农用残膜对小麦生长及土壤理化性质影响模拟试验初报

郭玉玉

（甘肃省庄浪县农业技术推广中心，甘肃庄浪744699）

小麦作为庄浪县主要粮食作物，年均播种面积约3.3万hm2。为初步明确土壤耕层农用地膜残留对庄浪县小麦生长及土壤理化性质的影响，按照本地农用地膜年均使用量105 kg/hm2计算，人为在土壤耕层中植入不同量的残膜，模拟不同积累年限农用地膜残留达到一定量的均匀分布状态，观察、研究土壤耕层连年存留不同数量的残膜对农作物生长及对土壤理化性质影响程度。现将试验结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设于庄浪县通化镇韩湾村川旱地，试验地块海拔1 796 m，地势平坦，黄绵土土质，土壤肥力均匀，前茬种植作物为马铃薯，覆膜前随同整地底施农家肥60 000 kg/hm2、尿 素300 kg/hm2、普 钙750 kg/hm2。

1.2 供试材料

供试地膜为洗净、破碎后的废旧黑色农用地膜（厚度为0.01 mm，单片面积约25 cm2），供试小麦品种为兰天26号。

1.3 试验方法

试验以随机区组法排列设计，共设列5个处理，3次重复，小区面积19.8m2（6m×3.3m），走道宽60cm。处理1：地膜残留量525 kg/hm2；处理2：地膜残留量1 050 kg/hm2；处 理3：地 膜 残 留 量1 575 kg/hm2；处理4：地膜残留量2 100 kg/hm2；处理5：无地膜残留作为对照（CK），分别模拟农用地膜残留连续累积5年、10年、15年、20年及无废旧农膜残留的农田土壤耕层状况。试验采用小麦黑色全膜穴播栽培技术方式种植，播种量300 kg/hm2。

1.4 试验期气象条件

试验期内，小麦全生育期（上年9月至次年7月）庄浪县降雨量为290.8mm，与历年同期值（379.2 mm）相比有所减少，降雨量偏少88.4 mm，减少23.3%，但并未形成旱灾，对小麦出苗、拔节、抽穗等营养生殖生长均未产生明显影响，因此对整个试验结果并未造成较大影响。小麦全生育期庄浪县平均气温为18.1℃，与历年同期值（17.0℃）相比，平均气温增高1.1℃，对小麦各时期生长情况并未产生突出影响。

2 结果与分析

2.1 物候期及生育期

从表1可以看出，不同处理在播种条件要素相同的情况下，小麦出苗时期一致，处理1、处理2、处理3小麦生育期相同且最短，均为281 d，较处理5（CK）缩短2 d，处理4小麦生育期较处理5（CK）缩短1 d，差别最小。各处理所模拟的土壤耕层不同地膜残留量对小麦田间生长造成一定程度影响，使其全生育期长短出现差距，但差距表现并不明显。

表1 不同处理对小麦生育期的影响

2.2 苗情及经济性状

从表2可以看出，不同处理之间基本苗、成穗数、株高等田间基本苗情均有差异，但未显示规律性变化；穗长各处理较处理5（CK）均有减少，处理1减少0.9 cm，处理2减少1.9 cm，处理3减少1.7 cm，处理4减少1.1 cm，不同处理对比处理5（CK），穗长虽存在明显减少，但无规律性变化；处理5（CK）小穗数数量高于处理1、处理2、处理3、处理4，但变化无规律性。可见不同处理对小麦田间生长情况并未造成直接影响。而随着土壤耕层地膜残留的增加，小麦成穗率趋于递减态势，即土壤耕层地膜残留量越大，小麦成穗率越低。

表2 不同处理对小麦性状的影响

2.3 产量

从表3可以看出，各处理穗粒数相较处理5（CK）均有所减少，处理1减少1粒，处理2减少6粒，处理3减少10粒，处理4减少13粒，随着土壤耕层中地膜残留量的增加，穗粒数依次递减，千粒重也有不同程度的递减趋势。各处理小麦产量相对处理5（CK）均有不同程度的减产，处理1减产141 kg/hm2，减产率2.72%；处理2减产241.5 kg/hm2，减产率4.65%；处理3减产532.5 kg/hm2，减产率10.26%；处理4减产576 kg/hm2，减产率11.1%，表现为土壤耕层地膜残留量越大产量越低，减产程度越大。对各处理产量进行方差分析显示，不同处理间差异达极显著水平（F=188.822＞F0.01=5.636），经多重比较，CK与其他处理之间产量差异达到极显著水平，处理1与处理3之间差异达显著水平，其余处理之间差异不显著。通过对土壤耕层地膜残留量与小麦产量相关性分析表明，二者之间呈显著负相关。

表3 小麦产量记载

2.4 土壤理化性状

通过相关性分析，土壤耕层中地膜残留量与土壤容重的相关系数R2=0.333 3，与土壤孔隙度的相关系数R2=0.6225，与土壤含水量的相关系数R2=0.125，与土壤有机质的相关系数R2=0.025 2，与土壤全氮的相关系数R2=0.016 8，与土壤全磷的相关系数R2=0.032，与土壤全钾的相关系数R2=0.031，与土壤pH的相关系数R2=0.009，可见土壤耕层地膜残留量对土壤孔隙度及土壤容重的影响较大，对土壤含水量影响次之，对土壤有机质、土壤全氮、土壤全磷、土壤全钾以及土壤pH产生的影响较小（见表4）。

表4 不同处理对土壤理化性质的影响

3 结论

试验结果表明：在试验基础要素及气候因素相同的条件下，土壤耕层地膜残留量越大，小麦成穗率越低，穂粒数越少，小麦减产越多，产量越低，表明土壤耕层地膜残留会造成小麦减产；土壤耕层地膜残留对土壤孔隙度及土壤容重会产生一定程度的影响，对土壤其余理化性质影响较小。