不同种类地膜覆盖对土壤水温、谷子生长及产量的影响

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.07.005

摘要/Abstract

摘要： 在宁夏回族自治区干旱半干旱区，设置渗水地膜（T1）、生物降解地膜（T2）和普通地膜（T3）3种地膜覆盖处理，以露地（T4）种植为对照，研究不同种类地膜覆盖对土壤含水量、水分利用效率、土壤温度和谷子生长发育、产量及经济效益的影响，为宁夏回族自治区干旱半干旱区谷子地膜覆盖栽培技术的推广应用提供理论依据。结果表明，与T4处理相比，T1和T3处理各生育时期均提早，生育期缩短2 d，T2处理生育期延长5 d；地膜覆盖处理土壤含水量表现为T1>T3>T2>T4，水分利用效率表现为T1>T3>T2>T4；总体上地膜覆盖处理各生育时期土壤温度均高于T4处理；总体上，地膜覆盖处理土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾含量提高。与T4处理相比，T1、T2、T3处理谷子叶片SPAD值和干物质积累量均提高，以T1处理最高，T3处理次之；T1、T2、T3处理的株高、穗长、穗颈长、穗码数、主穗粒质量、主穗质量、千粒质量和产量均有不同幅度的增加，总体以T1处理表现最好，T3处理次之。其中，产量具体表现为T1>T3>T2>T4，T1、T3、T2处理分别较T4处理显著增产22.08%、21.77%、12.30%，T1和T3处理间差异不显著，但均显著高于T2处理。产投比表现为T1=T3>T4>T2，纯收入表现为T1>T3>T4>T2，T1处理产投比为1.81，纯收入为9 210.6元/hm²，较T4处理提高28.69%。综上，谷子地膜覆盖以T1处理最优，T3处理
次之。

关键词: 谷子, 渗水地膜, 生物降解地膜, 普通地膜, 土壤水温, 水分利用效率

Abstract: In the arid and semi‑arid areas of Ningxia Hui Autonomous Region，three kinds of plastic film mulching treatments including water‑permeable plastic film（T1），biodegradable plastic film（T2）and ordinary plastic film（T3）were set up，with open field（T4）planting as control，and the effects of different kinds of plastic film mulching on soil water content，water use efficiency，soil temperature，foxtail millet growth，yield and economic benefit were studied，so as to provide a theoretical basis for the popularization and application of plastic film mulching cultivation techniques in arid and semi‑arid areas of Ningxia Hui Autonomous Region.The results showed that compared with T4 treatment，each growth stage of T1 and T3 treatments was earlier，the growth period was shortened by 2 d，and the growth period of T2 treatment was prolonged by 5 d.The soil water content order was T1>T3>T2>T4，and the water use efficiency order wasT1>T3>T2>T4.In general，the soil temperature of plastic film mulching treatments was higher than that of T4 treatment at each growth stage. Overall，plastic film mulching increased soil organic total nitrogen，available nitrogen，available potassium contents. Compared with T4 treatment，the leaf SPAD value and dry matter accumulation of foxtail millet of T1，T2 and T3 treatments increased，T1 treatment was the highest，and T3 treatment was the second. The plant height，spike length，spike neck length，spikelet number per spike，grain weight of main spike，main spike weight，1 000‑grain weight and yield of T1，T2 and T3 treatments increased in different ranges. The overall performance of T1 treatment was the best，followed by T3 treatment.Among them，the yield order was T1>T3>T2>T4.Compared with T4 treatment，the yields of T1，T3 and T2 treatments significantly increased by 22.08%，21.77% and 12.30%respectively，there was no significant difference between T1 treatment and T3 treatment，but they were significantly higher than that of T2 treatment.The output‑input ratio order was T1=T3>T4>T2，and the net income order was T1>T3>T4>T2.The output‑input ratio of T1 treatment was 1.81，and the net income was 9 210.6 Yuan/ha，which was 28.69% higher than that of T4 treatment. In summary，T1 treatment was the best，followed by T3 treatment.

Key words: Foxtail millet, Water?permeable plastic film, Biodegradable plastic film, Common plastic film, Soil water content and temperature, Water use efficiency

中图分类号:

S515

罗世武, 李凯, 来幸樑, 程炳文. 不同种类地膜覆盖对土壤水温、谷子生长及产量的影响[J]. 河南农业科学, 2022, 51(7): 42-50.

LUO Shiwu, LI Kai, LAI Xingliang, CHENG Bingwen. Effects of Different Kinds of Plastic Film Mulching on Soil Moisture，Temperature，Foxtail Millet Growth and Yield[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2022, 51(7): 42-50.

参考文献

［1］周侃，樊杰，王亚飞，等.干旱半干旱区水资源承载力评价及空间规划指引：以宁夏西海固地区为例［J］.地理科学，2019，39（2）：232‑241.
ZHOU K，FAN J，WANG Y F，et al.Evaluation of water resources carrying capacity and it’s guidelines for spatial
planning in arid and semi‑arid regions：A case in Xiji‑Haiyuan‑Guyuan area of Ningxia［J］.Scientia Geographica Sinica，2019，39（2）：232‑241.
［2］董立国，李生宝，蒋齐，等.宁夏半干旱黄土丘陵区不同土地利用类型土壤贮水量变化分析［J］.干旱区资源与环境，2011，25（10）：184‑189.
DONG L G，LI S B，JIANG Q，et al.Soil moisture storage of different land use types in Ningxia semi‑arid loess hilly
area［J］.Journal of Arid Land Resources and Environment，2011，25（10）：184‑189.
［3］赵营，刘晓彤，罗健航，等.宁南山区春玉米施肥现状及减施潜力［J］.玉米科学，2021，29（3）：159‑164.
ZHAO Y，LIU X T，LUO J H，et al.Current status of fertilizer application and the potential for fertilize reduction in spring maize in the southern mountain region of Ningxia［J］.Journal of Maize Sciences，2021，29（3）：159‑164.
［4］陈利军，宝哲，林涛，等.基于Meta-analysis的新疆主要作物地膜覆盖产量及水分利用效率分析［J］.生态学杂志，2022，41（4）：661‑667.
CHEN L J，BAO Z，LIN T，et al.A meta‑analysis on the yield and water use efficiency of main crops covered with
plastic film in Xinjiang［J］.Chinese Journal of Ecology，2022，41（4）：661‑667.
［5］殷文，郭瑶，范虹，等.西北干旱灌区不同地膜覆盖利用方式对玉米水分利用的影响［J］.中国农业科学，2021，54（22）：4750‑4760.
YIN W，GUO Y，FAN H，et al.Effects of different plastic film mulching and using patterns on soil water use of
maize in arid irrigated area of northwestern China［J］.Scientia Agricultura Sinica，2021，54（22）：4750‑4760.
［6］张德奇，廖允成，贾志宽.旱区地膜覆盖技术的研究进展及发展前景［J］.干旱地区农业研究，2005，23（1）：208‑213.
ZHANG D Q，LIOA Y C，JIA Z K.Research advances and prospects of film mulching in arid and semi‑arid areas
［J］.Agricultural Research in the Arid Areas，2005，23（1）：208‑213.
［7］胡汉民.谷子地膜覆盖栽培增产机理及高产技术［J］.陕西农业科学，2000（7）：39‑40.
HU H M.Yield‑increasing mechanism and high‑yielding technique of film covering cultivation in millet［J］.Shaanxi Journal of Agricultural Sciences，2000（7）：39‑40.
［8］姚建民.渗水地膜研制及其应用［J］.作物学报，2000，26（2）：185‑189.
YAO J M.The invention and application of water‑permeability plastic membrane（WPPM）［J］.Acta Agronomica Sinica，2000，26（2）：185‑189.
［9］邓路，崔巍平.生物降解膜对土壤温、湿及玉米生长的影响［J］.节水灌溉，2020（6）：1‑7，13.
DENG L，CUI W P.Effect of biodegradable film on soil temperature，humidity and corn growth［J］.Water Saving
Irrigation，2020（6）：1‑7，13.
［10］贾冠清，刁现民.中国谷子种业创新现状与未来展望［J］.中国农业科学，2022，55（4）：653‑665.
JIA G Q，DIAO X M.Current status and perspectives of innovation studies related to foxtail millet seed industry
in China［J］.Scientia Agricultura Sinica，2022，55（4）：653‑665.
［11］卢东琪，高金权.渗水地膜覆盖对土壤含水量、温度及谷子生长的影响［J］.天津农林科技，2018（4）：6‑8.
LU D Q，GAO J Q.Effects of film covering on soil water content，temperature and millet growth［J］.Science and
Technology of Tianjin Agriculture and Forestry，2018（4）：6‑8.
［12］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［J］.土壤，2018，50（2）：414‑420.
BAI X，ZHOU H P，XIE W Y，et al.Effects of different plastic film mulching on soil moistures，temperatures and maize yields［J］.Soils，2018，50（2）：414‑420.
［13］张尚沛，李凯，程炳文，等.宁夏不同生态区种植模式对谷子产量的影响［J］.农业科学研究，2021，42（2）：40‑43.
ZHANG S P，LI K，CHENG B W，et al.Effects of planting patterns on millet growth in different ecological areas in Ningxia［J］.Journal of Agricultural Sciences，2021，42（2）：40‑43.
［14］郭秀娟.地膜覆盖种植对谷子生长发育的影响［J］.种子科技，2020，38（2）：11，13.
GUO X J.Effects of plastic film mulching cultivation on the growth and development of millet［J］.Seed Science&Technology，2020，38（2）：11，13.
［15］姚建民，李文刚，杨瑞平，等.谷子旱地渗水地膜全覆盖精密穴播高产技术研究［J］.山西农业科学，2014，42（11）：1183‑1185，1196.
YAO J M，LI W G，YANG R P，et al.The research of millet high‑production technology in dryland hole‑sowed accurately and mulched under water‑permeability membrane completely ［J］.Journal of Shanxi Agricultural Sciences，2014，42（11）：1183‑1185，1196.
［16］闫乃桐，张佳丽，王仕稳，等.降解地膜和渗水地膜覆盖对中国北方主要旱地作物产量和水分利用效率效应的Meta分析［J］.水土保持通报，2020，40（6）：121‑129.
YAN N T，ZHANG J L，WANG S W，et al.Meta‑analysis of effect of degradable plastic film and water‑permeable
plastic film mulching on dryland crop yield and water useing efficiency in northern China［J］.Bulletin of Soil and Water Conservation，2020，40（6）：121‑129.
［17］鲍士旦.土壤农化分析［M］.3版. 北京：中国农业出版社，2000：100‑150.
BAO S D.Soil Agrochemical analysis［M］.3rd ed.Beijing：China Agriculture Press，2000：100‑150.
［18］山仑.黄土高原农业可持续发展对策［C］//中国科学院，水利部水土保持研究所.中国高等科学技术中心论文集.北京：中国科学院，水利部水土保持研究所，1999：27‑30.
SHAN L.Countermeasures for sustainable development of agriculture in Loess Plateau［C］//Institute of Soil and
Water Conservation，Ministry of Water Resources，Chinese Academy of Sciences. Proceedings of China Advanced Science and Technology Center papers.Beijing：Institute of Soil and Water Conservation，Ministry of Water Resources，Chinese Academy of Sciences，1999：27‑30.
［19］相宗杰.宁夏中部干旱带谷子光合特性研究［D］.银川：宁夏大学，2016.
XIANG Z J.Studies on photosynthetic property of millet varieties in middle arid region of Ningxia［D］.Yinchuan：Ningxia University，2016.
［20］温晓霞，韩思明，赵风霞，等.旱作小麦地膜覆盖生态效应研究［J］.中国生态农业学报，2003，11（2）：93‑95.
WEN X X，HAN S M，ZHAO F X，et al.Research on ecological effect of wheat with plastic film in dry land［J］.Chinese Journal of Eco‑Agriculture，2003，11（2）：93‑95.
［21］刘胜尧，张立峰，李志宏，等.华北旱地覆膜春玉米田水温效应及增产限制因子［J］.应用生态学报，2014，25（11）：3197‑3206.
LIU S R，ZHANG L F，LI Z H，et al.Effects of plastic mulch on soil moisture and temperature and limiting factors to yield increase for dryland spring maize in the north China［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2014，25（11）：3197‑3206.
［22］LI C，WANG Q S，WANG N J，et al.Effects of different plastic film mulching on soil hydrothermal conditions and grain‑filling process in an arid irrigation district［J］.Science of the Total Environment，2021，795：148886.
［23］郭大辛，郭平毅，原向阳，等.不同地膜覆盖对土壤水温及谷子水分利用和产量构成的影响［J］.中国农业大学学报，2017，22（10）：56‑64.
GUO D X，GUO P Y，YUAN X Y，et al.Effects of different film mulching on soil moisture，temperature and water use efficiency，yield components of millet［J］.Journal of China Agricultural University，2017，22（10）：56‑64.
［24］王俊鹏，马林，蒋骏，等.宁南半干旱地区谷子微集水种植技术研究［J］.水土保持通报，2000，20（3）：41‑43.
WANG J P，MA L，JIANG J，et al.Research on millet planting technique of micro‑water harvesting in semi‑arid area of the south part of Ningxia Province［J］.Bulletin of Soil and Water Conservation，2000，20（3）：41‑43.

[1]	杨明达, 张素瑜, 李帅, 郑东方, 杨慎骄, 关小康, 王同朝. 不同播种灌溉方式对夏玉米出苗、干物质积累及转运和产量的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 22-31.
[2]	李君霞, 马小倩, 代书桃, 秦娜, 宋迎辉, 朱灿灿, 刘海霞, 金松灿. 谷子品质性状研究进展[J]. 河南农业科学, 2023, 52(9): 14-23.
[3]	戎亚思, 李国强, 张杰, 张建涛, 王猛, 郑国清, 冯伟. 基于AquaCrop 模型的河南省冬小麦灌溉制度优化研究[J]. 河南农业科学, 2023, 52(2): 151-161.
[4]	朱灿灿, 付森杰, 秦娜, 王春义, 代书桃, 宋迎辉, 魏昕, 李君霞. 磷肥施用深度对谷子根系分布、氮素吸收利用和产量的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(12): 22-30.
[5]	张红涛, 罗一铭, 谭联, 杨加蓬, 王宇. 基于迁移学习和残差网络的谷子病害识别研究[J]. 河南农业科学, 2023, 52(12): 162-171.
[6]	冯链, 田翔, 乔治军, 王海岗. 谷子农艺性状与蛋白质含量相关性分析[J]. 河南农业科学, 2022, 51(6): 43-53.
[7]	刘光宇, 徐晓静, 夏科科, 孙海汐, 陶月如, 崔震, 顾颖. 基于原生质体的谷子CRISPR/Cas9 基因编辑系统优化[J]. 河南农业科学, 2022, 51(1): 34-42.
[8]	郭涛, 邢英英, 姜文婷, 李卓远, 张腾, 密菲瑶, 王秀康. 滴灌施肥对马铃薯根层土壤养分含量、产量及水分利用效率的影响[J]. 河南农业科学, 2021, 50(9): 16-25.
[9]	梁晓红, 曹雄, 张瑞栋, 刘静, 黄敏佳, 王爱爱. 高粱和大豆间作对土壤水分分布及水分利用效率的影响[J]. 河南农业科学, 2021, 50(7): 30-38.
[10]	李君霞, 樊永强, 代书桃, 朱灿灿, 韩燕丽, 秦娜, 王彦辉, 宋迎辉. 播期对不同谷子品种干物质积累、转运和产量的影响[J]. 河南农业科学, 2021, 50(7): 39-47.
[11]	相吉山, 张恒儒, 于佳东, 索良喜, 郭普丞, 李岩, 韩奕, 杜鹤恬, 马静泽, 陈佳宁. 495个不同产区谷子品种（系）在赤峰地区的农艺性状分析[J]. 河南农业科学, 2020, 49(8): 16-30.
[12]	李君霞, 代书桃, 陈宇翔, 朱灿灿, 秦娜, 宋迎辉, 王春义, 芮战许, 梁秋芳. 种植密度对夏谷顶三叶和穗部性状的影响[J]. 河南农业科学, 2020, 49(7): 25-34.
[13]	潘晓莹, 武继承, 杨永辉, 高翠民, 张洁梅, 王越, 何方. 不同灌溉方式下养分配置对小麦、玉米产量和水分利用的影响[J]. 河南农业科学, 2020, 49(3): 17-23.
[14]	李俊红, 邵运辉, 刘瑞, 丁志强, 李舞, 张洁, 吕军杰, 姚宇卿. 长期垄作覆盖对旱地冬小麦、夏玉米产量和水分利用效率的影响[J]. 河南农业科学, 2020, 49(3): 24-31.
[15]	李任建, 申哲源, 李旭凯, 韩渊怀, 张宝俊. 谷子NBS-LRR类基因家族全基因组鉴定及表达分析[J]. 河南农业科学, 2020, 49(2): 34-43.