劉 震，王秀領，徐玉鵬，閆旭東

（滄州市農林科學院，河北滄州 061001）

我國是水資源匱乏的國家之一，農業(yè)用水嚴重制約著國民經濟的發(fā)展［1，2］。近年來，隨著“地下水限采”、“糧改飼”等政策的實施，環(huán)渤海低平原區(qū)小麥等耗水相對較多的作物種植面積壓減，冬閑田面積進一步增加，為青貯玉米種植提供了更大空間。然而該區(qū)域春季地溫低，雨水少［3］，傳統(tǒng)的青貯玉米種植方式受播種時氣溫、地溫、墑情等因素的影響［4～6］，常出現苗不齊、苗不壯、發(fā)苗慢等現象，在青貯玉米大喇叭口期極易形成“卡脖旱”，造成減產，成為青貯玉米生產的主要限制因子［7～9］。針對青貯玉米生產問題，有些專家根據不同地區(qū)特點開展了相關研究，但針對環(huán)渤海低平原區(qū)自然特點的青貯玉米旱作種植技術研究較少［10］。本試驗以增溫集雨保墑、促苗早發(fā)、苗全苗壯為突破口，通過研究不同覆膜方式對雨養(yǎng)青貯玉米光合特性、耕層土壤水分、溫度變化以及產量表現的影響，確定該區(qū)域青貯玉米最佳種植模式，為該地區(qū)青貯玉米節(jié)水高產提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于2018年在河北省滄州市農林科學院前營試驗站進行。試驗站位于東經116°44′3，北緯38°14′23，屬暖溫帶半濕潤大陸季風氣候，土壤為壤土，年均溫13℃，≥10℃積溫4349℃。0～20 cm土層有機質含量為15.4 g／kg，堿解氮含量為22.3 mg／kg，有效磷含量為17.9 mg／kg，速效鉀含量為103.0 mg／kg，是典型的一年兩熟旱作農業(yè)區(qū)。該區(qū)域年總降雨量為400～600 mm，80%集中在7～9月份。2018年青貯玉米生育期降雨量404.2 mm。

1.2 試驗設計

供試青貯玉米品種為金嶺青貯10，小區(qū)面積11 m×5 m＝55 m2。試驗設6個處理（表1），以當地目前農戶常見的等行距種植模式55／55 cm露地平作為對照（CK），重復3次，隨機區(qū)組排列。密度75 000株／hm2，4月30日播種，生育期內進行常規(guī)管理。

表1 試驗各處理情況Table 1 Different treatments in the experiment

1.3 測定項目與方法

玉米乳熟期選擇晴天上午10∶00～12∶00，分別用光合測定儀、葉綠素測定儀測定青貯玉米穗位葉中部的光合速率、葉綠素含量。用植株冠層分析儀測定青貯玉米的葉面積指數。

自青貯玉米出苗至蠟熟期，用W.E.T-HH2土壤水分鹽分溫度速測儀測定青貯玉米植株間0～20 cm土層土壤含水量。用地溫計測定上午9∶00～10∶00青貯玉米棵間0～20 cm土壤溫度。大喇叭口期以前每7 d測定1次，大喇叭口期以后每14 d測定1次。

青貯玉米蠟熟前期小區(qū)實收測定各處理重量，然后按照單位面積折算產量。

試驗數據采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計分析，Sigmaplot14.0軟件繪制圖表。

2 結果分析

2.1 不同種植模式對青貯玉米光合特性的影響

表2數據表明，寬窄行種植模式青貯玉米光合速率、葉綠素含量和葉面積指數均高于等行距種植模式（CK），其中，寬窄行種植模式青貯玉米的光合速率與對照間差異均達顯著水平，不同寬窄行種植模式間青貯玉米的光合速率差異均不顯著。不同寬窄行種植模式中，覆膜處理青貯玉米光合速率、葉綠素含量和葉面積指數均高于不覆膜處理，并均以40／70壟作膜側處理最高。覆膜處理青貯玉米的葉面積指數與不覆膜處理差異均達顯著水平，4個覆膜處理間、2個不覆膜處理間葉面積指數差異均不顯著。各處理青貯玉米葉綠素含量差異均不顯著?？偟恼f來，青貯玉米的光合速率、葉綠素含量、葉面積指數均表現為寬窄行高于等行距，覆膜高于露地，壟作高于平作。

表2 不同種植模式青貯玉米的光合速率和葉綠素含量Table 2 Photosynthetic rate and chlorophyll content of silagemaize in different planting patterns

2.2 不同種植模式對0～20 cm土層土壤含水量影響

圖1數據表明，與露地平作相比，覆膜顯著提高了耕層土壤含水量，青貯玉米營養(yǎng)生長期和生殖生長期分別提高2.46%和3.38%。起壟覆膜模式耕層土壤含水量高于平作覆膜模式，且膜側播種處理的調控效應大于膜下播種處理；在平作覆膜模式下，膜側播種與膜下播種在青貯玉米全生育期內耕層土壤含水量差異均未達顯著水平；在壟作模式下，在青貯玉米營養(yǎng)生長期膜側比膜下高2.27%，差異達顯著水平，生殖生長期膜側與膜下差異不顯著。寬窄行露地平作與等行距露地平作土壤含水量無明顯差異。

圖1 玉米全生育期各處理0～20 cm土壤含水量變化Fig.1 Change of 0-20 cm soil moisture content in the whole grow th period ofmaize

2.3 不同種植模式對0～20 cm土層土壤溫度影響

與露地平作相比，覆膜能顯著提高耕層土壤溫度（圖2），且表現為起壟覆膜高于平作覆膜模式，膜下種植模式顯著高于膜側種植模式，以起壟膜下種植模式增溫效果最好。試驗數據表明，覆膜后在青貯玉米吐絲期前耕層地溫提高1.60℃，顯著大于吐絲期后的增溫效應（0.59℃）。在青貯玉米吐絲前，膜下種植處理地溫顯著高于膜側種植處理，吐絲期后，膜下種植處理與膜側種植處理地溫差異不顯著。與等行距露地平作相比，寬窄行露地平作對地溫無明顯影響。

圖2 玉米全生育期各處理0～20 cm土壤溫度變化Fig.2 Change of 0-20 cm soil temperature in the whole grow th period of maize

2.4 不同種植模式對青貯玉米產量的影響

表3數據表明，40／70露地平作、40／70平作膜下、40／70平作膜側、40／70壟作膜下和40／70壟作膜側分別比對照增產9.92%、15.89%、19.00%、26.08%和30.52%，均達顯著水平。覆膜比露地模式產量平均提高17.07%，壟作覆膜比平作覆膜產量平均提高9.24%。另外，膜側種植模式比膜下種植模式產量提高3.12%。起壟覆膜側播處理表現出產量最高，技術效果最優(yōu)。

表3 不同種植模式青貯玉米產量Table 3 Silage corn yield in different planting patterns

3 結論與討論

壟作覆膜栽培模式可以影響玉米產量及土壤溫濕度。多數研究表明，壟作覆膜可以減少土壤水分蒸發(fā)，通過隔絕土壤與外界的水熱交換，減少不利環(huán)境對玉米的影響，增強抵抗逆境的能力。謝永春研究表明，地膜覆蓋可以明顯促進玉米產量，與對照相比，覆膜處理比平作處理產量平均提高118.15%～217.65%［11］。趙冀研究發(fā)現，壟溝栽培對春玉米生育期內土壤含水量會產生一定影響，平均可提高0～40 cm土壤含水量約13.27%［12］。本試驗結果表明，寬窄行種植和起壟覆膜均能提高青貯玉米的光合速率、葉綠素含量和葉面積指數，同時各覆膜處理均能提高0～20 cm耕層的土壤含水量和土壤溫度，與露地平作相比，覆膜顯著提高耕層土壤含水量，青貯玉米營養(yǎng)生長期和生殖生長期分別提高2.46%和3.38%，說明覆膜對減少土壤水分蒸發(fā)起到了促進作用。同時，在壟作模式下，青貯玉米營養(yǎng)生長期膜側土壤含水量較膜下高2.27%。造成此情況的原因可能是由于起壟后膜側處于壟溝底部，對自然降水起到了聚集作用。因此，在測量時膜側土壤含水量高于膜下含水量。同時，與對照相比，覆膜能顯著提高耕層土壤溫度，覆膜后青貯玉米吐絲期前耕層地溫可提高1.60℃，地溫增加后可以促進玉米早期發(fā)育［13］。

本研究明確了青貯玉米不同栽培模式間光合效率、葉面積指數及土壤溫濕度的差異，確定了在6種種植模式中，40／70壟作膜側種植模式效果最優(yōu)。該種植模式具有顯著的集雨保墑、壯苗穩(wěn)產增產的作用，可有效緩解環(huán)渤海低平原區(qū)青貯玉米種植中春季地溫低、苗期降水少所帶來的生產難題，在該區(qū)域青貯玉米生產中具有廣闊的應用前景。