全生物降解地膜对喀什地区麦后复播玉米产量的影响

刘昌文，谢永磊，严昌荣，韩常玉，韩 勇，李 广，朱建国，冯赞成，张 勇，高欢欢，王海孝，刘 坤，曾舒翀

（1.喀什地区农业技术推广中心，新疆喀什 844000；2.喀什光合未来信息科技有限公司，新疆喀什 844000；3.农业农村部农膜污染防控重点实验室，北京市 100081；4.中国科学院长春应用化学研究所，吉林长春 130000；5.中国科学院南京土壤研究所，江苏南京 210000；6.湖北光合生物科技有限公司，湖北荆门 448000）

0 引言

喀什地区是农业大区，地膜覆盖技术应用带动了农业生产力显著提高和生产方式的巨大改变，农用地摸已成为继种子、化肥、农药之后的四大农资。2019年喀什地区地膜覆盖面积57.07万hm2，地膜用量3.47万t。农膜的使用给农业产生巨大效益同时，其废旧残膜导致耕地质量下降。根据近年来监测数据显示，喀什地区农田废弃地膜残留量约4.38～15.78 kg/667m2，个别地块的最高残留量达34.62 kg/667m2，是全国平均水平的3～5倍，残留农膜不仅严重危害环境还影响作物产量进一步提高。喀什地区种植麦后复播玉米超过13.33万hm2，因此研究全生物降解地膜对麦后复播玉米株高、秸秆鲜重、穗鲜重、总鲜重、穗行数、行粒数、穗粒数及产量的影响，以期为喀什地区推广应用全生物降解地膜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验区位于喀什地区疏附县萨依巴格乡1村，属暖温带大陆性荒漠气候。四季分明，光热资源丰富，温差较大，干旱少雨。年平均气温11.2℃，年降水量72 mm，无霜期220天。

1.2 试验设计

供试作物为玉米，品种新玉9号；供试材料由中科院长春应化所提供技术支撑，湖北光合生物科技有限责任公司生产的黑色、膜厚0.01 mm及膜宽75 cm的全生物降解地膜，对照为市场采购的黑膜、膜厚0.01 mm及膜宽 75 cm的聚乙烯膜。株行距设置为50 cm×20 cm，理论设置密度为6667株/667m2。

1.3 试验方法

试验共设两个处理，处理1为覆盖全生物降解地膜，种植4个片区，处理2为对照覆盖聚乙烯地膜，种植3个片区。

1.4 测量项目及方法

测量项目玉米株高、秸秆鲜重、穗鲜重、穗行数、行粒数，计算项目亩鲜重、穗粒数及亩产量。

1.4.1 株数。每种植区随机取一样点，量取4 m两行测量株数。亩保苗株数为=（株数-2）×667 m2/4m2。

1.4.2 株高。随机抽取样点20%单株测量株高。测量方法为自地面至雄花第一花稃之间长度。

1.4.3 鲜重。随机抽取样点20%单株测量秸秆鲜重、穗鲜重并计算总鲜重。秸秆鲜重为地上部分秸秆、叶片及玉米苞叶重量；穗鲜重为玉米籽粒及玉米芯重量；单株鲜重=秸秆鲜重+玉米果穗鲜重；亩产鲜物质量为=单株鲜重×亩株数。

1.4.4 穗行数、行粒数及穗粒数。从随机抽取样点20%单株再次随机抽取20株测量穗行数、行粒数并计算穗粒数。

1.4.5 产量。亩产量=穗粒数×亩株数×千粒重×85%/1000，千粒重按250 g计算。

2 结果与分析

2.1 覆盖不同地膜亩株数

覆盖全生物降解地膜4点株数分别为32、27、24及25株，平均为27株，折合亩株数为4167株；覆盖聚乙烯地膜3点株数分别为31、32、25株，平均为29.33株，折合株数为4555株/667m2。

2.2 覆盖全生物降解地膜对麦后复播玉米株高的影响

分析表1可知，覆盖全生物降解地膜玉米株高为1.96 m，覆盖聚乙烯地膜玉米株高1.93 m，两者相差3 cm，在误差允许范围内。

表1 不同处理方式玉米株高

2.3 覆盖全生物降解地膜对麦后复播玉米单株茎杆鲜重、穗鲜重及亩总鲜重的影响

分析表2不同处理方式对单株茎杆鲜重、穗鲜重及亩总鲜重均有影响，其中对穗鲜重影响最大。覆盖全生物降解地膜单株茎杆鲜重为701.82 g，较覆盖聚乙烯地膜的649.67 g重52.15 g，增幅8.03%；覆盖全生物降解地膜单穗鲜重为334.16 g，较覆盖聚乙烯地膜的279.41 g重 54.75 g，增幅高达19.59%；覆盖全生物降解地膜总鲜重为4314 kg/667m2，较覆盖聚乙烯地膜的4282 kg/667m2仅增长0.75%，无差异。

表2 不同处理方式玉米茎杆鲜重、穗鲜重及亩总鲜重

2.4 覆盖全生物降解地膜对麦后复播玉米穗行数、行粒数及穗粒数的影响

分析表3可知，覆盖全生物降解地膜穗行数、行粒数及穗粒数分别为18.08行、30.08粒及544粒；覆盖聚乙烯地膜穗行数、行粒数及穗粒数分别为15.75行、26.13粒及412粒。前者较后者分别增加2.33行、3.95粒及132粒，增幅分别为14.79%、15.12%及32.04%。

表3 不同处理方式玉米穗行数、行粒数及穗粒数

2.5 覆盖全生物降解地膜对麦后复播玉米产量的影响

计算公式：亩产量=穗粒数×亩株数×千粒重×85%/1000

覆盖全生物降解地膜平均产量为481.7 kg，覆盖聚乙烯地膜玉米平均产量为398.8 kg。覆盖全生物降解地膜玉米较覆盖聚乙烯地膜增产82.9 kg，增幅高达20.8%。

2.6 覆盖全生物降解地膜对麦后复播玉米各项指标影响分析

分析表4覆盖不同地膜对玉米株高、秸秆鲜重、穗鲜重、总鲜重、穗行数、行粒数、穗粒数及产量均有影响，影响大小依次为总鲜重（0.75%）<株高（1.56%）<秸秆鲜重（8.03%）<穗行数（14.79%）<行粒数（15.12%）<穗鲜重（19.59%）<产量（20.8%）<穗粒数（32.04%）。这就说明覆盖不同地膜对玉米生物学特性及生物产量影响相对较小，对经济产量影响较大。

表4 不同处理方式麦后复播玉米各项指标

3 讨论

3.1 覆盖全生物降解地膜对麦后复播玉米株高的影响

乔海军[1]等研究表明与PE地膜相比，覆盖全生物降解地膜植株较高。本研究结果与乔海洋研究不同，本研究表明覆盖不同地膜对玉米株高影响不大。

3.2 覆盖全生物降解地膜麦后复播玉米单株茎杆鲜重、穗鲜重及亩总鲜重的影响

康虎[2]等研究发现覆盖全生物降解地膜有利于玉米生长。本研究与康虎研究结论一致，覆盖全生物降解地膜有利于单株茎杆鲜重及穗鲜重的增加。

3.3 覆盖全生物降解地膜麦后复播玉米穗行数、行粒数及穗粒数的影响

乔海军[1]等研究表明，覆盖全生物降解地膜与聚乙烯地膜对穗长、穗粗及穗行数差异不显著。康虎[2]研究也表明降解地膜对于玉米果穗性状的影响略高于普通膜。本研究与乔海军及康虎研究一致的是覆盖全生物降解地膜有利于穗行数、行粒数及穗粒数增加，不同的是覆盖全生物降地膜对该性状影响较大而不是略高。

3.4 覆盖全生物降解地膜对麦后复播玉米产量的影响

乔海军[1]等研究表明与PE地膜相比，覆盖全生物降解地膜具有显著增产效果。李斌杰[3]等试验结果表明覆盖降解性地膜与覆盖普通地膜产量差异不大，但均比不覆膜增产。康虎[2]等研究发现覆盖全生物降解地膜可以提高玉米产量8%左右。刘群[4]研究表明生物膜具有极其显著的增产作用，比对照增产18.7%，但增产效果与普通薄膜之间差异不显著。张景云[5]等研究也表明可降解农膜的增产作用高于或等同于普通薄膜。本研究表明覆盖全生物降解地膜有利于玉米产量大幅度提高。

4 结语

覆盖全生物降解地膜对株高及生物学产量影响不大，对玉米穗行数、行粒数、穗鲜重及穗粒数影响大，有利于玉米产量增加。