漆永紅，岳德成,2*，曹素芳，李敏權

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學研究院，甘肅 平?jīng)?744000；3.甘肅省農(nóng)業(yè)科學院林果花卉研究所，甘肅 蘭州 730070； 4.甘肅省農(nóng)業(yè)科學院，甘肅 蘭州 730070)

全膜雙壟溝播玉米土壤含水率和溫度及雜草去除效應

漆永紅1，岳德成1,2*，曹素芳3，李敏權4*

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學研究院，甘肅 平?jīng)?744000；3.甘肅省農(nóng)業(yè)科學院林果花卉研究所，甘肅 蘭州 730070； 4.甘肅省農(nóng)業(yè)科學院，甘肅 蘭州 730070)

為了明確黑色地膜對全膜雙壟溝播玉米土壤含水率、溫度和雜草去除效應及玉米主要性狀的影響，采用田間試驗，研究了黑色地膜對全膜雙壟溝播土壤含水率和溫度及玉米主要經(jīng)濟性狀的變化規(guī)律。結果表明，黑色地膜有提高土壤含水率的作用，不同土層含水率表現(xiàn)為80～100 cmgt;60～80 cmgt;0～20 cmgt;40～60 cmgt;20～40 cm；黑色和白色地膜覆蓋下，各土層土壤含水率均呈單峰型消長動態(tài)，但黑膜的波動幅度均小于白膜。黑色地膜有降低土壤溫度的作用，不同土層溫度表現(xiàn)為10 cmgt;5 cmgt;15 cmgt;20 cmgt;25 cm；黑色和白色地膜覆蓋下，各土層土壤溫度均呈拋物線型消長動態(tài)，但黑膜的波動幅度均大于白色地膜。與白色地膜相比，全膜雙壟溝玉米田覆蓋的黑色地膜對闊葉雜草和禾本科雜草的株防效和鮮質(zhì)量防效均達97%和99%以上，對玉米出苗率、成穗率、穗長、穗粗、禿頂?shù)刃誀顭o明顯影響，但對玉米株高、株高整齊度、生育期、產(chǎn)量有影響。黑色地膜不僅有助于提高土壤含水率、降低土壤溫度和防除田間雜草，還對玉米的部分農(nóng)藝性狀有影響。

全膜雙壟溝播；玉米；黑色地膜；土壤含水率和溫度；田間雜草；玉米農(nóng)藝性狀

全膜雙壟溝播技術集壟面集流、覆膜抑蒸、壟溝種植技術于一體，從根本上解決了自然降水的有效利用問題，實現(xiàn)了旱作農(nóng)業(yè)的重大突破，為干旱半干旱地區(qū)糧食穩(wěn)產(chǎn)與高產(chǎn)提供了強有力的技術保障。2010年以來，甘肅省年推廣面積均在67萬hm2以上，玉米(Zeamays)、馬鈴薯(Solanumtuberosum)等主栽作物增產(chǎn)幅度均達到30%以上，社會經(jīng)濟效益十分巨大[1]。農(nóng)業(yè)部于2009年在慶陽市召開的北方旱作農(nóng)業(yè)現(xiàn)場會議上，要求在北方15個省市區(qū)推廣全膜雙壟溝播技術，截止2011年，這項技術已在北方旱作區(qū)普遍應用，西北、東北、華北8省區(qū)已推廣全膜雙壟溝播技術33.3萬hm2以上[2]。全膜雙壟溝播栽培中地膜覆蓋率達到100%，有效切斷了土壤水分蒸發(fā)途徑；大小壟面構成集水場，使降水有效聚集于播種溝膜面并沿播種孔下滲到土壤中，大幅度提高壟溝(播種溝)內(nèi)土壤含水率，顯著提高作物產(chǎn)量[3]。全膜雙壟溝播栽培中選用適宜的地膜類型可達到顯著增產(chǎn)增收的目的，目前可供選擇的地膜類型較多，主要有普通白色膜、有色膜(黑色、綠色、藍色、銀灰色、紅色、黑白雙面色膜等)、專用膜(除草膜、防蟲膜等)、降解膜等，其中普通白色地膜已被大面積應用于全膜雙壟溝播栽培中，應用面積占全膜雙壟溝播總面積95%以上，增產(chǎn)幅度30%左右，但膜下雜草危害嚴重，對全膜雙壟溝播技術增產(chǎn)效應產(chǎn)生明顯影響[4]。黑色地膜是在聚乙烯樹脂中加入2%～3%炭黑制成的一種有色地膜類型，透光率在3%以下，但在增溫、保墑、抑制雜草生長等方面具有獨特的作用，日本等發(fā)達國家應用廣泛，市場份額達到30%以上。中國在果樹、馬鈴薯、食用菌、蔬菜等經(jīng)濟作物生產(chǎn)中有較廣泛應用，但在全膜雙壟溝播玉米栽培中應用較少[4]。雜草發(fā)生是雜草種群與周圍環(huán)境因子相互作用的綜合表現(xiàn)，影響雜草發(fā)生的環(huán)境因素錯綜復雜。前人的研究結果表明，氣象因子是影響雜草發(fā)生的一個重要因子[5-7]，有關這方面的研究對象很多是農(nóng)田雜草[8-9]和草坪雜草發(fā)生規(guī)律及防除效果[10-12]，但有關黑色地膜對全膜雙壟溝播玉米田土壤溫度和含水率的影響鮮見報道。為明確黑色地膜在全膜雙壟溝播玉米栽培中的應用效果，于2011―2012年研究黑色地膜對全膜雙壟溝播玉米田土壤溫度和含水率及雜草防除的影響，旨在為全膜雙壟溝播玉米生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗材料

黑、白色地膜規(guī)格均為120 cm×0.008 mm，由天水市天寶塑業(yè)公司生產(chǎn)；普通過磷酸鈣P2O5的量為16%，由云南省紅河州磷肥廠生產(chǎn)；尿素純N量為46%，由中石油蘭州石化公司化肥廠生產(chǎn)；玉米品種為沈單16號，由沈陽農(nóng)業(yè)科學院育成；質(zhì)量測定儀器為電子天平，型號PL402-L/00，由梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司制造。

1.2試驗區(qū)自然概況及氣象資料

試驗在平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學研究所試驗農(nóng)場進行，所在地區(qū)屬大陸性季風氣候，海拔1360 m。試驗地塊平整，土層深厚，黑壚土質(zhì)，無灌溉條件，排水良好。根據(jù)當?shù)貧庀蟛块T資料統(tǒng)計，2011年4、5、6月平均氣溫分別為13.8、16.4和21.5 ℃，降水量累計分別為3.9、59.9和25.9 mm。

1.3試驗設計

設2個處理，黑色地膜覆蓋和白色地膜覆蓋(CK)。各處理隨機區(qū)組排列，重復3次，小區(qū)面積3.0 m×6.6 m=19.8 m2。

2011和2012年均安排同一試驗。頂凌期(2011年3月16日、2012年3月26日)，依據(jù)全膜雙壟溝播技術規(guī)范[13]和試驗設計進行整地、施肥(N=230.4 kg/hm2、P2O5=120 kg/hm2)、起壟和覆膜；4月19日播種玉米，用點播器在壟溝內(nèi)人工打孔點播，每孔3粒，播后用細濕土封孔，播種孔間距27.5 cm，定植時每孔選留1株，田間密度66000株/hm2；玉米大喇叭口期追肥1次(N=69 kg/hm2)，其他管理同大田。

2011年度試驗區(qū)玉米成熟后，及時收獲玉米并徹底清除田間秸稈，盡量保持原有膜面、壟面及小區(qū)完好；翌年4月中旬(2012年4月19日)，按原小區(qū)播種玉米，用點播器在殘留根茬之間打孔點播，每孔3粒，播后用細濕土封孔，播種孔間距27.5 cm，定植時每孔選留1株，田間密度66000株/hm2；玉米大喇叭口期追肥1次(N=300 kg/hm2、P2O5=120 kg/hm2)，其他管理同大田。

1.4調(diào)查測定及數(shù)據(jù)處理

玉米定植前，每小區(qū)選取3行(隔2行取1行)，調(diào)查每行出苗株數(shù)，計算出苗率(C)；玉米小喇叭口期至大喇叭口期，每小區(qū)選取3行(隔2行取1行)，每行10株，測量每株高度(cm)并計算株高整齊度(Z)，其值越大，表示株高越整齊；玉米出苗后30和45 d 2次調(diào)查各小區(qū)雜草發(fā)生情況，每小區(qū)按對角線3點取樣，每點1.1 m2，調(diào)查測定所有種類雜草的株數(shù)和鮮質(zhì)量，計算株防效(P株)和鮮質(zhì)量防效(P鮮質(zhì)量)[14-15]；玉米成熟后，調(diào)查統(tǒng)計每小區(qū)雙穗株數(shù)，計算雙穗株率(W)，穗長(cm)為果穗底部到頂部的長度，穗粗(cm)為果穗中部的直徑，禿頂長(cm)為果穗頂部未結果實部分的長度，穗粒數(shù)為整個果穗除去癟粒之外的籽?？倲?shù)，500粒質(zhì)量(g)為隨機稱取一個果穗的500粒果粒的重量，并按小區(qū)收獲計產(chǎn)和考種。

C=(每行出苗株數(shù)/每行播種粒數(shù))×100%
P株=[(對照區(qū)雜草株數(shù)-處理區(qū)雜草株數(shù))/對照區(qū)雜草株數(shù)]×100%
P鮮質(zhì)量=[(對照區(qū)雜草鮮質(zhì)量-處理區(qū)雜草鮮質(zhì)量)/對照區(qū)雜草鮮質(zhì)量]×100%
Z=100×1/S

式中：S為株高標準差，株高單位為cm。

W=(調(diào)查區(qū)雙穗株數(shù)/調(diào)查區(qū)總株數(shù))×100%

2011年4月上旬至7月上旬，系統(tǒng)測定土壤溫度、含水率，每7 d一次，共13次。地溫測定中，在黑色地膜和白色地膜覆蓋區(qū)各安放1組地溫計(壟溝內(nèi))，每日分別在8:00、14:00、20:00 這3個時間段記載5、10、15、20和25 cm土層的溫度值；土壤含水率測定中，每次在黑色地膜和白色地膜覆蓋區(qū)各隨機打洞(用土鉆)2眼，分別取回0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm等土層的土樣，室內(nèi)烘干法(105 ℃，480 min)測定土壤含水率(H)，H=[(濕土質(zhì)量-干土質(zhì)量)/干土質(zhì)量]×100%。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用唐啟義等[16]的實用統(tǒng)計分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件，用Duncan氏新復極差法檢驗差異顯著性。

2 結果與分析

2.1黑色地膜和白色地膜對土壤含水率的影響

4月14日至7月7日定期測定了0～100 cm范圍內(nèi)各土層土壤含水率，從表1看出，黑色和白色地膜覆蓋區(qū)土層越淺土壤含水率波動的幅度逐漸增大，黑色地膜覆蓋區(qū)各土層土壤含水率波動的幅度(R=3.26%～7.45%、S1=1.21%～2.35%)均小于白色地膜(R=5.57%～9.37%、S1=1.62%～2.81%)，其中黑色地膜覆蓋區(qū)0～40 cm與其他土層差異極顯著，而白色地膜覆蓋區(qū)0～20 cm與其他土層差異顯著或極顯著。黑色地膜覆蓋區(qū)各土層土壤平均含水率均高于白色地膜覆蓋區(qū)，白色地膜覆蓋區(qū)平均土壤含水率由大到小依次為80～100 cmgt;60～80 cmgt;0～20 cmgt;40～60 cmgt;20～40 cm，而黑色地膜覆蓋區(qū)也表現(xiàn)出類似的規(guī)律，其中80～100 cm、60～80 cm和0～20 cm與其他土層差異顯著。

依當?shù)貧庀蟛块T資料統(tǒng)計，4、5、6月降水量累計分別達到3.9、59.9和25.9 mm，降雨主要集中在5月。從圖1看出，黑色和白色地膜覆蓋下各土層土壤濕度均呈單峰型，土壤含水率最高時期均出現(xiàn)在5月12日至6月2日，兩者與當?shù)亟涤曜兓嘁恢?。兩處理各土層土壤含水率在不同時期存在一定差異，黑色地膜覆蓋區(qū)0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm和80～100 cm土層土壤含水率在5月26日(玉米小喇叭口期)之前均低于白色地膜，其中20～60 cm土層十分接近白色地膜；5月26日之后，除80～100 cm土層的含水量與白色地膜差異不大外，其他土層的含水量均有明顯高于白色地膜的態(tài)勢。

表1 各土層含水率波動狀況Table 1 Water moisture fluctuation in different soil layers %

圖1 不同土層土壤含水率日動態(tài)變化規(guī)律Fig.1 Daily dynamic variation of soil moisture content in different soil layers 不同小寫字母表示經(jīng)Duncan氏新復極差法檢驗在Plt;0.05水平上差異顯著，下同。Different lowercase letters show significant differences at Plt;0.05 levels by Duncan new multiple range test. The same below.

2.2黑色和白色地膜對土壤溫度的影響

4月7日至7月7日定期測定了土壤0～25 cm溫度變化情況。從表2看出，黑色和白色地膜覆蓋區(qū)土壤溫度波動的幅度(R)隨土壤深度增加有逐漸增大的趨勢，其中黑色地膜覆蓋區(qū)20 cm土層與其他土層差異極顯著，而白色地膜覆蓋區(qū)20和25 cm土層與5和10 cm土層差異顯著或極顯著。黑色地膜覆蓋區(qū)各土層土壤溫度隨日期波動的幅度(R=13.40～15.51 ℃、S1=3.70～4.21 ℃)均大于白色地膜(R=11.20～13.60 ℃、S1=3.10～3.84 ℃)。白色地膜覆蓋區(qū)土壤溫度隨土層深度增加呈逐漸遞減趨勢，而黑色地膜覆蓋區(qū)除10 cm土層外，其他表現(xiàn)出相同的趨勢。黑色地膜覆蓋區(qū)10 cm土層平均溫度與其他土層差異顯著，而白色地膜覆蓋區(qū)土壤平均溫度由高到低依次為5 cmgt;10 cmgt;20 cmgt;15 cmgt;25 cm，5和10 cm土層與其他土層差異顯著。

依當?shù)貧庀蟛块T資料統(tǒng)計，4、5、6月平均氣溫分別達到13.8、16.4和21.5 ℃，氣溫逐漸上升。從圖2看出，黑色和白色地膜覆蓋區(qū)各土層溫度隨日期消長的趨勢均呈拋物線型(開口向下)，最高溫度均出現(xiàn)在6月上中旬，兩者與當?shù)貧鉁刈兓嘁恢?，其中黑色地膜較白色地膜推遲7 d左右。黑色和白色地膜覆蓋區(qū)各土層溫度在不同時期變化不同，其中黑色地膜覆蓋區(qū)5、10和25 cm土層溫度分別在6月9日、5月26日和6月16日之前有低于白色地膜覆蓋的態(tài)勢，之后偏高，而15和20 cm土層溫度在整個時期有低于白色地膜覆蓋區(qū)的態(tài)勢。黑色和白色地膜覆蓋區(qū)各土層溫度在不同時期存在一定差異，5 cm土層，6月23日之前黑色和白色地膜覆蓋區(qū)各時期溫度差異顯著(圖2a)；10 cm土層，6月2日之前黑色和白色地膜覆蓋區(qū)溫度有較顯著差異(圖2b)；15 cm土層，除6月9日、6月23日和6月30日3個時期黑色和白色地膜覆蓋區(qū)溫度差異不顯著外，其他時期溫度差異均顯著(圖2c)；20 cm土層，除6月9日、6月16日和6月30日3個時期黑色和白色地膜覆蓋區(qū)溫度差異不顯著外，其他時期溫度差異均顯著(圖2d)；25 cm土層，6月23日和6月30日2個時期黑色和白色地膜覆蓋區(qū)溫度差異不顯著外，其他時期溫度差異均顯著(圖2e)。

表2 各土層溫度波動狀況Table 2 Temperature fluctuation in different soil layers ℃

圖2 不同土層土壤溫度日動態(tài)變化規(guī)律Fig.2 Daily dynamic variation of soil temperature in different soil layers

2.3黑色地膜和白色地膜對玉米田雜草的防效

全膜雙壟溝播栽培中采用黑色地膜覆蓋對闊葉雜草和禾本科雜草均具有徹底的防除作用，雜草發(fā)生量極顯著低于白色地膜覆蓋區(qū)(表3)。黑色地膜覆蓋區(qū)闊葉雜草密度和鮮質(zhì)量分別被控制在1.36～4.09株/m2和0.11～0.66 g/m2，株防效和鮮質(zhì)量防效分別達97.56%～98.13%和99.53%～99.91%；禾本科雜草密度和鮮質(zhì)量分別被控制在1.36株/m2和0.02～0.06 g/m2，株防效和鮮質(zhì)量防效分別達97.38%～98.24%和99.98%～99.99%。

表3 黑色地膜對全膜雙壟溝播玉米田雜草的防效Table 3 Weeds control effect of black plastic film on the double furrow sowing maize field

2.4黑色地膜和白色地膜對當茬玉米主要農(nóng)藝性狀的影響

黑色地膜對當茬玉米出苗率和穗部性狀多無不良影響，其中出苗率十分接近白色地膜覆蓋處理，雙穗株率、穗長均較白色地膜覆蓋處理略有增減，增幅分別為-1.67～1.67百分點和-0.33～0.50 cm，穗粗、禿頂長、穗粒數(shù)、500粒質(zhì)量均較白色地膜覆蓋處理略有優(yōu)化，分別增加0.05～0.10 cm、降低0.19 cm、增加2.33～7.93粒和增加2.70～11.36 g/500粒；但對當茬玉米稈部性狀及生育期有較明顯影響，株高明顯低于白色地膜覆蓋處理，降低幅度為3.73～4.40 cm，但未達到顯著差異水平，株高整齊度顯著低于白色地膜覆蓋處理，降低幅度1.69～2.47，生育期較白色地膜覆蓋處理顯著延長，延長幅度2.3～3.3 d(表4)。

2.5黑色地膜和白色地膜對一膜兩用玉米主要農(nóng)藝性狀的影響

黑色地膜對一膜兩用玉米的出苗率、株高、株高整齊度、雙穗株率、生育期、穗長、穗粗、禿頂長、穗粒數(shù)和500粒質(zhì)量均較白色一膜兩用略有增減，差異不顯著，分別降低0.13百分點、降低1.38 cm、降低0.19、增加0百分點、增加1.7 d、降低0.46 cm、降低0.23 cm、增加0.10 cm、增加20.80 粒/穗和降低0.30 g/500粒(表5)。

2.6黑色地膜和白色地膜對當茬玉米和一膜兩用玉米產(chǎn)量的影響

從表6看出，全膜雙壟溝播栽培中選用黑色地膜覆蓋對當茬和一膜兩用玉米均有一定的增產(chǎn)作用，其產(chǎn)量分別達到12035.35和11095.96 kg/hm2，較白色地膜分別增產(chǎn)5.40%和9.52%。

表4 黑色地膜對當茬玉米主要農(nóng)藝性狀的影響Table 4 Effects of black film on maize main agronomic characters of the first stubble

表5 黑色地膜對一膜兩用玉米主要農(nóng)藝性狀的影響Table 5 Effects of black film on maize main agronomic characters of dual purpose membrane

表6 黑色地膜對當茬玉米和一膜兩用玉米產(chǎn)量的影響Table 6 Effects of black film on maize yield of the first stubble and dual purpose membrane

3 討論

本試驗得出，與白色地膜比較，黑色地膜具有提高土壤含水率的作用，這是由于黑色地膜不易透光，地膜覆蓋土壤中的水分不能直接蒸發(fā)掉，當土壤水分蒸發(fā)到地表時，受到地膜的阻隔作用，形成水珠在薄膜的下面，然后再回到土壤中，這樣就減少了土壤水分的蒸發(fā)量，保持了良好的土壤墑情，維持穩(wěn)定的土壤含水率，這與國內(nèi)一些學者的報道一致[17]。同時黑色地膜也能引起土壤含水率消長態(tài)勢的變化，黑色地膜各土層土壤含水率在前期均稍低于白色地膜，后期均明顯高于白色地膜；黑色地膜各土層土壤含水率在全測定期的消長趨勢均呈單峰型，與白色地膜覆蓋區(qū)相似，但波動幅度均小于白色地膜。黑色和白色地膜覆蓋區(qū)最高含水率均出現(xiàn)在5月中旬至6月上旬，兩者與當?shù)亟涤曜兓嘁恢隆?/p>

溫度是影響出苗的最大環(huán)境因子，通常也是主導因子[18-19]。本試驗得出，與白色地膜比較，黑色地膜具有降低土壤溫度的作用，同時也引起土壤溫度消長態(tài)勢的變化，表明黑色地膜能調(diào)節(jié)地溫和穩(wěn)定地溫，這與國內(nèi)的一些研究結果一致[20]。黑色地膜覆蓋區(qū)5、10和25 cm土層溫度在前期均明顯低于白色地膜覆蓋區(qū)，后期均略高于白色地膜覆蓋區(qū)，而15和20 cm土層溫度在整個測定期內(nèi)均低于白色地膜覆蓋區(qū)；黑色地膜覆蓋區(qū)各土層土壤溫度在全測定期的消長趨勢均呈拋物線型，其形態(tài)與白色地膜相似，但波動幅度均大于白色地膜。

全膜雙壟溝播田草害持續(xù)防控技術的研究與推廣是生產(chǎn)上亟待解決的問題，覆膜前壟面(含壟溝)施用土壤封閉性除草劑是有效控制雜草危害的關鍵途徑。雜草群落物種豐富度是指被調(diào)查田塊中同期出現(xiàn)的所有雜草種類，其值隨季節(jié)或作物生育時期的推移呈規(guī)律性的變化[21-22]。雜草密度是衡量田間雜草發(fā)生程度的重要指標之一，其大小受土壤含水率、栽培方式、土壤肥力、前茬、生態(tài)空間、季節(jié)等因素的影響[23-24]。本試驗得出，與白色地膜相比，全膜雙壟溝玉米田覆蓋的黑色地膜對闊葉雜草和禾本科雜草的株防效和鮮重防效均達97%和99%以上，表明全膜雙壟溝播玉米生產(chǎn)中采用黑色地膜覆蓋，對田間雜草具有徹底的抑制作用。

玉米株高、株高整齊度及成穗株率是玉米的主要農(nóng)藝性狀，與玉米產(chǎn)量水平密切相關[25]。本試驗結果表明，與白色地膜比較，黑色地膜具有抑制玉米株高、降低株高整齊度和延長生育期的作用。當茬栽培中，玉米株高、株高整齊度較白色地膜分別降低3.73～4.40 cm和1.69～2.47，生育期較白色地膜延長2.3～3.3 d。黑色地膜對當茬和一膜兩用玉米均有一定的增產(chǎn)，其產(chǎn)量分別較白色地膜增加5.40%和9.52%。

4 結論

黑膜有提高土壤含水率的作用，各土層土壤含水率均呈單峰型消長動態(tài)，黑膜的波動幅度均小于白膜。 黑膜有降低土壤溫度的作用，黑色和白色地膜覆蓋下各土層土壤溫度均呈拋物線型消長動態(tài)，但黑膜的波動幅度均大于白膜。黑膜對闊葉雜草和禾本科雜草的植株密度和地上部鮮質(zhì)量有防治作用，對玉米出苗率、成穗率、穗長、穗粗、禿頂長等性狀無明顯影響，但對玉米株高、株高整齊度、生育期、產(chǎn)量有影響。

References：

[1] Li L X, Liu G C, Yang Q F,etal. Research and application development for the techniques of whole plastic-film mulching on double ridges and planting in catchment furrows in dry land. Agricultural Research in the Arid Areas, 2009, 27(1): 114-118.

李來祥, 劉廣才, 楊祁峰, 等. 甘肅省旱地全膜雙壟溝播技術研究與應用進展. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2009, 27(1): 114-118.

[2] Liu G C, Yang Q F, Li L X,etal. Effects of yield-increasing on techniques of whole plastic-film mulching on double ridges and planting in catchment furrows of dry-land maize. Research of Agricultural Modernization, 2009, 30(6): 739-743.

劉廣才, 楊祁峰, 李來祥, 等. 旱地玉米全膜雙壟溝播技術增產(chǎn)效果研究. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究, 2009, 30(6): 739-743.

[3] Yue D C, Cao Y F, Ding Z Y,etal. Natural precipitation redistribution in the cultivation of whole plastic-film mulching on double ridges ditch sowing. Journal of Irrigation and Drainage, 2011, 30(4): 48-52.

岳德成, 曹亞芬, 丁志遠, 等. 全膜雙壟溝播栽培對自然降水再分配規(guī)律研究. 灌溉排水學報, 2011, 30(4): 48-52.

[4] Wang J, Li J M. Effect of different film species and mulched period on ditch sowing corn in double mulched with plastic film. Gansu Agricultural Science and Technology, 2011, (2): 18-20.

王軍, 李繼明. 地膜種類和覆膜時期對全膜雙壟溝播玉米的影響. 甘肅農(nóng)業(yè)科技, 2011, (2): 18-20.

[5] Stevan Z K, Saen P E, Erin E B,etal. Critical period for weed control: the conception and data analysis. Weed Science, 2002, 50(6): 773-786.

[6] Grundy A C. Predicting weed emergence: a review of approaches and future challenges. Weed Science, 2003, 51(1): 1-11.

[7] Grundy A C, Mead A. Modeling weed emergence as a function of meteorological records. Weed Science, 2000, 48(5): 594-603.

[8] Roman E S, Murphy S D, Swanton C J. Simulation of chenopodium album seedling emergence. Weed Science, 2000, 48(2): 217-224.

[9] Forcella F, Benech-Arnold R L, Sanchez R,etal. Modeling seedling emergence. Field Crop Research, 2000, 67(2): 123-139.

[10] Qiang S, Li G Y. Occurence of summer weed species in the turf in Nanjing city and their control. Acta Prataculturae Sinica, 2000, 9(1): 48-54.

強勝, 李廣英. 南京市草坪夏季雜草分布特點及防除措施研究. 草業(yè)學報, 2000, 9(1): 48-54.

[11] Li S L, Ni H W, Zhang L. The response of emergence of common crabgrass and redroot amaranth to the temperature and soil moisture. Acta Prataculturae Sinica, 1999, 8(1): 58-61.

李善林, 倪漢文, 張麗. 莧菜、馬唐出土對溫度、水分的反應. 草業(yè)學報, 1999, 8(1): 58-61.

[12] Zhu J J, Qiang S. Effect of meteorological factors on emergence of winter turfweeds in Nanjing. Acta Prataculturae Sinica, 2005, 14(2): 33-37.

朱晶晶, 強勝. 氣象因子對南京市草坪冬季雜草發(fā)生規(guī)律的影響. 草業(yè)學報, 2005, 14(2): 33-37.

[13] Li F, Sun D X, Li C D,etal. Semi arid area of the whole film double furrow sowing technique rules. Agricultural Science- Technology and Information, 2013， (7): 19-20.

李福, 孫多鑫, 李城德, 等. 半干旱地區(qū)全膜雙壟溝播技術規(guī)程. 農(nóng)業(yè)科技與信息, 2013, (7): 19-20.

[14] Ma K P, Liu Y M. A method for measuring the diversity of biological communities, the measurement method of I α diversity (next). Chinese Biodiversity, 1994, 2(4): 231-239.

馬克平, 劉玉明. 生物群落多樣性的測度方法I α多樣性的測度方法(下). 生物多樣性, 1994, 2(4): 231-239.

[15] Ma K P, Liu C R, Liu Y M. A method for measuring the diversity of biological communities, the measurement method of Ⅱ β diversity. Chinese Biodiversity, 1995, 3(1): 38-43.

馬克平, 劉燦然, 劉玉明. 生物群落多樣性的測度方法Ⅱ β多樣性的測度方法. 生物多樣性, 1995, 3(1): 38-43.

[16] Tang Q Y, Feng M G. Practical Statistical Analysis and DPS Data Processing System[M]. Beijing: Science Press, 2002.

唐啟義, 馮明光. 實用統(tǒng)計分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M]. 北京: 科學出版社, 2002.

[17] Li X L. Effects of plastic mulching to temperature and moisture of soil and to growth of seedlings. Shandong Forestry Science and Technology, 2013, (1): 74-75.

李曉黎. 地膜覆蓋技術對土壤溫濕條件及苗木生長的影響. 山東林業(yè)科技, 2013, (1): 74-75.

[18] Clobach N, Durr C, Chauvel B,etal. Effect of environmental conditions onAlopecurusmyosuroidesgermination. I. effect of temperature and light. Weed Research, 2002, 42(3): 210-221.

[19] Robert E B, Randall N B. Soil temperature and soil water effects on henbit emergence. Weed Science, 2002, 50(4): 494-497.

[20] Liu X, Zhang Y X, Wang R,etal. Effects of different covering materials on soil temperature and vegetative growth of carrot. Journal of Gansu Agricultural University, 2010, 45(5): 79-83.

劉霞, 張玉鑫, 王銳, 等. 不同地膜覆蓋對土壤溫度和胡蘿卜營養(yǎng)生長的影響. 甘肅農(nóng)業(yè)大學學報, 2010, 45(5): 79-83.

[21] Wei S H, Zhang C X, Zhai G Y,etal. Species composition and characterization of weed community in maize fields in Hebei Province. Acta Phytophylacica Sinica, 2006, 33(2): 212-218.

魏守輝, 張朝賢, 翟國英, 等. 河北省玉米田雜草組成及群落特征. 植物保護學報, 2006, 33(2): 212-218.

[22] Yin L C, Cai Z C. The effects of long-term different fertilization on the biodiversity of weeds in maize field. Chinese Journal of Soil Science, 2005, 36(2): 220-222.

尹力初, 蔡祖聰. 長期不同施肥對玉米田間雜草生物多樣性的影響. 土壤通報, 2005, 36(2): 220-222.

[23] Xu Y L, Li C J, Li Z L. Effects of corn rotation and continuous cropping system on weed population. Chinese Journal of Ecology, 2004, 23(4): 37-40.

許艷麗, 李春杰, 李兆林. 玉米連作、迎茬和輪作對田間雜草群落的影響. 生態(tài)學雜志, 2004, 23(4): 37-40.

[24] Shrestha A, Knezdric S Z, Roy R C,etal. Effect of tillage, cover crop and crop rotation on the composition of weed flora in a sandy soil. Weed Research, 2002, 42(1): 76-87.

[25] Liu X Y, Wei X Y, Chen H,etal. Identification of heterotic loci for plant traits using chromosomal segment substitution lines test population in maize. Scientia Agricultura Sinica, 2017, 50(7): 1179-1188.

劉曉陽, 衛(wèi)曉軼, 陳浩, 等. 玉米主要植株性狀的雜種優(yōu)勢位點分析. 中國農(nóng)業(yè)科學, 2017, 50(7): 1179-1188.

Soilmoisture,soiltemperature,weedcontrolandyieldeffectsofdoubleridgeplasticfilmmulchinginmaizeproduction

QI Yong-Hong1, YUE De-Cheng1，2*, CAO Su-Fang3, LI Min-Quan4*

1.Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China; 2.Institute of Pingliang Academy Agricultural Sciences, Pingliang 744000, China; 3.Institute of Fruit and Floriculture Research, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China; 4.Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China

The double ridge plastic mulch cropping technique has been widely adopted since 2010 for maize and potato production across 8 provinces and autonomous regions of northeast, north and northwest China with lower rainfall. The plastic film blocks moisture evaporation from soil and channels precipitation into the sowing trench between the ridges, so increasing soil moisture level around the crop roots, as well as assisting with weed control and modifying soil temperature. Yields can be increased by up to 30% with considerable economic benefit. This research compared the performance of white (Control) and black plastic film as the soil cover, since there is little available data on whether plastic film color affects the soil moisture and temperature beneath, and crop performance. In this research soil moisture and temperature were measured weekly over the growing season from early April to mid July, and weed biomass data, and crop agronomic and yield were collected on relevant dates. Soil moisture was measured for 5 soil depths: 0-20, 20-40, 40-60, 60-80, and 80-100 cm, and soil temperature for 5, 10, 15, 20, and 25 cm soil depths. Typical values for soil moisture were 18%-20% in April, 20%-22% in May and 16% in June, without major variation across soil depths. In the 0-20 cm layer soil was 1%-2% drier under black film than under white film in April, but this gradually reversed and soil had 2% higher moisture content under black film in June. In the deeper soil layers (except 80-100 cm), soil moisture (%) was identical under black and white film in April, but by June was 1%-2% higher under black film than white film. Soil temperatures ranged from 12-18 ℃ at the start of the experiment to 25 ℃ in June, and except for the 10 cm soil depth, were consistently lower under black film than white film by over 2 ℃ in April, reducing to 0.5 ℃ lower under black film in June. Weed densities in June were 150 and 3 plants/m2under white film and black film, respectively. Crop agronomic data generally did not differ significantly with film color, but yield was 5.4%-9.5% higher when maize was planted on black film.

whole plastic-film mulching on double ridges; maize; black film; soil moisture and temperature; field weeds; maize agronomic characters

10.11686/cyxb2017173http//cyxb.lzu.edu.cn

漆永紅, 岳德成, 曹素芳, 李敏權. 全膜雙壟溝播玉米土壤含水率和溫度及雜草去除效應. 草業(yè)學報, 2017, 26(11): 176-184.

QI Yong-Hong, YUE De-Cheng, CAO Su-Fang, LI Min-Quan. Soil moisture, soil temperature, weed control and yield effects of double ridge plasticfilm mulching in maize production. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(11): 176-184.

2017-04-06；改回日期：2017-06-14

國家公益性行業(yè)專項(201503112)，甘肅省科技支撐計劃項目(1011NKCA065)，甘肅省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新專項(2014GAAS23)，甘肅省農(nóng)業(yè)科學院院地科技合作項目(2015GAAS07)和平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學院科技計劃項目“除草地膜在全膜雙壟溝播玉米田應用研究”(2014018)資助。

漆永紅(1978-)，男，甘肅天水人，助理研究員，在讀博士。E-mail: qiyonghong920@gsagr.ac.cn

*通信作者Corresponding author. E-mail: liminquan@gsagr.ac.cn， ydc_196206138@163.com