渗水地膜覆盖玉米试验
时间:2010-05-13 来源： 作者:
为了在干旱、半干旱地区充分利用自然降水，变无效降水(小于10mm／次)为有效水。2002年我们引进山西省农科院农业资源综合考察所最新研制成功的一种可渗水的新型地膜----渗水地膜，进行试验、示范，探索其小雨量降水资源的利用与增产机理，并与普通地膜对照，检验其增产、增收效果。
一、试验区自然条件山西省岢岚县位于晋西北黄土高原，海拔高度1400m，年降雨量400mm左右，年平均气温6．2℃，无霜期120d左右，属于半干旱半温润冷凉地区。全县近5万公顷耕地，98％是旱地，“一寒二旱”长期制约着农业生产的发展，致使粮食产量低而不稳，广大旱农一直处于贫困之中。
二、小雨量降水资源特征与利用我县干旱缺水、气候冷凉，水热组合严重不协调是影响作物单产低而不稳的主要因素。经气象资料查明，降水资源的利用率只有30％左右。造成水分利用率低的重要原因是土壤表层水分的蒸发率高，而现有的农艺技术不能有效利用小雨量(小于10mm／次)天然降水资源。
1．小雨量资源特征数量特征频率高，数量多。时间特征：春播作物在雨季来临前生长发育的前期，小雨发生频率特别高。动态特征：小雨入渗浅，只能停留在土壤表层，多以无效水的形式蒸发掉。
2．小雨量资源利用当前多数旱作农业技术在小雨量降水资源开发利用方面效果不大。如普通地膜覆盖技术，虽然增温保温效果好，但不能高效利用小雨量资源，且通气状况也差。对此我们在渗水地膜试验田进行了0--10cm土壤含水量的测定，探索渗水地膜的渗水效果。试验结果表明，0--10cm土壤含水量，渗水地膜玉米田比普通地膜玉米田高19．1％，比无覆盖玉米田高37％，普通地膜玉米田比无覆盖玉米田高67．9％。渗水地膜土壤含水量比普通地膜增加30．5％，大约利用小于10mm／次降雨量100--150mm，证明了渗水地膜具有极好的渗水性。
三、渗水地膜的试验效果和增产机理
1．试验基本情况
(1)材料：渗水地膜(幅宽140cm，厚度0．006mm)，普通地膜(幅宽80cm，厚度0．007mm)。
(2)方法：采取随机区组设计，2次重复，小区面积667平方米，以渗水地膜为处理，普通地膜和无覆盖为对照，并设大区示范田与对照相比较。
(3)品种：中单2号玉米。
(4)面积试验面积0．4公顷，示范面积30公顷。
2．渗水地膜的增产效果试验结果表明：
(1)渗水地膜覆盖比普通地膜覆盖的玉米平均增产120kg／667平方米，增产幅度为24.7％，比无覆盖玉米增产380kg／667平方米，增产幅度87．5％。渗水地膜示范田平均产量585kg／667平方米，普通地膜玉米产量475kg／667平方米，无覆盖玉米产量仅为270kg／667平方米。
(2)渗水地膜覆盖能引起玉米生长前期营养体产生明显的变化，7月5日测定，株高比普通地膜覆盖增高28cm，比无覆盖增高51cm；茎粗比普通地膜覆盖增加0．3cm，比无覆盖增加0．7cm；根系比普通地膜覆盖增加13条，比无覆盖增加21条单株鲜重比普通地膜覆盖增加250g，比无覆盖增加460g。
(3)渗水地膜使穗部增产贡献率增大，穗长比普通地膜覆盖增加17．7％，比无覆盖增加57．4％；穗粒数比普通地膜覆盖增加20％，比无覆盖增加66．8%；千粒重比普通地膜覆盖增加3．8％，比无覆盖增加13．3％。
(4)渗水地膜使单株生产能力明显提高，渗水地膜单株产量为0．148kg，普通膜为0．147kg，无覆盖的仅为0．097kg。
(5)渗水地膜覆盖可比普通地膜覆盖提早成熟5d，渗水地膜玉米成熟期为8月23日，普通膜为8月28日，无覆盖为9月8日。
(6)渗水地膜覆盖的经济效益，渗水地膜玉米平均产量605kg／667平方米，产值659元／667平方米，纯收入566元；普通膜玉米平均产量485kg／667平方米，产值522元／667平方米，每667平方米纯收入434元；无覆盖玉米平均产量320kg／667平方米，产值339元／667平方米，纯收入279元。渗水地膜玉米比普通地膜玉米增产120kg／667平方米，纯增收132元／667平方米，比无覆盖玉米增产285kg／667平方米，纯增收287元／667平方米。
5．渗水地膜增产机理
(1)渗水地膜具有渗水性。膜上有不规则的筛网状微小细孔，可使雨水渗入膜，能多接纳小于10mm／次小雨量100--150mm，相当于增加了2--3次的灌水量。0--10mm土壤含水量比普通地膜提高30％，极大地提高了水分利用率。
(2)渗水地膜与普通地膜有相似的保水性。经观察，渗水地膜覆盖玉米的蒸腾与蒸散比高达0．97，而普通地膜玉米为0．75，无覆盖的仅为0．48。
(3)渗水地膜具有良好的保温、调温性能。渗水地膜幅宽140cm，田间覆盖度达66．7％，比普通膜增加21个百分点，相应地增加了土壤的保温面，经观察比普通膜日平均地温低0．5--1℃，但由于渗水膜使用后膜面上具有细小的渗水孔，利用温度调节，在低温时刻利于作物生长，在高温时刻比普通膜的地温低，更能起到护根和促进作物生长的作用。
(4)渗水地膜具有很好的微通气性能。地膜上具有筛网状微孔，既能使雨水入渗，又能增加土壤的通透性，有利于根际好气性有益微生物的活动和促进根系呼吸与活力，进而促进作物生长。
(5)创造了水分、温度、空气、养分相互协调的土壤微生态环境。渗水地膜的渗水、保水、增温、调温、微透气等功能与农作物生长发育及大气环境周年变化节律的有机结合，构成了协调性能好的土壤微生态环境、土壤与作物的近地环境、土壤与作物与大气系统环境，创造了作物丰产的物质、能量及交换基础，使干旱地区的天然降水资源尤其是小雨量资源有效化，使冷凉地带的热量资源有效化、活土层养分资，源有效化、土壤微生物资源有效化，使各种自然资源集中反映到作物高产上，建立了功能更强的人工生态系统或复合经济系统。四、结论渗水地膜在原有地膜的基础上，新开发了微通透结构，可以渗水、调温，有利于水、肥、气、热资源的进一步转化，具有比普通地膜更高的增产、增收效果，适于在我国北方干旱地区的多种作物上大面积推广应用。
