检索
E-mail
RSS
高级检索 图表检索

当期目录 我要投稿 过刊浏览
高级检索 图表检索

作物杂志,2025, 第3期: 149–155 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.03.020

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

不同覆盖材料对河西灌区土壤环境及玉米产量的影响

王祎1(), 任永福1(), 张正鹏2, 丁德芳1, 张靖3, 刘祎鸿4, 孙多鑫4, 陈光荣5()   

  1. 1甘肃省武威市凉州区农业技术推广中心，733000，甘肃武威
    2甘肃省武威市凉州区种业中心，733000，甘肃武威
    3甘肃省农业工程技术研究院，733006，甘肃武威
    4甘肃省农业技术推广总站，730020，甘肃兰州
    5甘肃省农业科学院旱地农业研究所/甘肃省水资源高效利用重点实验室，730070，甘肃兰州
  • 收稿日期:2024-05-23 修回日期:2024-08-29 出版日期:2025-06-15 发布日期:2025-06-03
  • 通讯作者: 陈光荣，主要从事大豆新品种选育及作物高产栽培理论与技术研究，E-mail：chengr516@163.com
  • 作者简介:王祎，主要从事作物水肥利用与高产高效技术研究，E-mail：494135466@qq.com；|任永福为共同第一作者，主要从事作物高产优质高效栽培理论与技术研究，E-mail：1064428990@qq.com
  • 基金资助:
    国家大豆产业技术体系兰州综合试验站项目(CARS04-CES17);甘肃省自然科学基金(23JRRH0015)

The Effects of Different Covering Materials on Soil Environment and Maize Yield in Hexi Irrigation Area

Wang Yi1(), Ren Yongfu1(), Zhang Zhengpeng2, Ding Defang1, Zhang Jing3, Liu Yihong4, Sun Duoxin4, Chen Guangrong5()   

  1. 1Agricultural Technology Promotion Center in Liangzhou District, Wuwei 733000, Gansu, China
    2Seed Industry Center of Liangzhou District, Wuwei 733000, Gansu, China
    3Gansu Academy of Agri-Engineering Technology, Wuwei 733006, Gansu, China
    4Gansu Agricultural Technology Extension Station, Lanzhou 730020, Gansu, China
    5Institute of Dryland Agriculture, Gansu Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Efficient Utilization of Water in Dry Farming of Gansu Province, Lanzhou 730070, Gansu, China
  • Received:2024-05-23 Revised:2024-08-29 Online:2025-06-15 Published:2025-06-03

RichHTML

0

PDF (PC)

4

摘要： 研究不同覆盖材料对河西灌区土壤温度、湿度、玉米农艺性状及产量的影响，探讨全生物降解渗水地膜在玉米中的使用效果。采用大田试验，选用农华101为试验材料，设置普通地膜（T1）、普通渗水膜（T2）、全生物降解渗水地膜覆盖（T3）和露地（CK）4个处理。结果表明，T3条件下，玉米株高、穗位高和百粒重等农艺性状指标均显著大于CK；相同时间点和深度处土壤温度和湿度均显著大于CK，但显著低于T1和T2；T3玉米根系有向深层土壤生长的趋势，且根系生物量较CK显著提高。T3处理在玉米播种41 d后进入崩解阶段，地膜已经裂解成大碎块，没有完整的膜面，133 d后进入完全降解阶段，玉米收获时，地膜在地表基本消失。表明全生物降解膜降解速率较快，实现了生物降解。T3处理玉米产量达12 688.65 kg/hm2，较CK显著增产41.44%，较T1和T2处理分别减产3.12%和2.08%，但差异均未达显著水平。全生物降解渗水地膜降解速度快，土壤保水保温效果较差，但较露地栽培增温保墒和增产效果显著，且实现了完全降解，减少了残膜污染，具有一定的生态意义，在河西灌区可进一步推广应用。

关键词: 覆盖材料, 全生物降解地膜, 土壤, 玉米, 产量

Abstract:

This study investigates the use effect and yield performance of biodegradable film in maize by examining and evaluating the effects of various covering materials on soil temperature, humidity, maize agronomic traits, and yield in Hexi Irrigation Area. Four treatments were established using Nonghua 101 as the experimental material and field experiments: ordinary plastic film covering (T1), ordinary permeable film covering (T2), totally biodegradable permeable film covering (T3), and open field (CK). The results showed that under the condition of T3, the agronomic traits such as maize plant height, ear height, and 100-grain weight were significantly higher than those of CK. At the same time and depth, the soil temperature and humidity were significantly higher than those of CK, but significantly lower than those of T1 and T2. The maize root system showed a trend of growing towards deeper soil layers, and the biomass of the root system of T3 were significantly increased compared to that in CK. Biodegradable permeable plastic film enters the disintegration stage 41 days after corn sowing, and the plastic film has already broken into large pieces without a complete film surface. It reached the full deterioration stage after 133 days. The plastic layer essentially vanishes off the surface of the maize once it is harvested. This showed that the totally biodegradable membrane is degrading quickly and reaching biodegradation. The yield of corn reached 12 688.65 kg/ha under T3, which was a significant increase of 41.44% over CK, and a decrease of 3.12% and 2.08% over T1 and T2, respectively, however, the difference was not significant. The fully biodegradable permeable plastic film has a fast degradation rate and poor soil water retention and insulation effect. However, it has a significant increase in yield compared to open field cultivation without film covering, and has achieved complete degradation, reducing residual film pollution. It has certain ecological significance and can be promoted and applied.

Key words: Covering materials, Fully biodegradable permeable film, Soil, Maize, Yield

表1

不同覆盖材料对玉米农艺性状的影响

处理
Treatment		 出苗率
Emergence
rate (%)		 株高
Plant height
(cm)		 茎粗
Stem diameter
(cm)		 穗位高
Ear height
(cm)		 穗长
Ear length
(cm)		 穗粗
Ear diameter
(cm)		 穗粒数
Grain number
per ear		 百粒重
100-grain
weight (g)		 穗数
Number of ears
(×104/hm2)
T1 98a 293a 2.85a 113a 19.0a 5.5a 526a 33.01a 7.557a
T2 98a 291a 2.80a 110a 18.5b 5.4ab 522a 32.95a 7.533a
T3 96b 281b 2.65b 104b 17.9b 5.0b 519b 32.45b 7.524a
CK 92c 268c 2.55c 96c 17.8b 4.8b 425c 30.21c 7.001b

表2

不同覆盖材料对不同土层深度土壤温度的影响

处理
Treatment		 时间
Time		 出苗期Emergence period 拔节期Jointing stage 抽雄期Tasseling stage 成熟期Maturation stage
5 cm 10 cm 15 cm 20 cm 5 cm 10 cm 15 cm 20 cm 5 cm 10 cm 15 cm 20 cm 5 cm 10 cm 15 cm 20 cm
T1 8:00 16.4 16.2 15.8 15.6 18.6 18.4 18.2 18.0 18.8 18.6 18.3 18.1 16.8 16.6 16.2 15.6
14:00 18.0 17.8 17.6 17.2 21.8 21.6 21.4 21.0 22.5 22.2 21.7 21.5 18.4 18.2 17.9 17.5
18:00 17.4 17.2 16.9 16.5 20.4 20.2 19.9 19.8 21.2 21.1 20.8 20.6 18.0 17.8 17.6 17.5
T2 8:00 16.2 16.0 15.8 15.5 18.2 17.9 17.6 17.4 18.6 18.4 18.2 17.9 16.6 16.3 15.8 15.6
14:00 17.5 17.3 17.0 16.8 21.0 20.8 20.5 20.1 21.6 21.4 21.2 21.1 17.7 17.5 17.4 16.8
18:00 17.2 17.1 16.8 16.5 19.2 19.0 18.7 18.4 20.2 19.9 19.8 19.6 17.2 16.9 16.7 16.5
T3 8:00 16.0 15.7 15.4 15.2 17.4 17.2 17.1 16.9 18.4 18.2 18.1 17.6 16.4 16.2 16.0 15.8
14:00 17.2 17.0 16.8 16.4 20.2 19.9 19.7 19.4 20.7 20.4 20.3 20.1 17.4 17.2 16.9 16.5
18:00 16.8 16.6 16.5 16.3 18.9 18.6 18.5 18.2 19.1 19.0 18.8 18.5 16.9 16.7 16.4 16.3
CK 8:00 15.4 15.2 15.1 14.6 16.8 16.4 16.0 15.8 18.1 17.8 17.6 17.4 15.8 15.5 15.3 16.8
14:00 17.0 16.8 16.7 16.1 18.2 18.0 17.5 17.1 19.0 18.7 18.5 18.2 17.3 16.9 16.8 16.5
18:00 16.5 16.2 16.0 15.4 17.8 17.5 17.0 16.8 17.2 17.1 17.0 16.9 16.8 16.5 16.3 16.1

表3

不同覆盖材料对土壤含水量的影响

土层深度
Soil
depth (cm)		 处理
Treatment		 出苗期
Emergence
period		 拔节期
Jointing
stage		 抽雄期
Tasseling
stage		 成熟期
Maturation
stage
0~10 T1 19.84a 18.60a 16.38a 18.58a
T2 18.10ab 16.40ab 15.50b 17.80ab
T3 17.54b 15.50b 15.22b 17.08ab
CK 16.90c 14.50c 14.00c 16.92b
10~20 T1 20.10a 19.42a 17.12a 19.32a
T2 19.45ab 16.90b 16.40b 18.45b
T3 18.20b 16.20b 16.10b 17.21c
CK 17.36c 15.30c 14.82c 17.18c

图1

不同覆盖材料对玉米根系分布的影响

表4

不同覆盖材料降解进程差异

材料
Material		 诱导阶段
Induction phase		 破裂阶段
Fracture		 崩解阶段
Disintegration		 完全崩解
Completely disintegrated		 完全降解阶段
Complete degradation
普通地膜Ordinary plastic film 08-10
全生物降解渗水地膜
Fully biodegradable permeable plastic film		 05-05
 05-20
 06-10
 08-15
 09-10
普通渗水地膜Ordinary permeable plastic film 06-05 07-21 09-20

表5

不同覆盖材料对玉米生育期的影响

处理
Treatment		 播种日期（月-日）
Sowing date
(month-day)		 出苗日期（月-日）
Date of emergence
(month-day)		 拔节日期（月-日）
Date of jointing
(month-day)		 抽雄日期（月-日）
Date of tasseling
(month-day)		 成熟日期（月-日）
Date of maturation
(month-day)		 全生育期
Whole growth
period (d)
T1 04-25 05-02 06-10 07-15 09-10 138
T2 04-25 05-02 06-10 07-15 09-11 139
T3 04-25 05-03 06-11 07-16 09-13 141
CK 04-25 05-04 06-13 07-19 09-16 144

图2

不同覆盖材料对玉米产量的影响 不同小写字母表示在P < 0.05水平差异显著。

[1] 任永福. 套作超高产玉米群体结构特征研究. 雅安:四川农业大学, 2020.
[2] 赵久然, 王荣焕, 史洁慧, 等. 国内外玉米动态及展望. 作物杂志, 2008(5):11-15.
[3] 赵久然, 王荣焕. 美国玉米持续增产的因素及其对我国的启示. 玉米科学, 2009, 17(5):156-159.
[4] 李丽. 覆盖材料对旱地春玉米土壤温度和水分的影响. 兰州:甘肃农业大学, 2018.
[5] 王俊, 李凤民, 宋秋华, 等. 地膜覆盖对土壤水温和春小麦产量形成的影响. 应用生态学报, 2003, 14(2):205-210.
[6] 李建奇. 地膜覆盖对春玉米产量、品质的影响机理研究. 玉米科学, 2008, 16(5):87-92,97.
[7] 王喜庆, 李生秀, 高亚军. 地膜覆盖对旱地春玉米生理生态和产量的影响. 作物学报, 1998, 24(3):348-353.
[8] 闫根海, 杨晓军, 王斌, 等. 地膜覆盖对玉米产量及其土壤状况的影响. 安徽农业科学, 2010, 38(12):6405-6406,6413.
[9] 李凤民, 鄢珣, 王俊, 等. 地膜覆盖导致春小麦产量下降的机理. 中国农业科学, 2001, 34(3):330-333.
[10] 李慧军, 刘勤, 周明冬, 等. 新疆地区农田地膜残留影响因素及污染强度评价. 农业资源与环境学报, 2024, 41(3):656-665.
[11] 申丽霞, 兰印超, 李若帆. 不同降解膜覆盖对土壤水热与玉米生长的影响. 干旱地区农业研究, 2018, 36(1):200-206.
[12] 崔云玲, 张立勤, 唐文雪, 等. 滴灌条件下不同覆盖材料对玉米产量效益及土壤水分的影响. 寒旱农业科学, 2024, 3(1):57-62.
[13] 魏鹏程, 张芮, 马永保, 等. 不同灌溉模式与新型覆盖材料对农田土壤环境的影响. 农业工程, 2022, 12(9):90-95.
[14] 赵燕, 李淑芬, 吴杏红, 等. 我国可降解地膜的应用现状及发展趋势. 现代农业科技, 2010(23):105-107.
[15] 申丽霞, 王璞, 张丽丽. 可降解地膜的降解性能及对土壤温度、水分和玉米生长的影响. 农业工程学报, 2012, 28(4):111-116.
[16] 孙扬, 郭占全, 吴春胜. 地膜覆盖对玉米产量及干物质特性的影响. 灌溉排水学报, 2016, 35(6):72-75.
[17] 袁海涛, 于谦林, 贾德新, 等. 氧化―生物双降解地膜降解性能及其对棉花生长的影响. 棉花学报, 2016, 28(6):602-608.
doi: 10.11963/issn.1002-7807.201606010
[18] 杜健, 王托和, 邹悦, 等. 全生物降解地膜对饲用玉米的影响及降解效果研究. 寒旱农业科学, 2023, 2(7):639-644.
[19] 凌莉. 半干旱农田生态系统春小麦地膜覆盖的效应及其范式. 杨凌:西北农林科技大学, 2001.
[20] 刘长源, 焦凤丽, 洪圣哲, 等. 不同覆盖处理对土壤酶活性和土壤养分的影响. 华北农学报, 2021, 36(增1):246-252.
[21] 阎晓光, 李洪, 董红芬, 等. 可降解地膜覆盖对土壤水热及春玉米产量的影响. 中国农学通报, 2018, 34(33):32-37.
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb17080065
[22] 印荔, 徐瑞衡, 刘彦文, 等. 全生物降解膜在芸豆生产中的特性分析. 长江蔬菜, 2021(14):54-58.
[23] 胡宏亮, 韩之刚, 张国平. 生物降解地膜对玉米的生物学效应及其降解特性. 浙江大学学报(农业与生命科学版), 2015, 41(2):179-188.
[24] 张海强, 杨霞, 王立霞, 等. 全生物降解地膜在高海拔地区玉米栽培中的应用研究. 寒旱农业科学, 2023, 2(7):649-653.
[25] 赵海燕, 王腾飞, 续创业, 等. 生物降解膜和普通地膜覆盖玉米主要农艺性状和产量比较及相关性分析. 安徽农业科学, 2023, 51(14):29-32,37.
[26] 李斌杰, 杨永春, 李中勤, 等. 降解地膜在旱塬地玉米上的应用效果初报. 甘肃农业科技, 2017(8):57-58.
[27] 郭焱, 李保国. 虚拟植物的研究进展. 科学通报, 2001, 46(4):273-280.
[28] Singh V, van Oosterom E J, Jordan D R, et al. Morphological and architectural development of root systems in sorghum and maize. Plant and Soil, 2010, 333(1/2):287-299.
[29] 张玉芹, 杨恒山, 高聚林, 等. 超高产春玉米的根系特征. 作物学报, 2011, 37(4):735-743.
[30] 王化岑, 刘万代, 王晨阳. 超高产小麦根系生长规律与垂直分布状态研究. 中国农学通报, 2002, 18(2):6-7,29.
[31] 白雪, 周怀平, 解文艳, 等. 不同类型地膜覆盖对玉米农田水热状况及产量的影响. 土壤, 2018, 50(2):414-420.
[1] 侯岳, 王红亮, 李杰, 李春杰, 陈范骏. 禾本科与豆科饲草作物间套作对饲草品质及氮素吸收影响的研究进展[J]. 作物杂志, 2025, (3): 1–10
[2] 贺云霞, 马建辉, 张黛静, 刘东华, 晁晓燕, 陈慧平, 李春喜. 不同氮肥增效剂对减少豫北麦田气态氮损失及其增产效果研究[J]. 作物杂志, 2025, (3): 108–115
[3] 金梓浩, 赵文清, 王芳, 王威, 彭云玲, 常芳国. 三种外源植物生长调节物质对玉米幼苗耐寒性的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 125–132
[4] 曹正男, 赵振东, 胡博, 于涵, 宁晓海, 赵泽强, 曹立勇. 氮肥与促腐菌肥配施对寒地水稻秸秆还田腐解效果及产量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 172–177
[5] 侯楠, 吴凤婕, 齐翔鲲, 王玉凤, 杨克军, 付健. 不同施氮水平对黑土区糯玉米灌浆期碳代谢的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 178–184
[6] 朱金籴, 朱学刚, 杜文青, 邱拓宇, 赵新彬. 化肥减量配施有机肥对设施番茄光合特性、品质和产量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 185–189
[7] 李虎, 黄秋要, 吴子帅, 刘广林, 陈传华, 罗群昌, 朱其南. 种植密度和施氮量对优质常规稻桂育12产量和米质的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 195–201
[8] 兰秀, 李恒锐, 何洪良, 马仙花, 黄小娟, 李天元, 韦海球, 江清梅, 阮丽霞, 杨海霞, 刘炳继, 汤丹峰. 甘蔗/凉粉草间作对作物产量、品质及经济效益的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 202–209
[9] 韦梦洋, 罗贞宝, 贺帅, 马黔, 马关凯, 席飞虎, 罗东升, 景延秋, 喻奇伟, 王茂贤. 光合细菌与留叶数互作对烤烟生理代谢、化学品质及产量和质量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 210–217
[10] 吕荣臻, 买合木提·肉孜, 张勇, 买合木提·热木图拉, 牙尔买买提·阿力木, 张建成, 于天一. 外源激素及抑制剂对酸化土壤花生激素含量及生长发育的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 218–224
[11] 杨泽鹏, 万柯均, 郑盛华, 敖玉琴, 马明坤, 万学, 李珊珊, 宋昕, 王昌桃, 陈尚洪, 刘定辉, 陈红琳. 氮肥和播种量配置对无人机飞播油菜产量形成的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 225–232
[12] 梁辉, 章建新, 薛丽华, 贾珂珂. 水氮后移条件下滴灌量对新农豆2号根系生长及产量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 233–240
[13] 李洪涛, 柴文波, 许瀚元, 李淑芬, 祝庆, 袁超, 王军. 不同鲜食糯玉米品种货架期评价及其鉴定指标筛选[J]. 作物杂志, 2025, (3): 241–248
[14] 王贺亚, 罗静静, 孟玲, 艾海峰, 王斌, 李怀胜, 徐靖鹏, 徐向阳. 塔额盆地食用向日葵品种产量敏感性分析[J]. 作物杂志, 2025, (3): 30–37
[15] 张正洁, 杨国华, 郭瑞红, 程凯华, 米兴旺, 刘飞. 采用DTOPSIS法和隶属函数法对西北春玉米区域试验的综合评价[J]. 作物杂志, 2025, (3): 78–84
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!