作物杂志,2019, 第4期: 107–112 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.04.016

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

北疆春玉米覆膜、滴灌技术效应研究

万晓菊1,2,张国强1,2,王克如2,谢瑞芝2,沈东萍1,2,陈江鲁4,刘朝巍1,3,李少昆1,2   

  1. 1 石河子大学农学院/新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室,832003,新疆石河子
    2 中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部作物生理生态重点实验室,100081,北京
    3 西华师范大学,637002,四川南充
    4 新疆生产建设兵团第六师农业科学研究所,831300,新疆五家渠
  • 收稿日期:2019-02-13 修回日期:2019-05-03 出版日期:2019-08-15 发布日期:2019-08-06
  • 通讯作者: 刘朝巍,李少昆
  • 作者简介:万晓菊,硕士研究生,研究方向为作物高产生理生态
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(31360302);国家玉米产业技术体系项目(CARS-02-25);中国农业科学院农业科技创新工程;新疆生产建设兵团第六师五家渠市科技项目(1703)

Effects of Plastic Film Mulching and Drip Irrigation on Spring Maize in Northern Xinjiang

Wan Xiaoju1,2,Zhang Guoqiang1,2,Wang Keru2,Xie Ruizhi2,Shen Dongping1,2,Chen Jianglu4,Liu Chaowei1,3,Li Shaokun1,2   

  1. 1 Agronomy College, Shihezi University/Key Laboratory of Oasis Ecology Agriculture of Xinjiang Production and Construction Corps, Shihezi 832003, Xinjiang, China
    2 Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Crop Physiology and Ecology, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100081, China
    3 Xihua Normal University, Nanchong 637002, Sichuan, China
    4 The Sixth Division of Agricultural Science Research Institute of Xinjiang, Wujiaqu 831300, Xinjiang, China
  • Received:2019-02-13 Revised:2019-05-03 Online:2019-08-15 Published:2019-08-06
  • Contact: Chaowei Liu,Shaokun Li

摘要:

为了明确覆膜和滴灌对北疆密植玉米产量、田间灌溉水利用效率(IWUE)和经济效益等因素的影响,于2017-2018年在新疆奇台农场设置膜下滴灌、露地滴灌、覆膜沟灌和露地沟灌4种灌溉方式开展技术效应研究。结果表明:不同灌溉方式处理玉米产量、IWUE和经济效益均表现为膜下滴灌>露地滴灌>覆膜沟灌>露地沟灌。2017年,膜下滴灌、露地滴灌、覆膜沟灌与露地沟灌相比分别增产36.8%、27.8%和16.8%;2018年,在600mm灌溉量下膜下滴灌、露地滴灌、覆膜沟灌与露地沟灌相比分别增产31.7%、22.4%和11.1%;在900mm灌溉量下,各处理产量比露地沟灌分别提高了20.7%、14.2%和7.3%。2017-2018年,滴灌处理的IWUE比沟灌提高16.9%~22.1%,经济效益提高了24.5%~35.3%;覆膜处理的IWUE比露地提高了7.8%~11.3%,经济效益提高了7.3%~13.0%。因此,在干旱灌溉区域密植结合膜下滴灌技术有利于获得高的产量、IWUE和经济效益,膜下滴灌是使得该区域春玉米高产、高效的最佳生产方式。

关键词: 膜下滴灌, 春玉米, 产量, 灌溉水利用效率, 经济效益

Abstract:

The purpose of this study was to clarify the effects of mulching and drip irrigation on yield, irrigation water use efficiency (IWUE) and economic benefits of densely planted maize in northern Xinjiang. From 2017 to 2018, four irrigation modes were set up in Qitai Farm of Xinjiang to study the technical effects of drip irrigation under mulched, drip irrigation in open field, furrow irrigation under mulch and furrow irrigation in open field. The results showed that there were significant differences in maize yield, IWUE and economic benefits under different irrigation methods, which were as follows: drip irrigation under mulched>drip irrigation in open field>furrow irrigation under mulched >furrow irrigation in open field. In 2017, grain yields of drip irrigation under mulched, drip irrigation under open field and furrow irrigation under mulched compared with furrow irrigation increased by 36.8%, 27.8% and 16.8%, respectively. In 2018, under 600mm irrigation, the yields of drip irrigation under mulched, drip irrigation under open field and furrow irrigation under film mulching compared with furrow irrigation increased by 31.7%, 22.4% and 11.1%, respectively. In 900mm irrigation, the yields of each treatment increased by 20.7%, 14.2% and 7.3% respectively. From 2017 to 2018, yields and IWUE of drip irrigation increased by 16.9%-22.1% and the economic benefits increased 24.5%-35.3% compared with furrow irrigation and the yields and IWUE of film mulched increased by 7.8%-11.3% and the economic benefits increased 7.3%-13.0% compared with open field. Therefore, close planting combined with drip irrigation under mulched is conducive to high yield, IWUE and economic benefits in arid irrigation area, and drip irrigation under mulched is the best mode of maize production with high yield and high efficiency in this area.

Key words: Drip irrigation under mulch, Spring maize, Yield, Irrigation water use efficiency, Economic benefits

表1

不同灌溉方式下春玉米的产量及产量构成"

年份Year 灌溉量(mm)
Irrigation amount
处理
Treatment
实际穗数(×104hm2)
Actual ears
穗粒数
Grains per ear
千粒重(g)
1000-kernel weight
子粒产量(kg/hm2)
Grain yield
2017 W1 T1 8.79a 664.6a 467.3a 20 357.6a
T2 8.78a 656.7a 432.9b 19 019.0b
T3 8.79a 613.7b 406.1c 17 371.4c
CK 8.81a 578.4c 378.3d 14 876.4d
变异来源 灌溉方式Irrigation method ns ** ** **
Sources of variation 覆膜方式Film-mulched method ns ** ** **
灌溉×覆膜Irrigation×Film-mulched ns ** ** **
2018 W1 T1 11.63a 576.0a 487.0a 22 407.9a
T2 11.52a 530.7b 461.8b 20 822.5b
T3 11.33a 482.0c 446.8c 18 896.4c
CK 11.21a 442.7d 422.0d 17 013.7d
变异来源 灌溉方式Irrigation method ns * ** **
Sources of variation 覆膜方式Film-mulched method ns ** ** **
灌溉×覆膜Irrigation×Film-mulched ns * ** **
W2 T1 11.52a 573.0a 483.4a 22 089.3a
T2 11.46a 540.5b 466.0ab 20 905.3b
T3 11.40a 510.0c 454.9b 19 619.3c
CK 11.33a 479.0d 439.7c 18 299.8d
变异来源 灌溉方式Irrigation method ns * * **
Sources of variation 覆膜方式Film-mulched method ns ** ** **
灌溉×覆膜Irrigation×Film-mulched ns * * **

图1

2017-2018年不同灌溉方式的灌溉水利用效率 T1、T2、T3和CK分别为膜下滴灌、露地滴灌、覆膜沟灌和露地沟灌。不同小写字母表示处理间在0.05水平上差异显著;不同大写字母表示处理间在0.01水平上差异显著"

表2

不同灌溉方式春玉米生产环节的成本"

项目Item 滴灌Drip irrigation 沟灌Furrow irrigation
覆膜
Film-mulched
露地
Open field
覆膜
Film-mulched
露地
Open field
机械作业 犁地Plough 375.0 375.0 375.0 375.0
Mechanical operation 整地Soil preparation 375.0 375.0 375.0 375.0
播种Sowing 450.0 450.0 450.0 450.0
芽前喷药(化学除草) Spray before budding (chemical weeding) - 75.0 - 75.0
苗期喷药(化学除草) Spraying in seedling stage (chemical weeding) 75.0 75.0 75.0 75.0
喷药化控Spraying control 75.0 75.0 75.0 75.0
中耕(2次) Intertill (twice) 225.0 225.0 225.0 225.0
225.0 225.0 225.0 225.0
收割Reap 1 050.0 1 050.0 1 050.0 1 050.0
拉运Roping 577.5 577.5 577.5 577.5
粉碎秸杆Crush straw 225.0 225.0 225.0 225.0
机械清理地膜Mechanical cleaning film 450.0 - 450.0 -
种子Seed 种子Seed 1 950.0 1 950.0 1 950.0 1 950.0
肥料Fertilizer 磷酸二铵DAP 990.0 990.0 990.0 990.0
尿素Urea 780.0 780.0 780.0 780.0
钾肥Potassic fertilizer 675.0 675.0 675.0 675.0
灌溉Irrigation 机井折旧Lifting of depreciation 450.0 450.0 450.0 450.0
600mm水电费600mm water and electricity 1 350.0 1 350.0 1 350.0 1 350.0
900mm水电费900mm water and electricity 2 025.0 2 025.0 2 025.0 2 025.0
滴灌设备Drip irrigation equipment 825.0 825.0 - -
开沟Ditching - - 150.0 150.0
农药Pesticide 农药Pesticide 150.0 150.0 150.0 150.0
地膜Mulching 地膜Mulching 612.0 - 612.0 -
保险Insurance 保险Insurance 534.0 534.0 534.0 534.0
雇工Hier hand 辅助播种Auxiliary sowing 75.0 75.0 75.0 75.0
辅助施肥Auxiliary fertilizer 105.0 105.0 105.0 105.0
辅助收获Auxiliary reap 67.5 67.5 67.5 67.5

表3

不同灌溉处理的经济效益"

年份
Year
灌溉量(mm)
Irrigation amount
灌溉方式
Irrigation method
产值
Value of output
生产成本
Produce cost
经济效益
Economic benefit
产投比
Ratio of outputs and inputs
2017 W1 T1 3.26 1.27 1.99a 1.57
T2 3.04 1.17 1.88b 1.61
T3 2.78 1.20 1.58c 1.32
CK 2.38 1.10 1.28d 1.16
变异来源 灌溉Irrigation ** - ** -
Sources of variation 覆膜Film-mulched ** - ** -
灌溉×覆膜
Irrigation×Film-mulched
* - * -
2018 W1 T1 3.59 1.27 2.32a 1.83
T2 3.33 1.17 2.16b 1.85
T3 3.02 1.20 1.82c 1.52
CK 2.72 1.10 1.62d 1.47
变异来源 灌溉Irrigation ** - ** -
Sources of variation 覆膜Film-mulched ** - ** -
灌溉×覆膜
Irrigation×Film-mulched
* - * -
W2 T1 3.53 1.33 2.20a 1.65
T2 3.35 1.24 2.11a 1.71
T3 3.14 1.27 1.87b 1.48
CK 2.93 1.17 1.76c 1.51
变异来源 灌溉Irrigation ** - ** -
Sources of variation 覆膜Film-mulched ** - ** -
灌溉×覆膜
Irrigation×Film-mulched
ns - ns -
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