霍保安，崔明奎，趙國(guó)軍，王 寒

（1.衡水市農(nóng)業(yè)環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理站，河北衡水 053000；2.阜城縣農(nóng)林局，河北衡水 053700；3.山東天壯環(huán)?？萍加邢薰?，濟(jì)南 250100）

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氧化生物雙降解生態(tài)地膜應(yīng)用效果研究

霍保安1，崔明奎1，趙國(guó)軍2，王 寒3

（1.衡水市農(nóng)業(yè)環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理站，河北衡水 053000；2.阜城縣農(nóng)林局，河北衡水 053700；3.山東天壯環(huán)?？萍加邢薰?，濟(jì)南 250100）

摘要：地膜覆蓋栽培技術(shù)的發(fā)展極大地提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，給農(nóng)民帶了的巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但隨著地膜使用年限的增加和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，地膜殘留造成了農(nóng)田嚴(yán)重的“白色污染”。為探索和研究降解膜的應(yīng)用和推廣，文章在衡水市阜城縣開展了氧化生物雙降解生態(tài)地膜（以下簡(jiǎn)稱雙降解生態(tài)地膜）與普通地膜的對(duì)比試驗(yàn)，通過對(duì)保溫、保濕、降解及對(duì)作物生長(zhǎng)影響等方面的對(duì)比表明，氧化生物雙降解生態(tài)地膜的保溫、保墑與增產(chǎn)效果作用與普通地膜無明顯差異，而氧化生物雙降解生態(tài)地膜的降解效果明顯，可以有效解決農(nóng)田“白色污染”問題。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)面源污染 探索和研究 氧化生物雙降解生態(tài)地膜 對(duì)比試驗(yàn)

地膜自20世紀(jì)80年代初在我國(guó)開始應(yīng)用推廣，廣泛應(yīng)用于棉花、花生、蔬菜等作物，因其具有可縮短作物生長(zhǎng)期，促使產(chǎn)品提早上市、增產(chǎn)、增收的效果，因此已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)資料之一。但由于目前農(nóng)用地膜主要成分為聚乙烯或聚氯乙烯，都具有極高的穩(wěn)定性，其降解速度相當(dāng)緩慢，大量的殘膜在土壤中形成隔層，對(duì)土壤的透氣性及作物根系吸收營(yíng)養(yǎng)和水分造成不利影響。如果繼續(xù)任其發(fā)展，不僅會(huì)造成作物的減產(chǎn)，而且導(dǎo)致農(nóng)業(yè)產(chǎn)地環(huán)境和農(nóng)村環(huán)境的污染［2～4］。因此，發(fā)展可降解地膜已經(jīng)成為凈化農(nóng)業(yè)產(chǎn)地環(huán)境和美化農(nóng)村環(huán)境的重要途徑之一。

1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)位于河北省衡水市阜城縣古城鎮(zhèn)的東付村，東經(jīng)116.230 7 °、北緯37.840 2 °之間，海拔高度13 m，土壤類型為潮土，屬于大陸季風(fēng)氣候區(qū)，為溫暖半干旱型，年平均氣溫12.7 ℃，年平均降水量430 mm，無霜期180 d，區(qū)域經(jīng)濟(jì)作物主要為棉花、花生等，以地膜覆蓋為主的種植模式。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為雙降解生態(tài)地膜和普通塑料地膜，以當(dāng)?shù)孛藁ㄔ耘喾N植模式進(jìn)行試驗(yàn)，分別編為1、2、3號(hào)，具體如表1所示。

表1 試驗(yàn)材料明細(xì)

1.3 試驗(yàn)設(shè)備

浙江托普TZS-IW型土壤水分測(cè)試儀；美國(guó)雙杰電子天平JJ500。

2 試驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)置

試驗(yàn)選擇同等條件下的同一地塊，共設(shè)置一個(gè)處理一個(gè)重復(fù)一個(gè)對(duì)照，即覆蓋同一型號(hào)雙降解生態(tài)地膜的兩個(gè)重復(fù)處理和一個(gè)普通塑料地膜對(duì)照處理，均在4月9號(hào)播種、鋪膜，鋪膜方式為機(jī)械鋪設(shè)，棉花采用大小行種植，大行距60 cm，小行距40 cm，株距30 cm，處理與對(duì)照除所覆蓋地膜不同外，其他田間管理方式均相同。

2.2 測(cè)定時(shí)間

地膜栽培大田試驗(yàn)示范中，整地、覆膜、播種、施肥等栽培措施均與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)栽培模式相同。在棉花出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、吐絮期和收獲期等關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)，分別在9：00、14：30和18：30三個(gè)時(shí)間點(diǎn)測(cè)定5 cm、15 cm深度的地溫和含水量。

2.3 數(shù)據(jù)記錄

觀測(cè)記錄地膜表觀降解程度變化。作物收獲后，每個(gè)處理選取3 個(gè)有代表性的1 m×1 m大小的地塊，收集地面殘膜，洗凈、烘干、稱重，計(jì)算各處理地膜殘留率及降解率。

3 結(jié)果與分析

對(duì)雙降解生態(tài)地膜與當(dāng)?shù)爻Ｓ闷胀ㄋ芰系啬ぴ谑褂眯阅?、降解效果以及不同處理下棉花的生育進(jìn)程、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量以及作物收獲后各處理地膜失重率等方面進(jìn)行觀察檢測(cè)對(duì)比分析。

3.1 使用效果

在試驗(yàn)點(diǎn)地膜鋪設(shè)過程中，雙降解生態(tài)地膜的拉力、透光性等使用性能及鋪地面積與普通塑料地膜無差異，完全可滿足鋪膜需求。在棉花生育期共測(cè)6 個(gè)生育期膜下5 cm和15 cm深度土壤溫度和含水量，具體數(shù)據(jù)如表2和表3所示。

表2 棉花田不同時(shí)期各處理土壤溫度比較

表3 棉花田不同時(shí)期各處理土壤含水量比較

表4 各處理棉花地膜降解情況記錄

表5 各處理棉花生育期記錄

表6 各處理棉花農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量記錄

從表2可以看出，棉花生長(zhǎng)前期5、6月份各處理的地溫沒有明顯差異。從6月下旬開始，5 cm深度的地溫雙降解生態(tài)地膜較普通地膜低，15 cm深度的地溫差距不明顯，此時(shí)外界溫度足以滿足棉花生長(zhǎng)需求，不需要地膜提供保溫作用。

由表3可以看出，6月份之前覆蓋雙降解生態(tài)地膜與覆蓋普通地膜土壤含水量沒有明顯差距。反之，由于7月份以后該市進(jìn)入雨季，降雨量增多，從8月份數(shù)據(jù)（雨后）看出地膜表觀破裂增加了雨后土壤含蓄水分的能力。

3.2 降解效果

阜城地區(qū)棉花種植時(shí)，一般在6月底封行前后進(jìn)行中耕，破膜施肥。此時(shí)，雙降解生態(tài)地膜表現(xiàn)出拉力明顯下降的降解情況，不會(huì)出現(xiàn)地膜掛在中耕犁上而影響中耕的現(xiàn)象。棉花整個(gè)生長(zhǎng)周期，各處理地膜的降解情況如表4所示。

3.3 對(duì)作物生長(zhǎng)影響

各處理地膜鋪設(shè)后，對(duì)棉花生育期進(jìn)行觀測(cè)記錄，如表5所示。

棉花收獲時(shí)，對(duì)各處理棉花的農(nóng)藝性狀進(jìn)行觀測(cè)記錄，如表6所示。

綜上，從試驗(yàn)點(diǎn)棉花的生長(zhǎng)及發(fā)育過程看，從鋪設(shè)至收獲期間，各對(duì)比處理間作物生育進(jìn)程及植株長(zhǎng)勢(shì)無明顯差異，收獲時(shí)各對(duì)比處理間作物棉花農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量無顯著差異，不同處理間的作物產(chǎn)量也無明顯差異，說明雙降解生態(tài)地膜在縮短作物生育期以及提高作物產(chǎn)量方面的作用與普通地膜相當(dāng)。

3.4 地膜失重率

棉花收獲后，從大田中篩取殘膜樣品測(cè)量失重率，結(jié)果如表7所示，從表中數(shù)據(jù)可以看出，1號(hào)和2號(hào)地膜降解程度幾乎相同，地膜失重率明顯。

表7 棉花收獲后各處理地膜失重率記錄

4 結(jié)論

從此次大田試驗(yàn)示范中雙降解生態(tài)地膜的鋪設(shè)過程、使用性能、降解性能、作物長(zhǎng)勢(shì)及產(chǎn)量等方面的觀測(cè)，得出如下結(jié)論。

4.1 與普通塑料地膜相當(dāng)

氧化生物雙降解生態(tài)地膜力學(xué)性能、使用性能與普通塑料地膜相當(dāng)，可滿足機(jī)械鋪膜需求，適合大規(guī)模機(jī)械鋪設(shè)。

4.2 滿足作物生產(chǎn)的需求

氧化生物雙降解生態(tài)地膜能夠滿足作物生產(chǎn)的需求，其保溫保墑性能良好，在縮短作物生育期以及提高作物產(chǎn)量方面的作用與普通地膜相當(dāng)，使用過程中不需改變傳統(tǒng)種植模式。

4.3 隨著氣溫的上升而降解

隨著氣溫的上升，作物生長(zhǎng)不需要地膜時(shí)，氧化生物雙降解生態(tài)地膜開始降解，出現(xiàn)局部開裂，拉力下降等表觀現(xiàn)象，進(jìn)而裂口逐漸增大，地膜緊貼地表，逐漸消失，無需撿拾，省工省時(shí)，生態(tài)環(huán)保。

參考文獻(xiàn)

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［3］ 李忠杰.可控降解地膜應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景.環(huán)境科學(xué)與管理，2006，31（02）：56～57

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