馮均科周園園史 平楊晨晨龔奕杰李鈺卓
(1.昆山市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 江蘇昆山215300;2.昆山市優(yōu)來谷成科創(chuàng)中心 江蘇昆山215300)
地膜在改善農(nóng)田土壤的水熱條件、防治病蟲草害、促進作物的生長發(fā)育等方面具有重要作用,在農(nóng)業(yè)種植上應(yīng)用十分普遍[1]。傳統(tǒng)地膜在自然條件下降解性能極差,大量殘膜存留于耕地中不僅影響農(nóng)作物的種植與生長,更會對土壤結(jié)構(gòu)造成嚴重破壞[2]。易回收或可降解地膜與常規(guī)地膜相比較,同樣具有保溫、保墑、保濕及防控草害效果,且能夠減少白色污染形成,采用不同類型易回收或可降解地膜替換常規(guī)地膜是治理殘膜污染的有效途徑[3-4]。
本試驗以甘藍為種植作物,采用6種降解地膜、強化耐候地膜、拱棚膜處理及常規(guī)PE地膜進行覆蓋栽培,探究不同地膜對作物生長發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)及土壤性質(zhì)的影響,為昆山市地膜減量替代措施提供科學的技術(shù)參數(shù)和技術(shù)指導(dǎo)方案。
本試驗在昆山市優(yōu)來谷成科創(chuàng)中心基地開展,以春豐甘藍為試驗作物。選用南通華盛、泰州中科金龍、上海弘睿等3家企業(yè)提供的4種全生物降解膜與1種強化耐候地膜以及舊拱棚膜作為試驗產(chǎn)品,對照地膜(CK2)為常規(guī)PE地膜,另設(shè)置無覆膜處理為對照CK1,共設(shè)置8個處理(表1)。
采用露地栽培方式種植。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,小區(qū)面積24 m2(20 m×1.2 m),畦寬120 cm,畦植2行,株距30 cm,行距40 cm,邊行距20 cm,每小區(qū)140穴,各小區(qū)四周設(shè)置保護行。2020年4月13日移栽春豐甘藍,移栽前進行聚乙烯塑料地膜、生物可降解膜和強化耐候地膜覆蓋。覆膜時間為整個生育期,即從苗期直至成熟期。在甘藍生育期內(nèi),除覆膜方式不同外,其他農(nóng)藝措施均相同。
調(diào)查內(nèi)容包括甘藍生育期、植株性狀、表土溫度、表土濕度、土壤生物理化性狀指標、草害發(fā)生情況、地膜降解情況、甘藍產(chǎn)量等。
試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0進行統(tǒng)計分析;通過單因素方差分析法(ANOVA)及最小顯著差異(LSD)多重比較法對不同處理進行差異分析。
對各處理甘藍實際產(chǎn)量進行調(diào)查統(tǒng)計(表2)發(fā)現(xiàn),不同處理間產(chǎn)量差異較大。T1處理產(chǎn)量最高,T3次之,分別為1 616.64 kg/畝、1 600.24 kg/畝,較不覆膜CK1分別增產(chǎn)15.37%和14.20%,較覆膜CK2分別增產(chǎn)13.88%和12.72%;T6、T4兩個處理相比對照減產(chǎn),產(chǎn)量分別為1 264.52 kg/畝、1 368.74 kg/畝,較不覆膜CK1分別減產(chǎn)9.76%和2.32%,較覆膜CK2分別減產(chǎn)10.92%和3.58%。
表1 試驗地膜處理設(shè)置
表2 不同覆膜處理對甘藍產(chǎn)量的影響
所有試驗處理均于3月1日播種育苗,4月13日定植,施肥、灌溉等管理措施一致。由表3可知,T2最為早熟,始收期為6月8日,定植至采收僅需56 d,較CK1提前5 d;其次為T1和CK2,定植至采收共58 d,較CK提前3 d;T5和T6生育期與CK1一致。
將自動溫濕度記錄儀探頭埋在地下10 cm和地表位置,每10 d記錄1:00、9:00和13:00土壤溫濕度數(shù)據(jù)。
圖1 地下10 cm土壤溫度變化
圖2 地表土壤溫度變化
表3 不同覆膜處理對甘藍生育期的影響
2.3.1 對土壤溫度的影響 土壤溫度是反應(yīng)地膜保溫效果的重要指標。如圖1、圖2所示,土壤溫度隨氣溫變化而改變地下10 cm土壤較地表土壤溫度變化幅度稍??;其中CK1由于未覆膜,土壤溫度變化最大,覆膜處理的土壤溫度變化幅度相對較??;甘藍生長前期,覆膜處理的土溫均高于未覆膜CK1,地膜具有良好保溫效果,且強化膜T1保溫效果最好,與白色生物降解膜T4、T6的保溫效果均優(yōu)于黑色生物降解膜T3、T5;5月中旬后,外界氣溫升高,未覆膜CK1土壤溫度顯著升高,且與覆膜處理無顯著差異。
2.3.2 對土壤濕度的影響 土壤濕度能夠直觀地反應(yīng)地膜保濕效果,如圖3、圖4所示,地下10 cm與地表的土壤濕度均在93%~100%,較對照增加或減少。其中生物降解膜T6、T4保濕效果較好,較常規(guī)PE地膜CK2保濕效果有較大提高。
在6月5日采收前,調(diào)查雜草發(fā)生情況。調(diào)查結(jié)果顯示(表4),除未覆膜CK1以外,其他覆膜處理雜草發(fā)生數(shù)量均較低。與CK1相比,CK2、T1、T2雜草生長數(shù)量分別減少92.2%、96.1%和94.2%;降解膜處理中,降解膜T4雜草生長數(shù)量最少,為11株,較CK1減少89.3%,其他降解膜處理與CK1相比,雜草生長數(shù)量減少68.9%~84.5%。降解膜T5、T6后期由于田間裂解迅速,裸露土壤面積大,雜草相對較多。
圖3 地下10 cm土壤濕度變化
圖4 地表土壤濕度變化
表4 不同覆膜處理病蟲草害發(fā)生情況
所有處理在試驗期間無病害發(fā)生。蟲害主要以菜青蟲、小菜蛾和黃曲條跳甲為主,各處理間差異不大。
在甘藍收獲后,取各處理土壤進行理化性狀分析,結(jié)果表明(表5),CK1由于未覆膜pH最高,為7.39;T5、T6處理后期地膜裂解土壤裸露,pH也較高;CK2速效鉀含量最高,其次是CK1,均超過100 mg/kg;其余指標無明顯差異。
從表6可以看出,定植后28 d,T6最先發(fā)生開裂,開裂期較其他處理早2~11 d,大裂期較其他處理早4~19 d,6月8日達到碎裂期;其次為T5和T3,發(fā)生開裂時間依次為5月13日和5月22日;而T4降解效果最差,直至采收也未出現(xiàn)開裂。
表5 不同覆膜處理土壤理化性狀
表6 地膜裂解情況統(tǒng)計
綜合甘藍生長產(chǎn)量情況及土壤理化性質(zhì)變化可知,T1強化耐候膜處理在保溫、保墑、增產(chǎn)、控草等方面表現(xiàn)較好,甘藍生長勢與產(chǎn)量較高,上市期提前,且人工成本較低,可以作為甘藍覆膜栽培生產(chǎn)的適宜替代材料;全生物降解膜處理中T3處理表現(xiàn)較為突出,具有適宜的降解期,增產(chǎn)、保溫、防草效果也較為顯著,可以進一步試驗研究,逐步在甘藍生產(chǎn)上示范推廣。