劉永強(qiáng)，馬德熙

（甘肅省鎮(zhèn)原縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 鎮(zhèn)原 744500）

地膜在干旱地區(qū)覆蓋具有促溫、保墑和增產(chǎn)作用，但大量農(nóng)膜殘留對土壤的污染也日益嚴(yán)重，解決農(nóng)業(yè)“白色污染”問題顯得尤為重要。目前，解決殘留農(nóng)膜有兩個(gè)途徑：一是清除土壤中的殘膜，二是利用降解地膜。前者費(fèi)工費(fèi)時(shí)，加之農(nóng)民多追求經(jīng)濟(jì)利益，往往忽視生態(tài)效益，因而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用降解地膜十分必要。2015 年，鎮(zhèn)原縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心引進(jìn)了廣東金發(fā)科技有限公司生產(chǎn)的完全生物降解地膜，并在大田玉米上進(jìn)行試驗(yàn)，觀察分析完全生物降解地膜的降解情況和對玉米生長的影響，以期為解決地膜殘留問題及推廣應(yīng)用降解地膜提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為幅寬120 cm、厚分別為0.012 mm和0.010 mm 的黑、白兩色完全生物降解地膜，由廣東金發(fā)科技有限公司生產(chǎn)；對照為普通農(nóng)用地膜，由天水塑業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)。指示玉米品種為登海3721。

1.2 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)在甘肅省鎮(zhèn)原縣臨涇鎮(zhèn)桃園村進(jìn)行，位于甘肅省慶陽市西南部，北緯35° 43′ 06″，東經(jīng)107° 12′ 15″ ，海拔1 460 m，屬半濕潤性大陸溫帶季風(fēng)氣候。光照充足，全年日照時(shí)數(shù)2 549.5 h，年均氣溫9.5 ℃，≥10 ℃積溫2 980 ℃，無霜期173 d，全年降水量450 mm。土類為黃綿土，土壤肥力中等。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共設(shè)5 個(gè)處理，處理①用厚0.010 mm、幅寬120 mm 的黑色降解膜覆蓋；處理②用厚0.012 mm、幅寬120 mm 的黑色降解膜覆蓋；處理③用厚0.010 mm、幅寬120 mm 的白色降解膜覆蓋；處理④用厚0.012 mm、幅寬120 mm 的白色降解膜覆蓋；處理⑤用厚0.010 mm、幅寬120 mm 的普通地膜覆蓋（CK）。試驗(yàn)于2015 年4—10 月進(jìn)行，采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3 次重復(fù)，小區(qū)面積33 m2。春季頂凌覆膜，按照全膜雙壟溝播技術(shù)規(guī)程進(jìn)行選地、整地、施肥、起壟覆膜、播種和田間管理，試驗(yàn)前清理殘膜。田間對普通地膜和完全生物降解地膜進(jìn)行直觀比較，觀察并記載玉米生長情況、地膜降解過程和效果。

1.4 測定指標(biāo)

在玉米生長的關(guān)鍵時(shí)期，分別測定普通地膜和完全生物降解地膜膜下5、10、15、20、25 cm土壤在9：00、14：30、18：30 時(shí)的溫度。同時(shí)分0～10 cm、10～20 cm 和20～30 cm 土層，按梅花型或S 型采集3～5 個(gè)樣點(diǎn)的土壤樣品，用烘干法測定土壤含水量。玉米成熟收獲前20 d，取10 株測定生物性狀。玉米成熟后每小區(qū)選3 個(gè)點(diǎn)取樣；每個(gè)樣點(diǎn)取11.0 m2（2.2 m×5.0 m）收獲測產(chǎn)，并選有代表性的果穗10 穗，測定經(jīng)濟(jì)性狀。

2 結(jié)果與分析

2.1 完全生物降解地膜的田間降解情況

從表1 可以看出，普通地膜在作物全生育期內(nèi)未發(fā)現(xiàn)降解。完全生物降解地膜從拔節(jié)期開始出現(xiàn)孔洞或開口，說明已經(jīng)開始進(jìn)入降解期，此時(shí)白色降解膜的孔洞大于黑色降解膜，同色0.010 mm 的降解膜孔洞大于0.012 mm。抽雄期至灌漿期，完全生物降解地膜的小洞數(shù)目增多，直徑增大，部分小洞周圍裂開；隨著生育期的推進(jìn)，完全生物降解地膜逐漸變脆、變薄，韌性、機(jī)械性能降低，呈現(xiàn)加速破裂的態(tài)勢，且白色完全生物降解地膜降解速度大于黑色，同色0.010 mm 的降解膜降解速度大于0.012 mm。作物收獲時(shí)，完全生物降解地膜壟面上基本無完全成形地膜，大量破碎，形成小塊殘膜，變得很薄很脆，已無韌性；壟側(cè)覆土地膜仍然有一定韌性，沒有出現(xiàn)破孔，但已經(jīng)變薄，降解趨勢明顯，說明覆土部分降解滯后于裸露部分。觀測整體情況，在整個(gè)作物生育期，完全生物降解地膜從出現(xiàn)小的孔洞開始，沿孔洞開始降解，逐漸變脆、變薄，韌性、機(jī)械性能降低，白色生物降解膜降解速度快于黑色的，0.010 mm 的降解膜速度快于0.012 mm。

2.2 不同處理對地溫的影響

從表2 可以看出，從覆膜后8 d 到成熟期，隨著降解地膜的逐漸降解破損，保溫效果降低，普通地膜與降解地膜平均地溫差異也逐漸增大。覆膜到播種期，普通地膜與完全生物降解地膜保溫效果差異不明顯。拔節(jié)期到成熟期，普通地膜比完全生物降解地膜平均地溫高0.02 ℃；黑色降解地膜比白色降解地膜平均地溫高0.02 ℃，主要原因在于黑色地膜有較強(qiáng)的吸光性。同色的降解地膜0.012 mm 比0.010 mm 平均地溫高0.01 ℃，原因在于厚的降解地膜降解過程比較慢，保存比較完整，保濕效果相對較好。

2.3 不同處理對土壤含水量的影響

從表3 可以看出，覆膜后8 d 到拔節(jié)期，0～30 cm 土層土壤含水量完全生物降解地膜覆蓋處理與普通地膜履蓋處理相當(dāng)；在玉米大喇叭口期到成熟期，土壤含水量變化較大，晴天干旱時(shí)土壤含水量完全生物降解地膜覆蓋處理比普通地膜覆蓋處理低，而遇降雨時(shí)土壤含水量高于普通地膜，這是由于完全生物降解地膜降解開始后消除了地膜對雨水的阻隔作用，雨水容易滲入土壤表層所致，這對于高光效、高水肥的玉米來說是很有利的，但遇高溫干旱的7 月、8 月則保墑效果不如普通地膜。

表2 玉米不同生育期0～25 cm 平均地溫 ℃

表1 玉米不同生育期地膜降解情況

g/kg表3 玉米不同生育期0～30 cm 土層土壤平均含水量

2.4 不同處理對玉米生育期的影響

從表4 可以看出，普通地膜覆蓋處理生育期最短，為142 d，而白色0.012 mm 的完全生物降解地膜覆蓋處理生育期最長，為151 d。從三葉期開始，普通地膜覆蓋的玉米各生育階段比降解地膜能早1～4 d，黑色降解地膜比白色降解地膜早1～2 d，這是由于普通地膜的促溫保墑效果好于完全生物降解地膜，在一定程度上促進(jìn)了玉米各生育期提早。

2.5 不同處理對玉米主要性狀的影響

從表5 可以看出，無論是普通地膜還是完全生物降解地膜，對玉米的主要農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀影響不大，差異不明顯。

2.6 不同處理對玉米產(chǎn)量的影響

從表6 可以看出，覆蓋黑色0.010 mm 的完全生物降解地膜處理比普通地膜處理減產(chǎn)215.15 kg/hm2，減產(chǎn)率2.63%，其余完全生物降解地膜處理比普通地膜處理略有減產(chǎn)。對產(chǎn)量進(jìn)行F 檢驗(yàn)（表7），結(jié)果處理間的差異不顯著，即采用不同的降解地膜與普通地膜種植玉米，對玉米的產(chǎn)量影響不大，產(chǎn)量差異不顯著。

表6 不同處理的玉米產(chǎn)量

表7 方差分析表（F檢驗(yàn)）

3 小結(jié)與討論

1） 試驗(yàn)觀察結(jié)果表明，完全生物降解地膜降解以出現(xiàn)小孔洞開始，之后孔洞變大，隨著地膜的脆化、變薄出現(xiàn)裂口，進(jìn)而進(jìn)一步破裂為碎片，具有較好的生物降解性。不同地膜覆蓋對增加玉米生育期根系土壤溫度均有一定效果，且對25 cm內(nèi)土層都有促溫作用，但隨著土層深度的增加地膜覆蓋的促溫作用減弱，普通地膜、白色地膜的促溫效果相差不大，黑色地膜因其具有吸光性促溫效果稍好些。不同地膜覆蓋對玉米生育期內(nèi)根系土壤水分保持均有一定得效果，且在玉米生育前期不同地膜覆蓋的保墑效果明顯，但完全生物降解地膜在降解后期如遇高溫干旱天氣保墑效果不如普通地膜。

2） 不同地膜覆蓋均可縮短玉米生育期，但普通地膜較完全生物降解地膜效果好。不同地膜覆蓋都可以有效提高玉米的出苗率、株高、莖粗、地上部分干物質(zhì)質(zhì)量以及玉米籽粒產(chǎn)量，且不同地膜覆蓋之間的差異不大。綜合分析試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，完全生物降解地膜既可達(dá)到普通地膜的促溫、保墑、增產(chǎn)效果，又能減輕田間殘膜污染，用來代替普通地膜應(yīng)具有可行性。

表4 不同處理的玉米生育期

表5 不同處理的玉米主要性狀

［1］ 馮 濤，殷曉燕，馬 棟，等. 6 種降解地膜在3 種作物上的應(yīng)用初報(bào)［J］. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2015（6）：3-8.

［2］ 李永清，楊希文，鄧玉芳，等. 不同生物降解地膜覆蓋栽培玉米對比試驗(yàn)研究［J］. 中國種業(yè)，2015（9）：49-51.

［3］ 齊萬福，聶戰(zhàn)聲，馬其彪，等. 馬鈴薯專用氧化-生物雙降膜的應(yīng)用效果觀察［J］. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2013（4）：15-19.

［4］ 申麗霞，王 璞，張麗麗，等. 可降解地膜的降解性能及對土壤溫度、水分和玉米生長的影響［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012（4）：111-115.

［5］ 孫云云，高玉山，竇金剛，等. 半干旱區(qū)玉米降解地膜覆蓋栽培綜合效應(yīng)研究［J］. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（30）：27-31.

［6］ 喬海軍，黃高寶，馮福學(xué)，等. 生物全降解地膜的降解過程及其對玉米生長的影響［J］. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008（5）：71-75.

［7］ 張永明. 可降解地膜覆蓋玉米試驗(yàn)［J］. 甘肅農(nóng)業(yè)，2006（1）：207.

［8］ 肖 玲，李 崗. 可降解地膜的實(shí)用性能研究初報(bào)［J］. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2000（18）：47-49.