粒数和千粒重这几个性状相比较，80 cm开沟铺设膜上种植方式和60 cm白膜平铺侧种之间基本没有显著差异，且都与对照有显著差异。穗长、穗粗、千粒重黑膜平铺侧种和对照间的数值相差很小，差异性不显著。可以看出，几种不同处理对玉米果穗的穗粗、凸尖长和穗行数影响不是很大，对穗长、行粒数和千粒重有所影响，均比对照提高。

2.4 产量结果

由表5可以看出，2014年产量80 cm开沟铺设膜上种植模式和60 cm白膜平铺侧种之间差异不显著，但均显著高于60 cm黑膜平铺侧种和对照，60 cm黑膜平铺侧种和对照之间差异不显著。2015年产量为80 cm开沟铺设膜上种植方式显著高于其他3个处理，60 cm白膜平铺侧种显著高于60 cm黑膜平铺侧种和对照，60 cm黑膜平铺侧种和对照之间差异不显著。分析可能由于铺膜造成玉米积温较高，成熟度相对较好，产量较高，膜侧种植产量较膜上种植小，产量也稍微低些，黑膜较白膜保温能力较差，产量较低。

2.5 成本比较

膜上种植较膜侧种植产量增收约375 kg/hm2，播种成本基本一样，膜上种植放苗投工需要消耗1 800元/hm2，但膜侧种植不需要放苗。按玉米收购价2元/kg计算，膜侧种植较膜上种植能给农民增加约1 050元/hm2的纯收益。

3 结论与讨论

现在地膜使用时存在地膜回收难和破膜放苗问题，传统铺膜方式需要开沟压土铺设，压在土中的地膜经过一个生长季的作用很难起膜，日积月累就在土中形成了大量的白色污染，该研究的铺膜方式是直接在地表覆土压膜，不但能提高铺膜效率，而且在后期起膜时也非常容易，对治理白色污染有很好的促进作用。另外传统种植方式下玉米出苗时还得及时助苗出膜，即便可用小刀在顶膜处划十字的方法破膜放苗的介绍[21-22]，但出苗時期不一，不可能一次性完成，这样就需要大量人工投入，对于种植大户来说增加了成本投入，而且放苗极易造成玉米大小苗，对甜糯玉米种植户来说，大小苗造成的损失更大。平铺膜侧播种技术玉米直接种在地膜旁边，且可以做到探墒播种，出苗整齐，而且不用放苗。

试验结果表明，①开沟膜上种植方式和平铺侧种种植方式对苗带上20 cm以内土壤的保水作用基本一样，显著高于露地种植方式下苗带上的土壤水分；②开沟膜上种植方式和平铺侧种种植方式对玉米产量影响较露地种植有显著差异，明显高于露地种植；③白膜较黑膜对土壤的保水效果和作物产量均有明显优势；④通过产量和成本核算膜侧种植较膜上种植给农民带来约1 050元/hm2的增收。因此，项技术对地膜的进一步推广有积极的作用，且该研究苗带距地膜3～5 cm，苗带和地膜的距离与地膜的增温保墒的作用还有待于进一步研究。

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