孟 玉，王振華，李文昊，宗 睿，王天宇，朱金儒

(1. 石河子大學(xué) 水利建筑工程學(xué)院，新疆石河子 832000； 2.現(xiàn)代節(jié)水灌溉兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆石河子 832000)

玉米是中國(guó)主要的糧食、飼料及工業(yè)原料作物[1]。新疆玉米生產(chǎn)普遍采用膜下滴灌種植方式，地膜覆蓋具有增溫保墑、防病抗蟲、抑制雜草、促進(jìn)作物根系發(fā)育及改善作物品質(zhì)等功能[2]。新疆地膜使用量為2.194×105t，覆膜面積為3.795×106hm2，均居全國(guó)第一，耕地覆膜率約為60%[3]。但由于缺少科學(xué)有效的回收措施，大量殘膜碎片殘留在農(nóng)田中。賀懷杰等[4]研究表明,新疆地區(qū)殘膜以每年16.37kg·hm-2的趨勢(shì)遞增，趙巖等[5]研究表明，新疆平均殘膜量已經(jīng)超過(guò)200kg·hm-2。農(nóng)膜殘片對(duì)土壤體積質(zhì)量、土壤孔隙度、土壤透氣性、透水性等都有不利影響，且降低作物產(chǎn)量[6]。張建軍等[7]研究表明，殘留地膜使土壤密度降低2.02%～11.7%，土壤水分下滲速度減緩，土壤水分無(wú)效蒸發(fā)增加，玉米產(chǎn)量降低4.8%～11.3%。麻世華等[8]研究表明，土壤中殘膜含量達(dá)58.5kg·hm-2時(shí)，玉米減產(chǎn)11.0%～23.0%，小麥減產(chǎn)9.0%～16.0%，大豆減產(chǎn)5.5%～9.0%，蔬菜減產(chǎn)14.6%～59.2%。Wang等[9]研究發(fā)現(xiàn)，普通膜覆蓋的地塊中殘留膜的積累量明顯強(qiáng)于可降解膜，可降解地膜使用后可以自動(dòng)降解，避免塑料殘膜引起的環(huán)境污染問(wèn)題，成為解決殘膜問(wèn)題的有效途徑[10]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，大力發(fā)展可降解地膜將成為趨勢(shì)[11]，目前研究應(yīng)用的降解膜主要有光降解[12]、生物降解[13-14]、光—生物降解[15]和液態(tài)降解地膜[16]。其中完全生物降解膜[17]與氧化生物雙降解膜[18]成為替代普通塑料地膜的理想選擇。大量學(xué)者都對(duì)降解地膜做出研究：周昌明等[19]及高旭華等[20]研究表明，降解膜的覆蓋改善了作物生長(zhǎng)的水肥環(huán)境，加速作物吸收氮素，對(duì)土壤養(yǎng)分起到良好的促進(jìn)作用；申麗霞等[21]研究認(rèn)為,可降解地膜能替代普通地膜應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；張杰等[22]研究表明，生物降解膜顯著影響土壤保水以及玉米產(chǎn)量。生物降解膜有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)[23]，降解地膜能否徹底代替普通地膜用于生產(chǎn)實(shí)踐，除降解性能及功能期、膜強(qiáng)度及延展性、生產(chǎn)成本等問(wèn)題外，核心問(wèn)題在于降解地膜的保墑增溫性能[24]。

目前對(duì)降解地膜的研究雖較多，但對(duì)不同顏色和誘導(dǎo)期的降解膜在新疆干旱地區(qū)應(yīng)用的研究較少。新疆地處西北地區(qū)，日照充分，氣候干旱少雨，降解地膜的保墑增溫性能受到氣候類型及灌溉方式等影響，滴灌條件下土壤干濕交替頻繁，蒸發(fā)能力強(qiáng)，不同顏色和不同誘導(dǎo)期的降解膜保溫保墑效果需進(jìn)一步明確。本文針對(duì)降解膜覆蓋對(duì)滴灌玉米的土壤水溫變化及生長(zhǎng)的影響進(jìn)行系統(tǒng)研究，以期為降解膜在新疆生產(chǎn)實(shí)踐中的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2019年4月20日至9月10日在現(xiàn)代節(jié)水灌溉兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室暨石河子大學(xué)節(jié)水灌溉試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)站位于石河子市西郊石河子大學(xué)農(nóng)試場(chǎng)二連(85°59′47″E，44°19′28″N)，海拔412 m，平均地面坡度為6‰。該地區(qū)屬典型溫帶大陸性氣候，多年平均降雨量為207 mm，年平均蒸發(fā)量為1 660 mm，大于10 ℃積溫為 3 463.5 ℃，大于15 ℃積溫為2 960 ℃，無(wú)霜期170 d。年平均日照時(shí)間為2 865 h，年平均風(fēng)速為1.5 m·s-1。試驗(yàn)田地下水埋深8 m以下，土壤質(zhì)地為中壤土，0～120 cm平均干體積質(zhì)量為1.53 g·cm-3。物理黏粒含量(粒徑<0.01 mm)大于20%。0～40 cm土層土壤理化性質(zhì)如表1所示。玉米全生育期(5月2日—9月8日)共127 d，總降雨量為107.4 mm，生育期內(nèi)日平均溫度為 22.93 ℃(圖1)。

表1 試驗(yàn)區(qū)土壤理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)以玉米品種‘新玉66’為研究對(duì)象，以誘導(dǎo)期為100 d、厚度為0.01 mm的黑色氧化生物雙降解膜(M1)，誘導(dǎo)期為80 d、厚度為0.01 mm的白色氧化生物雙降解膜(M2)，誘導(dǎo)期為80 d、厚度為0.01 mm的黑色完全生物降解膜(M3)，誘導(dǎo)期為100 d、厚度為0.01 mm的白色完全生物降解膜(M4)及厚度為0.01 mm的普通塑料地膜(PE)作為供試地膜。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用“1膜2管4行”的種植模式，膜寬為1.45 m，毛管間距為90 cm，玉米窄行行距為30 cm，寬行行距為60 cm，株距為20 cm，種植密度82 500株·hm-2(種植模式見圖2)。5月2日進(jìn)行人工點(diǎn)播，9月8日收獲，全生育期127 d。試驗(yàn)以普通膜為對(duì)照，共5個(gè)試驗(yàn)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，總共15個(gè)小區(qū)，每小區(qū)由單獨(dú)球閥控制灌水；滴灌帶選用的是新疆天業(yè)公司生產(chǎn)的單翼迷宮式滴灌帶，外徑16 mm，壁厚0.3 mm，滴頭間距為30 cm。玉米生育期內(nèi)的施肥量隨大田施肥，灌水量參照翟超等[25]試驗(yàn)設(shè)計(jì)的灌溉量并結(jié)合石河子市當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)踐，灌溉定額為5 625 m3·hm-2，灌溉制度見表2。

表2 玉米生育期灌溉制度表

1.4 測(cè)試指標(biāo)及方法

1.4.1 氣象數(shù)據(jù) 通過(guò)自動(dòng)氣象站(TRM-ZS2型)觀測(cè)降雨、風(fēng)速和風(fēng)向、氣溫、地溫、相對(duì)空氣濕度、太陽(yáng)輻射、日照時(shí)數(shù)和水面蒸發(fā)等。

1.4.2 地膜降解程度 覆膜后每隔10 d觀察記錄地膜降解程度。地膜降解分級(jí)指標(biāo)參照楊惠娣等[26]的方法，使用0～5級(jí)代表地膜降解程度，0級(jí)表示地膜完整未出現(xiàn)裂紋；1級(jí)表示開始出現(xiàn)裂紋；2級(jí)表示田間25%地膜出現(xiàn)細(xì)小裂紋；3級(jí)表示出現(xiàn)2～2.5 cm裂紋；4級(jí)表示地膜出現(xiàn)均勻網(wǎng)狀裂紋；5級(jí)則表示地膜裂解為4 cm×4 cm以下碎片，地表無(wú)地膜存在。

1.4.3 土壤溫度 使用曲管水銀溫度計(jì)測(cè)定玉米苗期、拔節(jié)期、抽雄期、灌漿期和成熟期5、10、15、20及25 cm深度的土壤溫度，溫度計(jì)均置于玉米株間，分別記錄8:00—20:00土壤溫度，每隔2 h觀測(cè)1次，自覆膜當(dāng)日起每7 d測(cè)定1次，直至生育期結(jié)束。

1.4.4 土壤含水率 試驗(yàn)中土壤含水率主要采用美國(guó)CPN公司生產(chǎn)的中子水分測(cè)試儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，烘干法對(duì)中子儀進(jìn)行標(biāo)定。中子管分別布置在各小區(qū)寬行、窄行和膜間裸地，每小區(qū)布置 3 組中子管。中子管埋深深度為1 m，每隔7 d測(cè)1次，灌溉、降雨前后加測(cè)，測(cè)定深度為0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm、40～50 cm、50～60 cm、60～80 cm、80～100 cm。

1.4.5 生長(zhǎng)指標(biāo)及干物質(zhì) 玉米典型生育期末，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選擇具有代表性的植株3株測(cè)量玉米株高、莖粗及葉面積。抽雄前玉米株高為地面至最高葉尖的高度，抽雄后玉米株高為地面至雄穗頂端的高度，用卷尺測(cè)量；莖粗用電子游標(biāo)卡尺測(cè)量，并采用十字交叉法讀數(shù)，取平均值；玉米典型生育期末隨機(jī)選擇具有代表性的植株3株，莖、葉、穗分開后稱量各部分鮮質(zhì)量，隨后105 ℃殺青30 min，于75 ℃下烘干至恒量，稱量植物各器官的干物質(zhì)量。

1.4.6 考種及測(cè)產(chǎn) 每小區(qū)連續(xù)取樣 10 穗測(cè)定穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量。測(cè)產(chǎn)時(shí)，每處理去掉邊行，收獲中間2行，單收、脫粒、單曬，測(cè)定地上部分經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，然后隨機(jī)選取曬干后的籽粒測(cè)定千粒質(zhì)量。

1.5 相關(guān)指標(biāo)計(jì)算方法

葉面積指數(shù)(leaf area index,LAI)計(jì)算式為：

LAI=A×ρ/S

式中：A為單株葉面積，cm2；ρ為單位土地面積基本株數(shù)，株；S為單位土地面積，cm2。

耗水量(evapotranspiration,ET)計(jì)算式為：

ET=P+I+ΔWs-Q

ET為作物全生育期內(nèi)總耗水量，mm；P為有效降雨量，mm；I為有效灌溉量，mm；ΔWs為土壤貯水量的變化量，mm；Q為地下水的補(bǔ)給量和滲漏量，mm。

水分利用效率(water use efficiency,WUE)計(jì)算式為：

WUE=Y/ET

式中：WUE為水分利用效率， kg·(mm-1·hm-2)；Y為產(chǎn)量， kg·hm-2；ET為耗水量，mm。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2019和SPSS 18對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和顯著性分析，Microsoft Excel 2019作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米生育期內(nèi)不同處理地膜的降解程度

如表3所示，誘導(dǎo)期對(duì)降解地膜的降解程度影響顯著，降解膜顏色與材料對(duì)降解程度影響不顯著。PE地膜從覆膜至覆膜后130 d始終未出現(xiàn)裂紋；M1在覆膜100 d開始出現(xiàn)裂紋，M4在覆膜90 d開始出現(xiàn)裂紋，誘導(dǎo)期為第100天的2種降解地膜(M1和M4)均在覆膜后第110天田面25%地膜出現(xiàn)細(xì)小裂紋，第130天出現(xiàn)2～2.5 cm裂紋；M2與M3(誘導(dǎo)期均為80 d)降解地膜均在覆膜第80天開始出現(xiàn)裂紋，第100天田面25%地膜出現(xiàn)細(xì)小裂紋，第120天出現(xiàn)2～2.5 cm裂紋。降解膜的實(shí)際降解時(shí)間與設(shè)計(jì)誘導(dǎo)期基本一致。

表3 玉米生育期內(nèi)不同地膜降解程度

2.2 不同降解膜覆蓋對(duì)滴灌玉米不同土層土壤含水率的影響

如圖3所示，圖3-A為0～20 cm土壤含水率，苗期至抽雄期4種降解膜與PE膜覆蓋的土壤含水率差異不顯著(P>0.05)，灌漿期至成熟期降解膜覆蓋土壤水分含量均小于PE膜覆蓋，在玉米成熟期，相較于PE地膜覆蓋，M1、M2、M3和M4處理地膜覆蓋下土壤含水率分別降低 0.83%、2.04%、1.50%和1.04%。圖3-B為 20～40 cm土壤含水率，4種降解膜處理與PE膜處理的土壤含水率均呈先增后減趨勢(shì)，在抽雄期達(dá)到最大值；苗期至抽雄期4種降解膜處理與PE膜處理的土壤含水率無(wú)顯著差異(P>0.05)，灌漿期以后，由于降解膜開始降解，水分無(wú)效蒸發(fā)增多，降解膜覆蓋的土壤含水率不同程度降低，含水率平均值表現(xiàn)為：PE>M1>M4>M3>M2，其中M2和M3(誘導(dǎo)期為80 d)處理與PE處理的平均土壤含水率差異顯著，分別降低2.76%和2.89%(P<0.05)；M1和M4(誘導(dǎo)期為100 d)處理保水效果較好，與PE膜無(wú)顯著差異?？梢?，降解膜的誘導(dǎo)期長(zhǎng)短、裂解程度是該土層土壤含水率產(chǎn)生差異的主要影響因素。圖3-C為40～60 cm土層含水率，在玉米播種至抽雄期，PE膜覆蓋的土壤含水率較小，自灌漿期至成熟期，4種降解地膜覆蓋的土壤含水率低于PE膜覆蓋處理，但差異未達(dá)顯著水平(P>0.05)。圖3-D為60～100 cm土層含水率，由于膜下滴灌條件下土壤水分運(yùn)移多發(fā)生在60 cm土層以上，并且單次灌溉量小，灌溉對(duì)該土層影響較小，4種降解膜覆蓋與普通膜覆蓋下的土壤含水率無(wú)顯著差異(P>0.05)。

2.3 不同降解膜覆蓋對(duì)滴灌玉米各生育期5～25 cm土層土壤溫度變化的影響

圖4為不同處理滴灌玉米各生育期的土壤溫度。苗期玉米葉面積指數(shù)較小，不同降解膜覆蓋成為影響地溫的主要因素，由于不同顏色降解膜允許光穿透能力不同，此階段2種黑色降解膜M1和M3處理的平均土壤溫度較PE處理低 0.13 ℃和0.68 ℃(P>0.05)，2種白色降解膜M2和M4處理較PE處理高0.53 ℃和0.55 ℃(P>0.05)。拔節(jié)期至抽雄后期，此階段4種降解膜尚未開始降解，隨著玉米生長(zhǎng)發(fā)育及葉面積增加，良好的冠層結(jié)構(gòu)阻隔了太陽(yáng)光對(duì)地膜的直射，土壤溫度不同程度降低，黑色降解膜M1表現(xiàn)出良好的保溫作用，各土層平均溫度較PE處理高1.51 ℃(P<0.05)。灌漿期至成熟期，玉米葉片逐漸凋落，葉面積指數(shù)減小，同時(shí)，4種降解膜均出現(xiàn)不同程度的裂解，降解膜的保溫作用逐漸衰弱，此階段中，M1處理土壤溫度最高，各土層土壤平均溫度較PE膜處理高0.63 ℃ (P>0.05)，M2、M3和M4處理分別較PE處理低 0.09 ℃、0.05 ℃和0.21 ℃(P>0.05)。可見，誘導(dǎo)期較長(zhǎng)的黑色地膜M1整體保溫效果 較好。

滴灌玉米苗期灌水量少且作物葉面積指數(shù)較小，地溫主要受太陽(yáng)輻射及大氣溫度等因素影響。由圖5可知，土壤溫度隨土壤深度的增加而減小，不同處理間土壤溫度差異也在減小。滴灌玉米苗期5～25 cm土層深度的土壤溫度日變化趨勢(shì)一致，均呈現(xiàn)低—高—低變化趨勢(shì)，從8:00開始，氣溫逐漸升高，地溫隨之升高，到16:00時(shí)，地溫達(dá)到最大值，隨后逐漸下降。土壤溫度日變化受地膜顏色和組成材料共同影響。14:00之前，2種白色地膜M1和M4處理土壤溫度較高，16:00時(shí)，5、10和25 cm土層最高土壤溫度出現(xiàn)在PE膜覆蓋處理，15和20 cm土層最高土壤溫度出現(xiàn)在M1降解膜覆蓋處理。18:00之后，2種氧化生物雙降解膜M1和M2處理土壤保溫效果較好，相較于PE地膜覆蓋，18:00時(shí)M1和M2處理使土壤溫度平均增加0.65 ℃和0.62 ℃。

2.4 不同降解膜覆蓋對(duì)滴灌玉米生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

圖6為降解膜覆蓋下滴灌玉米株高、莖粗、葉面積指數(shù)及地上干物質(zhì)積累的變化情況。由圖 6-A、6-B可知，苗期至抽雄期4種降解膜覆蓋與PE膜覆蓋的株高、莖粗差異不顯著；灌漿期至成熟期，降解膜開始出現(xiàn)裂紋，保水能力逐漸下降，成熟期M1、M2、M3和M4處理的株高分別較PE處理低3.09%、2.23%、 2.50%和1.44% (P<0.05)。由圖 6-C可知，4種降解膜與普通膜覆蓋下的玉米葉面積指數(shù)均呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)，各處理間差異不具有統(tǒng)計(jì)意義。由圖 6-D可知，干物質(zhì)積累量隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)而不斷增加，出苗～拔節(jié)期干物質(zhì)積累緩慢，拔節(jié)期～灌漿期迅速增長(zhǎng)，到成熟期干物質(zhì)積累量達(dá)到最大。生育前期各處理間玉米干物質(zhì)積累量無(wú)顯著差異(P>0.05)，成熟期降解膜M2、M3和M4處理分別比PE膜處理低 6.67%、2.72%和2.29%(P<0.05)，降解膜M1處理干物質(zhì)積累量低于PE膜處理0.87%，但差異未達(dá)顯著水平 (P>0.05)。

2.5 不同降解膜覆蓋對(duì)滴灌玉米產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成要素及水分利用效率的影響

降解膜與PE膜覆蓋的滴灌玉米產(chǎn)量及組分見表4。從表4可知，穗長(zhǎng)表現(xiàn)為：M1>M2>PE> M4>M3，各處理間差異未達(dá)顯著水平；M1處理下玉米穗粗較PE膜處理提高5.68% (P<0.05)；M1和M2處理玉米穗粒數(shù)與PE無(wú)顯著差異 (P>0.05)，M3和M4處理玉米穗粒數(shù)顯著降低15.52%和9.40%(P<0.05)；對(duì)照于PE處理，M1處理玉米千粒質(zhì)量降低1.02% (P>0.05)，M2、M3和M4處理的玉米千粒質(zhì)量顯著降低 6.62%、3.96%和4.81%(P<0.05)。玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為：PE>M1>M4>>M3>M2，PE處理下的滴灌玉米產(chǎn)量最高，降解膜M1覆蓋產(chǎn)量降低0.43%(P>0.05)，M2、M3和M4處理較PE膜處理分別減產(chǎn)19.18%、5.74%、5.4%(P<0.05)。

表4 不同地膜覆蓋下玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素

由表4可知，不同處理對(duì)水分利用效率的影響表現(xiàn)為：PE>M1>M4>M3>M2，M1處理下水分利用效率比PE膜覆蓋下的水分利用效率低1.09%，差異未達(dá)顯著水平(P>0.05)，M2、M3和M4處理較PE膜處理水分利用效率分別顯著降低17.06%、5.42%和4.62%(P<0.05)。

3 討 論

覆蓋地膜能改善耕作層土壤的水熱狀況，降解膜由于自身降解作用，其保溫保墑效果在作物生長(zhǎng)發(fā)育的不同階段有所差異。申麗霞等[21]研究表明，可降解膜覆蓋能提高玉米生育前期0～40 cm的土壤水分；趙愛琴等[27]研究表明，降解膜覆蓋可提高玉米苗期至拔節(jié)期土壤貯水量；王鑫等[28]研究表明，降解膜在玉米生長(zhǎng)前期具有明顯保水效果；本文研究結(jié)果與前人類似，在玉米苗期至抽雄期，降解膜覆蓋下的土壤含水率較PE膜無(wú)顯著差異(P>0.05)，可見，玉米生育前期，與PE膜保持一致完整性的降解膜具有良好的保水作用。灌漿期是玉米需水關(guān)鍵期，若此時(shí)土壤水分不足，會(huì)阻礙根系吸收，易導(dǎo)致葉片萎蔫，灌漿的物質(zhì)來(lái)源減少，籽粒庫(kù)容縮小，秕粒增多，千粒質(zhì)量下降，最終導(dǎo)致玉米減產(chǎn)。本研究中該生育期降解膜出現(xiàn)一定程度的裂解，對(duì)土壤的保墑作用減弱，降解膜M2、M3處理下土壤平均含水率均低于PE膜覆蓋，與丁宗江等[18]研究發(fā)現(xiàn)降解膜在玉米生育后期隨著膜的不斷裂解保墑作用越來(lái)越弱相吻合。隨著玉米生育后期降解膜的裂解，保水性能下降，地表蒸發(fā)變大，作物需水關(guān)鍵期土壤水分減少，是導(dǎo)致本研究中降解膜M2、M3比PE膜分別減產(chǎn)19.18%、5.74%的原因之一。

王雯等[29]研究表明，作物生育后期，降解地膜保溫能力明顯下降，本研究出現(xiàn)類似結(jié)果，除誘導(dǎo)期為100 d的黑色降解膜M1外，其余降解膜在玉米灌漿期和成熟期保溫效果均減弱，作物干物質(zhì)積累出現(xiàn)下降趨勢(shì)，這可能是因?yàn)镸1誘導(dǎo)期較長(zhǎng)，降解速率比其他降解膜慢，能滿足玉米生育期內(nèi)的生長(zhǎng)需求；王斌等[30]研究表明，降解地膜降解處于誘導(dǎo)期之前，玉米降解地膜膜下5 cm和10 cm的土壤溫濕度均高于PE地膜，但兩種地膜的土壤溫度差異均不顯著，本研究中降解膜M1在5、15、20 cm土層保溫效果較好，與劉蕊等[31]研究結(jié)果相似。本研究還發(fā)現(xiàn)：黑色降解膜具有良好的保溫效果，能形成較高的土壤溫度，從而有利于作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量提高[32]，一是因?yàn)楹谀ね干湎禂?shù)低，增加凈輻射；二是因?yàn)楹谀p緩了覆膜地面溫度的下降速度，抑制土壤水分蒸發(fā)和阻礙近地面氣層的熱量交換，使能量不易散失，能保證適宜的土壤溫度，從而使作物根系活性增加、肥料利用效率提高，提高土壤酶活性，進(jìn)而有利于玉米生長(zhǎng)并提高產(chǎn)量。灌漿期后，降解膜M2、M3由于誘導(dǎo)期設(shè)計(jì)開始裂解，保溫效果減弱，并且此時(shí)作物冠層逐漸增大，攔截了大部分太陽(yáng)輻射，并在地面產(chǎn)生陰影，進(jìn)而削弱了陽(yáng)光的直接照射，減緩?fù)寥罍囟鹊纳遊33]。至灌漿后期，玉米葉片逐漸凋落，葉面積指數(shù)逐漸減小，冠層覆蓋度下降，降解膜保溫效應(yīng)降低至消失，是降解膜M2、M3處理比PE膜處理分別減產(chǎn)19.18%、5.74% (P<0.05)的原因之一。

本研究中的試驗(yàn)地降雨量小，蒸發(fā)能力強(qiáng)，空氣相對(duì)濕度小，試驗(yàn)播種期間氣溫低，回溫慢，作物前期生長(zhǎng)緩慢。玉米的株高、莖粗、葉面積指數(shù)及地上干物質(zhì)的積累是衡量玉米植株生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的重要指標(biāo)。本研究中誘導(dǎo)期較長(zhǎng)的降解膜M1覆蓋下的玉米產(chǎn)量最高[34]。降解速率快[35]的降解膜M2在拔節(jié)期和抽雄期保水性能良好，但從抽雄期后地膜開始裂解，地表蒸發(fā)變大，地膜保水性變差，在需水關(guān)鍵期作物吸收水分較少，是導(dǎo)致M2產(chǎn)量比PE膜低19.18%(P<0.05)的主要原因，誘導(dǎo)期為100 d的M4覆膜后第90天出現(xiàn)裂紋，這可能是由于太陽(yáng)輻射和機(jī)械外力造成地膜提前降解，此時(shí)玉米處于灌漿期，地膜裂解使土壤水分蒸發(fā)，作物吸水不足導(dǎo)致M4處理減產(chǎn)。而誘導(dǎo)期為100 d的M1裂解出現(xiàn)在覆膜100 d以后，作物基本進(jìn)入蠟熟期，并且黑色降解膜M1能形成較高的土壤溫度，提高玉米產(chǎn)量，其產(chǎn)量雖比PE膜有減少但無(wú)顯著差異。

4 結(jié) 論

與普通地膜覆蓋相比，可降解膜覆蓋在玉米苗期至抽雄期保持完整，降解膜的實(shí)際降解時(shí)間與設(shè)計(jì)誘導(dǎo)期基本一致。

可降解膜與普通膜在苗期至抽雄期保水效果相近，灌漿期后，誘導(dǎo)期為80 d的降解膜處理的20～40 cm土層土壤含水率較普通膜處理顯著下降，誘導(dǎo)期為100 d的降解膜保水效果較好。從全生育期來(lái)看，誘導(dǎo)期為100 d的黑色降解膜保溫效果較好。

與普通地膜覆蓋相比，降解膜覆蓋下玉米株高、莖粗、葉面積指數(shù)及干物質(zhì)積累量在苗期至抽雄期差異不顯著(P>0.05)，成熟期均不同程度降低。不同降解地膜覆蓋均降低玉米產(chǎn)量和水分利用效率，其中誘導(dǎo)期為100 d的黑色降解膜覆蓋下玉米產(chǎn)量和水分利用效率與普通地膜覆蓋處理無(wú)顯著差異(P>0.05)。

誘導(dǎo)期為100 d的黑色氧化生物雙降解地膜(M1)應(yīng)用效果較好，可考慮在新疆干旱區(qū)生產(chǎn)實(shí)踐中推廣使用。