全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 增刊
, , 一
地膜条件下土壤生态因子与玉米
产量的关系 ‘
文启凯 肖 明 毛鸿才 石 书兵 赵丽华 王 文全 孙春玲
新疆八一农学院农学分院 , 乌鲁木齐
【摘要 】 研究干早地区地膜条件下 , 土壤生态因子对玉米产量的影响 结果表明 , 最佳种
植模式为作物距地膜 中心线 一 , 施纯 为 一
· 一
, , 玉米产量为
镇 , , 簇 “ ·
一
, 该种植模式有利于提高作物产量及残膜 回收
关键词 地膜栽培 玉米 土壤 生态因子
一 ,
, , , ,
, ‘ “ , 叮 一 , 月户户 , ,
一
一
,
一 一 ,
一 · 一 , , 簇 二 簇 ·
一
,
户 ·
一 , , , ·
引 言
我国地膜栽培技术 , 现 已得到大面积
推广与应用 , 并取得了明显增产效果与经
济效益 而对地膜内外不 同位置土壤生态
条件变化规律的研究尚少 , 〕 特别是对膜
侧及膜内外不同部位的生态条件与最佳施
肥水平 尚未进行深入研究 为此 , 于
一 年进行 了在距地膜中心线不 同的
距离上种植玉米 , 并施入不同量的 、 化
肥 , 组成 次通用旋转组合回归设计 , 以确
定地膜内外不同生态条件下 、 最佳施
入量 , 为深入研究地膜增产机理提供科学
依据
试验地设置 在新疆八一农学院老满城试验
农场 , 海拔 , 年平均温度 ℃ , ℃积温
℃ , 月份平均气温 一 ℃ , 月份平均气
温
,
℃ 年降水量平均 , 无霜期
天 , 地处温带干草原 向荒漠化过渡 的生物气候
带 试验地土壤为熟化度较高的灌耕棕钙土 , 耕
层土壤有机质为 ·
一
, , 全 为
一
, , 速效 一 ·
一
, , 速效 ·
一
,
, 速
效 ·
一
, , 有效
· 一
, , 有 效
· 一
, , 有效 ·
一
, , 有效
· 一
, , 有效 ·
一
, , 土 壤容重
一
, 孔 隙度 写 , 田 间持水 量
·
一
,
试验方法
采用 次通用旋转组合回归设计 , 植株距膜
中心距离 、纯 , , 星号
研究方法
试验区概况
, 新强 自然科学基金资助项 目
年 月 日收到 , 年 月 日改回
应 用 生 态 学 报 卷
臂值 一 土 , 低一 队 , 按编码值
制定的试验方案共设置 个小区 , 重点重复小
区编号 一 、 一 、 一 、 一 、 一 , 共 个
区 , 随机排列 , 次重复 , 小区面积为 , 供
试玉米品种为 一 , 使用 幅宽地膜 , 膜两
侧埋土 , 实际膜面宽 按设计要求 , 各
处理的 、 化肥 做底肥 , 做追肥 为了
进一步研究距膜 中心不 同距离的耕层土壤速效
养分 、 土壤酶的活性及水热条件变化规律 , 专门
设置了作物种植在膜中心 及种植在 。一
、 一 、 一 、 一 、 一 , 共
个处理的取样观测 区 , 面积 , 次重
复 , 随机排列 , 在作物生长季节观察不同深度土
壤水热变化及土壤酶 、 土壤养分变化 , 并按照要
求 , 在试验网室设置了与田间观测区处理相同的
模拟试验 区 , 又增装了不 同深度的负压计与中子
管 铝制 , 分别定时观测地温 、 土壤吸水力 用 中
子仪测定相应深度的土壤含水量 与此 同时 , 用
直径 细 口 土钻在距离膜中心不同距离的土
表 土壤酶与养分的变化 , 一 , ,
壤耕层采取土样 室 内分析严格按操 作规程进
行 , 分析结果准确度和精确度 、差异显著性均在
分析误差允许范 围 在正规 田 间试验 , 测定各组
合小区的作物生理生化指标 、作物产量构成因素
及实际产量
结果与讨论
土壤温度与土壤水份变化
测定结果表明 , 土壤温度随着远离膜
中心而逐渐降低 月中旬 , 表层 膜中
心温度平均达 ℃ , 白天极端高温可达
一 ℃ , 这将会引起热害 , 而膜侧及其附
近 一 、 一 不 同时期 、 不 同深
度的平均温度虽 比膜中心低 ℃ , 但
仍 比膜外 一 、 一 平均高
℃ , 而且变化平缓 从土壤垂直温度来
看 , 上部土层变化大于中下部
日 期 过氧化
氢 酶
· 一
转化酶
葡萄籍
拌 · 一
脉 酶
一
一
一
碱性磷
酸酶酚
蛋白酶
甘氨酸
· 一
中性磷
酸酶酚
一
有机质
· 一
一
速效养分
· 一
。
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注 月 日播种
水分测定结果表明 , 膜内土壤水分含
量随远离中心而逐渐减少 , 但变化幅度较
小 而膜外则离膜中心越远 , 减少幅度越
大 膜侧及其附近测定不同时期 、不同深度
的平均土壤水分 , 虽 比膜中心减少了
· 一‘ , 但仍 比膜外提高了
· 一‘
土壤垂直水分的变化与膜内一致
耕层土壤水分能量变化
为了研究作物种植离膜中心线不同距
离耕层土壤水分能量变化 , 试验网室 内 , 在
无降水条件下连续测定土壤水吸力 从湿
到千 , 由中子仪测得其含水量 , 根据测得
增刊 文启凯等 地膜条件下土壤生态因子与玉米产量的关系
数 据绘 制 了脱水时的水分 特征 曲线 图
, 并通过机算机拟合了土壤水吸力与含
水量之间的数学关系 , 结果表明 , 符合
一
方程 ,
价护曰飞
卜下贫
一袱孑下贫花节一贰孑飞东
图 脱水时的土壤水分特征曲线
, 一 , 一 , 一 , 一
,
由图 可见 , 相关系数极为显著 , 曲线
形状基本相同 指数部分相差不大 , 所以
在同一土壤水吸力条件下 , 含水量 由指数
前的系数确定 , 系数越大表明含水量越高 ,
由该式可见 , 指数前系数随着远离地膜中
心线而逐渐减小 这一测定结果与 田间结
果基本一致
土壤酶与土壤养分的变化
土壤酶变化 土壤酶活性变化不
大 , 而在作物生长盛期 月 日 测定结
果表明 表 , 种酶活性均 明显增大 , 其
中以膜侧及其附近最高 , 膜中心次之 , 膜外
最小 与膜中心 比较 , 一 巧 和 一 范
围内的平均 种酶活性分别增加 、
、 、 、 和 ·
一
, , 其 中以
脉酶增加幅度最大 , 中性磷酸酶次之 , 其它
酶均有一定程度增加 膜侧及其附近与膜
外比较平均各提高了 、 、 、 、
和 ·
一
, , 其中也以脉酶最高 , 中
性磷酸酶次之 膜侧及其附近 种酶活性
与膜中心 、 膜外 比较 , 差异达到 显著标准 ,
一 ‘ 。 ” 由此可见 , 在覆膜栽培
中 , 膜侧及其附近可达最适水热条件和最
佳土壤酶活性
土壤有机质变化 播前取样测定
种耕层土壤速效养分变化不大 , 作物生长
盛期 月 日 与播前的比较表明 , 有机
质减少幅度因离膜中心距离而异 , 膜侧及
表 作物主要生理功能 、 产 及品质测定结果 , , 。一 , ,
,
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、一内比匕八︺
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编号 。
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一
一
一
一
,
。
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‘
丸一吐
⋯注 作物距膜 中心距离 。 · 一 , 叶面积指数 叶绿
素含量 卜 ·
一 过氧化氢酶活性 ·
一
,
· ·
, 实际产量
· 一‘ ‘ 理论产量 ·
一
, 脂肪 干 · 一 , 蛋 白质 干
· 一
, 淀粉 干 ·
一
, 。 氨基酸总量
, 种游离氨基酸 苏氨酸 卜 、 半胧氨酸 、 蛋氨酸
、 异亮氨酸 、 亮氨酸 、 酪氨酸 、 苯丙氨酸 、 赖
氨酸
肠 厘 用 生 态 学 报 卷
其 附近 平 均 减 少 , 膜 中心 减 少
, 膜外减少 耕层土壤速效
、 、 均明显增加 , 其顺序为
膜侧及其附近 , 速效 、 、 增加最多 , 分
别为 、 和
· 一
, 膜 中心次
之 , 分 别为 、 和 ·
一‘ 膜外最
少 , 分别为 、 和
· 一‘ 上述
种速效养分增加的差异性 , 经 值测定 ,
达到 显著标 准 , 一 ’ 。 一
由此看出 , 水热状况因膜内外不 同部位而
异 , 并直接影响 种土壤酶 的活性及土壤
有机质矿化与速效养分增加的幅度
试 验组合处理 作物主 要 生理 功
能 、 产量及品质测定结果 表 表 明 , 玉米
主要生理功能指标及种子品质测定结果优
劣次序为 组合 、 、 、 、
统计分析结果 ‘〕, 最佳
农艺组合方案是玉米种植距膜中心线距离
为 一 , 施 为
,
一 ·
一
性养分变化资料 通过对各处理的作物生
理功能 、 产量回归和统计分析 、种子品质等
测定结果表明 , 本试验条件最佳农艺措施
组合方案为玉米种植距膜中心线距离
一 、 施 为 一
· 一‘ , 其单位产量为
镇 佳成 ·
一‘ 上述种植方式
具有少破坏农膜 , 中后期可人工 回收残膜
以上 , 减少环境污染 , 利于大面积机
械化操作的优点 , 同时能获得最佳产量和
优质产品 , 适于大面积推广
致谢 参加本项研究的还有赖忠盛 、 张苗金 、 李
建强 、 王 东 、 张佩玲及土壤 班
、
农 班同
学 , 在此一并致谢
参考文献
结 论
通过 年的玉米小 区试验 , 获得 了覆
膜条件下的水热条件 、 土壤酶及土壤速效
文启凯 膜外侧栽培土壤生态条件与经济效益
初探 土壤通报 , 一
·
文启凯 覆膜条件下土壤水分运转机理初步研
究 干早 区研究 , , 一
徐中濡
,
农业试验最优 回归设计 黑龙江科学
技术出版社 , 哈尔滨 , 一
杨义群 、 肖俊章 回归设计及多元分析 天则 出
版社 , 陕西杨陵 , 一
, , , ,
,
材己比 , 一