關(guān)鍵詞 可降解地膜；玉米；覆蓋栽培；“土壤—植物”系統(tǒng)；影響

中圖分類號(hào)：S154.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.25.011

知網(wǎng)出版網(wǎng)址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/50.1186.s.20161010.0949.013.html 網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-10-10 9：49：00

地膜具有提高土壤溫度，保持土壤水分，維持土壤結(jié)構(gòu)，防止害蟲(chóng)侵襲作物和某些微生物引起的病害等，促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用。1978年我國(guó)從日本引進(jìn)地膜覆蓋技術(shù)[1]，促進(jìn)了我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型。近二三十年來(lái)，農(nóng)用地膜的應(yīng)用和發(fā)展迅速，增產(chǎn)、增收效果顯著。2014年重慶農(nóng)膜使用量4.38萬(wàn)t[2]。但是，在促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增收的同時(shí)，由于普通地膜薄、降解難度大，在農(nóng)業(yè)耕地中地膜殘留量日益劇增，對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、土壤肥力以及農(nóng)業(yè)耕種等造成嚴(yán)重危害。為防治地膜帶來(lái)的“白色污染”，2015年4月，農(nóng)業(yè)部正式提出“一控、兩減、三基本”的農(nóng)業(yè)污染治理目標(biāo)?！耙豢亍保缚刂妻r(nóng)業(yè)用水的總量，要?jiǎng)澏偭康募t線和利用系數(shù)率的紅線；“兩減”，指把化肥、農(nóng)藥的施用總量減下來(lái)；“三基本”，指針對(duì)畜禽污染處理問(wèn)題、地膜回收問(wèn)題、秸稈焚燒的問(wèn)題，采取有關(guān)措施，通過(guò)資源化利用的辦法從根本解決好這個(gè)問(wèn)題。

圍繞地膜資源化利用這一目標(biāo)，開(kāi)展替代傳統(tǒng)地膜的可降解地膜在作物生產(chǎn)中的應(yīng)用研究具有重要意義。近年來(lái)，可降解地膜田間應(yīng)用研究日益增多[3-6]，這些研究結(jié)果均表明，與普通地膜相比，可降解地膜對(duì)作物生育期、農(nóng)藝性狀、病蟲(chóng)害發(fā)生及經(jīng)濟(jì)效益等沒(méi)有嚴(yán)重影響，同時(shí)可有效減少地膜殘留量，對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境改善有良好促進(jìn)作用。本文通過(guò)對(duì)比全生物可降解地膜和普通地膜對(duì)土壤溫度、可降解地膜降解情況、地膜控雜草能力及作物產(chǎn)量的影響，研究全生物可降解地膜在玉米田間應(yīng)用的適應(yīng)性，以期為可降解地膜在重慶地區(qū)的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地自然條件

試驗(yàn)地塊位于重慶市渝北區(qū)玉峰山鎮(zhèn)龍井村，北緯29.6955o，東經(jīng)106.6670o，屬于丘陵山區(qū)亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年降雨量1100 mm，年平均氣溫17.3℃，最高氣溫40℃，最低氣溫-2℃。年光照1340 h，相對(duì)濕度75%。土壤屬于半沙半泥土，質(zhì)地屬于中壤，土壤肥力中等。

1.2試驗(yàn)材料

供試地膜包括9種全生物可降解地膜和1種普通PE地膜，其中9種全生物可降解地膜分別為J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9，分別由9個(gè)企業(yè)提供。

供試植物為春季糯玉米（京科糯2000），種子由重慶市渝北區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站提供。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)11個(gè)處理，其中可降解地膜處理9個(gè)，普通地膜對(duì)照處理1個(gè)（CK），詳見(jiàn)表1。每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，隨機(jī)排列。小區(qū)長(zhǎng)55 m、寬1 m，面積55 m2。

1.4試驗(yàn)田間管理

玉米育苗移栽完成后，采用人工覆膜的方式進(jìn)行覆膜，覆蓋比例70%，覆膜后立即破膜放苗。每個(gè)重復(fù)灌水總量約為0.18 t。

玉米吐絲期采用單株一穗的方法進(jìn)行定穗，即每小區(qū)240株、240穗。

1.5觀察指標(biāo)及方法

通過(guò)目測(cè)法、儀器測(cè)定法和定期記錄進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集。

1.5.1 土壤溫度

采用QT-T03紐扣溫濕度記錄儀進(jìn)行測(cè)定。在每個(gè)處理土壤0～15 cm深度處放置1個(gè)溫度儀，每隔1 h測(cè)定1次。

1.5.2 可降解地膜降解情況

定期對(duì)地膜進(jìn)行觀測(cè)，在覆膜后前60 d，每10 d觀測(cè)1次；覆膜后61～85 d，每5 d觀測(cè)1次；覆膜后86～105 d，每3 d觀測(cè)1次；覆膜后106～125 d，每5 d觀測(cè)1次，覆膜后126～180 d，每10 d觀測(cè)1次。

地膜降解情況采用以下級(jí)別術(shù)語(yǔ)，其判定標(biāo)準(zhǔn)如下。（1）始裂期：膜面發(fā)現(xiàn)裂口；（2）初裂期：每個(gè)處理隨機(jī)取5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)10 m，其中3個(gè)點(diǎn)膜面出現(xiàn)裂口（裂口數(shù)量≥1個(gè)），裂口長(zhǎng)度≥1 cm；（3）開(kāi)裂期：每個(gè)處理隨機(jī)取5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)10 m，其中4個(gè)點(diǎn)膜面出現(xiàn)裂口（裂口數(shù)量≥3個(gè)），裂口長(zhǎng)度≥5 cm；（4）大裂期：每個(gè)處理隨機(jī)取5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)10 m，其中5個(gè)點(diǎn)膜面出現(xiàn)裂口（裂口數(shù)量≥4個(gè)），裂口長(zhǎng)度≥10 cm；（5）無(wú)膜期：100%地面無(wú)肉眼可見(jiàn)地膜。上述判定標(biāo)準(zhǔn)不包括風(fēng)力和人為破壞。

1.5.3 作物產(chǎn)量及其構(gòu)成要素

取樣方法：每個(gè)重復(fù)隨機(jī)抽取10個(gè)成熟玉米穗，分別測(cè)定穗粒數(shù)和百粒重，然后按照公式推算理論產(chǎn)量和單產(chǎn)。

小區(qū)理論產(chǎn)量（kg）=收獲穗數(shù)（穗）×穗粒數(shù)（粒）×百粒重（g）×10-5×85%。

667 m2折合產(chǎn)量（kg）=小區(qū)理論產(chǎn)量×667（m2）/小區(qū)面積（m2）

1.5.4 雜草情況

采用觀測(cè)和稱量法直接測(cè)定雜草重量。每個(gè)處理選其中1個(gè)重復(fù)，以某窩玉米為中心，1 m×1 m范圍設(shè)置樣方，測(cè)定雜草生物量（鮮重）。

2結(jié)果與分析

2.1可降解地膜降對(duì)土壤溫度的影響

圖1～圖9為從5月12日到玉米收獲時(shí)覆蓋降解地膜對(duì)土壤日平均溫度的影響。從圖中可以看出，各種地膜對(duì)土壤溫度的影響趨勢(shì)基本一致，J2土壤日平均溫差較大，J9日平均溫差最小。圖10為普通PE地膜覆蓋（CK）對(duì)土壤日平均溫度的影響。

圖11為從5月12日至玉米收獲時(shí)土壤的平均溫度，從圖中可以看出，不同的可降解地膜對(duì)土壤平均溫度有一定影響。除個(gè)別可降解地膜外，普通PE地膜覆蓋（CK）的土壤溫度高于可降解地膜覆蓋的土壤溫度。覆蓋J2可降解膜的土壤平均溫度最高，為23.72℃，覆蓋J9可降解膜的土壤平均溫度最低，為22.76℃，但是2種地膜覆蓋玉米土壤平均溫度僅相差0.96℃，說(shuō)明從玉米大喇叭口期到玉米成熟期，地膜對(duì)土壤溫度的影響不大。

2.2可降解地膜降解情況

除個(gè)別地膜因雜草頂破地膜造成無(wú)法準(zhǔn)確觀測(cè)地膜降解情況外，通過(guò)觀察記錄可降解地膜降解情況（表2）可以發(fā)現(xiàn)，J1、J2、J3、J5這4種可降解地膜誘導(dǎo)期較短且僅相差1 d；誘導(dǎo)期最長(zhǎng)的為J6，在玉米成熟時(shí)才開(kāi)始降解，所需時(shí)間為82 d。降解地膜從誘導(dǎo)期到大裂期所需時(shí)間最短的為J3，需要30 d，表明其降解速度相對(duì)較快。截至8月26日，可降解地膜覆膜天數(shù)均大于150 d，但所有可降解地膜均未進(jìn)入無(wú)膜期，其中J8處于開(kāi)裂期，J6、J7處于大裂期，其余可降解地膜殘留情況如下：J4（40%）=J9（40%）

2.3可降解地膜控雜草情況

從各處理雜草生長(zhǎng)情況表（表3）可以看出，各覆膜處理中均生長(zhǎng)大量雜草，雜草種類有1～3種不等。雜草平均株高由低到高排序?yàn)椋篊K

2.4玉米產(chǎn)量情況

各處理玉米產(chǎn)量情況見(jiàn)表4。玉米產(chǎn)量由高到低的順序?yàn)椋篊K>J1>J7>J4>J5>J6>J9>J3>J2>J8>L。從排序我們可以看出，覆膜玉米產(chǎn)量明顯高于未覆膜玉米產(chǎn)量。說(shuō)明地膜使用對(duì)玉米增產(chǎn)有一定效果。對(duì)比普通地膜覆蓋和可降解地膜覆蓋玉米產(chǎn)量可以發(fā)現(xiàn)，普通地膜覆蓋玉米產(chǎn)量高于可降解地膜覆蓋玉米產(chǎn)量，產(chǎn)量差最大值為87.8 kg，產(chǎn)量差最小值為16.3 kg，可降解地膜處理每667 m2減產(chǎn)3.0%～16.4%。

3小結(jié)

（1）全生物可降解地膜應(yīng)用有可行性。地膜的主要作用是保水保墑，在相同條件下，全生物可降解地膜覆蓋產(chǎn)量比裸地產(chǎn)量高，每667 m2理論產(chǎn)量高16.3～87.8 kg。雖然全生物可降解地膜覆蓋產(chǎn)量比普通地膜覆蓋產(chǎn)量低，但差異不大，每667 m2減產(chǎn)3.0%～16.4%，同時(shí)全生物可降解地膜對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染小，因此推廣應(yīng)用全生物可降解地膜具有一定的可行性。

（2）全生物可降解地膜生產(chǎn)配方有待改進(jìn)。全生物可降解地膜應(yīng)用的宗旨是減少地膜殘留田間造成的土壤肥力下降、土壤板結(jié)等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，因此在不影響作物產(chǎn)量的情況下，通過(guò)改進(jìn)全生物可降解地膜生產(chǎn)配方，促進(jìn)全生物可降解地膜在有限的時(shí)間周期內(nèi)達(dá)到最好的降解效果至關(guān)重要。

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（責(zé)任編輯：丁志祥）