楊發(fā)榮, 岳德成,*, 姜延軍, 韓菊紅,胡冠芳, 漆永紅, 李敏權

(1. 甘肅省農業(yè)科學院畜草與綠色農業(yè)研究所, 蘭州 730070; 2.甘肅省平涼市農業(yè)科學研究所, 平涼 744000;3. 甘肅省農業(yè)科學院植物保護研究所, 蘭州 730070; 4.甘肅省農業(yè)科學院, 蘭州 730070)

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除草地膜在全膜雙壟溝播玉米田的應用效果

楊發(fā)榮1, 岳德成1,2*, 姜延軍2, 韓菊紅2,胡冠芳3, 漆永紅3, 李敏權4*

(1. 甘肅省農業(yè)科學院畜草與綠色農業(yè)研究所, 蘭州 730070; 2.甘肅省平涼市農業(yè)科學研究所, 平涼 744000;3. 甘肅省農業(yè)科學院植物保護研究所, 蘭州 730070; 4.甘肅省農業(yè)科學院, 蘭州 730070)

覆膜至播種期土壤持續(xù)干旱條件下對2種除草地膜在全膜雙壟溝播玉米田中的應用效果進行了研究。結果表明,化學除草地膜、黑色地膜和白色地膜覆蓋下玉米出苗率依次為76.39%、69.44%和81.48%,三處理間差異不顯著,與白色地膜相比,化學除草地膜和黑色地膜覆蓋下,玉米株高略有降低,降幅依次為0.04%和3.29%;化學除草地膜、黑色地膜和白色地膜覆蓋下,玉米株高整齊度依次為29.23、50.24和37.18,三者差異不顯著;化學除草地膜和黑色地膜覆蓋下,玉米成穗株率均略低于白色地膜,降低幅度依次為0.86%和2.72%;化學除草地膜和黑色地膜均較白色地膜有一定的增產作用,增產幅度分別為9.71%和10.56%;化學除草地膜的株防效和鮮重防效分別為4.38%和23.09%,黑色地膜的株防效和鮮重防效分別為96.72%和99.20%,兩者差異極顯著。黑色地膜在全膜雙壟溝播玉米栽培中具有較大的應用價值,化學除草地膜在土壤持續(xù)干旱條件下不宜推廣。

全膜雙壟溝; 玉米田; 雜草; 除草地膜; 防效

全膜雙壟溝播技術是甘肅省廣大農業(yè)科技人員在長期實踐中探索出的一項抗旱新技術,該技術從根本上實現(xiàn)了對有限自然降水的高度富集與疊加利用[1],現(xiàn)已成為甘肅省乃至全國旱作農業(yè)區(qū)重點推廣的抗旱新技術。近年來,僅甘肅省年推廣面積均在66.7 萬hm2以上,玉米、馬鈴薯等主栽作物增產幅度均在30%左右,社會、經濟效益顯著。全膜雙壟溝播技術突出的集水保墑效應,在大幅度提高作物產量的同時,也導致田間雜草嚴重發(fā)生,隨著全膜雙壟溝播技術推廣面積的進一步增加,其危害性也越加凸顯,已成為限制全膜雙壟溝播技術高產穩(wěn)產的瓶頸因素[2]?；瘜W除草依然是控制農田草害最有效的手段,具有不可替代性,但由其造成的污染、藥害等問題備受關注[3-4],開展除草地膜應用研究是解決該問題的有效途徑之一。除草地膜是指除具有普通白色地膜的主要功能外,還具有防除農田雜草特殊功能的農用地膜,主要包括物理除草地膜和化學除草地膜兩類,其中物理除草地膜是指通過地膜本身的顏色,阻隔雜草進行光合作用,從而達到殺滅雜草目的的一類農用地膜,如黑色地膜等;化學除草地膜是指通過本身含有的化學除草劑殺滅農田雜草的一類農用地膜。截至目前,黑色地膜和化學除草地膜等在農業(yè)生產中已有一定規(guī)模的應用,但在全膜雙壟溝播栽培中鮮有應用,也缺乏系統(tǒng)的研究報道。為此,筆者于2013年度在冬春連旱條件下,對黑色地膜和化學除草地膜在全膜雙壟溝播玉米田中的應用進行了初步研究,旨在明確干旱脅迫條件下除草地膜在全膜雙壟溝播玉米田中的應用價值,為全膜雙壟溝播玉米田雜草安全有效防除提供新手段新途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在甘肅省平涼市農業(yè)科學研究所高平試驗場,試驗地塊平整,土層深厚,黑瀘土質,無灌溉條件,前茬為冬小麥,田內雜草分布均勻。試驗地海拔1 360 m,位于大陸性季風氣候帶,冬季至初夏季干旱多風,秋季多雨,全年累計日照時數2 424.8 h,年均氣溫8.6 ℃,年降水量511.2 mm,年蒸發(fā)量1 466.55 mm, 7、8、9三個月降水量占年降水量60%左右,無霜期165 d。2012年冬季至2013年春季,氣候持續(xù)干旱,土壤墑情差,覆膜到玉米播種期試驗地塊土壤含水量為9.63%,遠低于坐水播種土壤臨界含水率[5-6];玉米生長期,雨水充沛,降水量超過常年。

1.2 供試材料

化學除草地膜規(guī)格為0.01 mm×1 200 mm,由廣州甘蔗糖業(yè)研究所廣州施威特經濟技術開發(fā)公司研制生產;黑色地膜、白色地膜規(guī)格分別為0.012 mm×1 200 mm 和0.008 mm×1 200 mm,均由天水天寶塑業(yè)公司生產。玉米品種為‘富農一號’,由甘肅富農高科技種業(yè)有限公司生產。

1.3 試驗設計

試驗設化學除草地膜、黑色地膜和白色地膜(CK)3個處理,每處理重復3次,隨機區(qū)組排列,小區(qū)面積20 m2。

1.4 試驗方法

在頂凌期(3月20日)整地、施肥(尿素20 kg/667 m2,磷酸二銨15 kg/667 m2)、起壟和覆膜。4月23日播種,田間密度為4 400 株/667 m2;玉米大喇叭口期追肥一次,施尿素15 kg/667 m2。

出苗期,記載各處理出苗時間;間苗前,調查出苗率,在每小區(qū)中間取3壟(隔1壟取1壟)調查30穴,記載出苗株數; 玉米出苗后 30 d,調查防效,每小區(qū)對角線3點取樣,樣點面積1 m2,統(tǒng)計樣點內所有雜草株數,并稱其地上部鮮重,計算株防效和鮮重防效。玉米孕穗期(6月28日)調查株高,每小區(qū)對角線3點取樣,每點10 株,逐株量取高度,計算株高標準差和株高整齊度[7-8]。玉米收獲前調查成穗情況,按小區(qū)統(tǒng)計實際成穗總株數,計算成穗株率;成熟后按小區(qū)單收單打,統(tǒng)計產量并考種。采用DPS數據處理系統(tǒng)對試驗數據進行方差分析。

相關計算公式如下：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

2 結果與分析

2.1 不同除草地膜對全膜雙壟溝播玉米出苗的影響

從表1看出,化學除草地膜、黑色地膜和白色地膜覆蓋下玉米出苗率依次為76.39%、69.44%和81.48%,三處理間差異不顯著?；瘜W除草地膜和黑色地膜均對玉米出苗有較輕微的抑制作用,出苗率分別較白色地膜降低6.25%和14.77%,這可能是由于化學除草地膜含有除草劑,個別種子發(fā)芽勢較差,芽體瘦弱,穿越土層時間較長,出土過程吸收或接觸的藥劑量相對較大,出現(xiàn)藥害的幾率就較大;黑色地膜在出苗期,膜下土壤溫度一般低于對照2～3 ℃,種子萌發(fā)較遲緩,或萌發(fā)后芽體較瘦弱,一定程度上影響了出苗,但出苗后,隨氣溫逐漸升高,黑色地膜有較快的增溫作用,植株轉入正常生長。

1) 表中數據為平均值,同列數據后不同大、小寫字母表示經Duncan氏新復極差法檢驗在P<0.01、P<0.05水平上差異顯著;下同。

The data in the table are mean. Different uppercase and lowercase letters within the same column show significant differences atP<0.01 andP<0.05 levels by Duncan,s new multiple range test, respectively. The same below.

2.2 不同除草地膜對全膜雙壟溝播玉米株高及其整齊度的影響

玉米株高及其整齊度是玉米的主要農藝性狀,與玉米產量水平密切相關[9-10]。表2表明,化學除草地膜和黑色地膜覆蓋下玉米株高分別為169.40、163.89 cm,均較白色地膜略有降低,降幅依次為0.04%和3.29%,但差異均不顯著?；瘜W除草地膜和黑色地膜覆蓋下玉米株高整齊度依次為29.23、50.24,其中化學除草地膜的株高整齊度低于白色地膜,降幅為21.38%,這可能與除草劑的作用有關;黑色地膜的株高整齊度明顯高于白色地膜,增幅達到35.13%,這主要是由于5月下旬后,黑色地膜的膜下土壤濕度持續(xù)高于白色地膜,田間雜草量也遠遠低于白色地膜,玉米生長環(huán)境條件明顯優(yōu)于白色地膜,方差分析看出,玉米株高整齊度在三種地膜間亦未達到顯著差異。

表2 不同除草地膜對玉米株高和株高整齊度的影響

2.3 不同除草地膜對全膜雙壟溝播玉米成穗株率的影響

從表3看出,化學除草地膜、黑色地膜和白色地膜覆蓋下玉米成穗株率分別為92.13%、90.40%、92.93%,除草地膜和黑色地膜的玉米成穗株率均略低于白色地膜,降低幅度依次為0.86%和2.72%,但三者差異不顯著。表明2種除草地膜均不會對全膜雙壟溝播玉米成穗株率造成明顯影響。

表3 不同除草地膜對玉米成穗株率的影響

2.4 不同除草地膜對全膜雙壟溝播玉米產量的影響

從表4看出,與白色地膜相比,化學除草地膜和黑色地膜均較白色地膜有一定的增產作用,玉米增產幅度分別為9.71%和10.56%。方差分析結果表明,玉米產量在3種地膜間差異不顯著。

表4 不同除草地膜對玉米產量的影響

2.5 不同除草地膜對全膜雙壟溝播玉米田雜草的防除效果

表5表明,黑色地膜具有優(yōu)良的除草效果,株防效和鮮重防效分別達到96.72%和99.20%;化學除草地膜對雜草控制作用較差,株防效和鮮重防效分別為4.38%和23.09%。方差分析看出,對雜草的株防效和鮮重防效在2種除草地膜間均存在極顯著的差異。

表5 不同除草地膜對全膜雙壟溝播玉米田雜草的防除效果

3 結論與討論

對玉米主要農藝性狀的影響程度及除草效果的優(yōu)劣是衡量除草地膜應用價值大小的重要依據。試驗表明,覆膜至播種期土壤持續(xù)干旱條件下,全膜雙壟溝播玉米田覆蓋黑色地膜對玉米出苗率、株高、成穗株率有一定影響,較白色地膜覆蓋分別降低14.77%、3.29%和2.72%,但均未達到顯著差異;對玉米株高整齊度、產量水平等則有一定的正面效應,分別較白色地膜覆蓋提高35.13%和10.56%,但均無顯著差異;對田間雜草有徹底的防除作用,株防效和鮮重防效分別達到96.72%和99.20%。覆蓋化學除草地膜對玉米出苗率、株高、株高整齊度、成穗株率等均有一定影響,分別較白色地膜降低6.25%、0.04%、21.38%和0.86%,但均未達到顯著差異;對玉米則有一定增產效應,較白色地膜增產9.71%,但與之差異不顯著;對田間雜草控制作用差,株防效和鮮重防效均在25%以下,極顯著低于黑色地膜?？梢?覆蓋黑色地膜是解決全膜雙壟溝播玉米田雜草嚴重危害的有效途徑之一,可在全膜雙壟溝播玉米栽培中推廣應用;土壤干旱條件下覆蓋化學除草地膜雖具一定的增產效應,但對玉米主要農藝性狀有一定影響,除草效果低下,不宜推廣應用。

化學除草地膜是把化學除草劑拌入顆粒塑料,再經吹塑而成,覆膜后,水蒸氣迅速凝結于膜面形成水滴,地膜中的除草劑被逐漸溶于其中,并隨水滴滑落或跌落在土壤表面形成藥膜,從而達到除草之目的。覆膜至播種期土壤持續(xù)干旱條件下,膜下水蒸氣嚴重不足,膜面水滴小而少,不利于膜中除草劑的有效“釋放”,加之干旱狀態(tài)下壟溝和壟梁平整質量欠佳,不利于除草劑在土壤表面的均勻分布,影響藥效正常發(fā)揮[11-12]。土壤墑情、覆膜時期對化學除草地膜的除草效果、增產效應等有明顯影響,為了全面評價化學除草地膜在全膜雙壟溝播玉米田中的應用價值,今后宜強化相關方面的研究。

平涼市位于甘肅省東部地區(qū),屬典型的旱作農業(yè)區(qū),“十年九旱”是本市的主要氣候特征,其中冬春連旱或春播前持續(xù)干旱年份占30% 以上,對作物春播及出苗造成嚴重影響。本試驗實施于涇川縣旱塬區(qū),其氣候特點在隴東地區(qū)乃至全省具有代表性,試驗主要對冬春連旱條件下除草地膜的應用效果進行了研究,其結論對當地全膜雙壟溝播玉米生產有一定指導價值,亦可供相近地區(qū)參考。

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(責任編輯：王 音)

Effect of functional films on corn fields with whole plastic-film mulching on double ridges

Yang Farong1, Yue Decheng1,2, Jiang Yanjun2, Han Juhong2, Hu Guanfang3, Qi Yonghong3, Li Minquan4

(1. Institute of Livestock Grass and Green Agriculture, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China; 2. Institute of Pingliang Academy of Agricultural Sciences, Pingliang 744000, China; 3. Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China; 4. Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China)

Effect of functional films on corn field of whole plastic-film mulching on double ridges were investigated in this paper. The results showed that corn seedling emergence rate using weeding film, black film and white film were 76.39%, 69.44% and 81.48%, respectively. Compared with the white film, the corn height covered with black film and weeding film was slightly reduced by the rate of 0.04% and 3.29%.Corn height uniformity under three films were 29.23,50.24 and 37.18, and no significant difference were found. Corn spike rate covered with weeding film and black film was lower than white film, which reduced 0.86% and 2.72%. Compared to the white film, black film and weeding film had increased corn yield, with the increase rate of 9.71% and 10.56%. Plant control effect and fresh weight control effect covered with weeding film were 4.38% and 23.09%, while black film were 96.72% and 99.20%. Black film had higher control effect on weeds than weeding film.

whole plastic-film mulching on double ridges; corn field; weeds; functional films; control effect

2014-04-28

2014-08-14

甘肅省科技支撐計劃項目(1011NKCA065)；公益性行業(yè)(農業(yè))科研專項(201303022)

S 451.1

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.03.039

技術與應用Technology&Application

* 通信作者 E-mail:ydc_196206138@163.com；lmq@gsau.edu.cn