馮烈波,謝章良
(海南中新汽車零部件有限公司,海南 ???571100)
覆蓋地膜具有提高土壤溫度,保持土壤水分,改善土壤性狀,提高土壤養(yǎng)分供應狀況和肥料利用率,改善光照條件,減輕雜草和病蟲危害等作用。海南省于1998年開始引進地膜栽培覆蓋技術,目前我省地膜覆蓋栽培面積達80%以上,農(nóng)用地膜使用量和覆蓋面積均在不斷增長,地膜年均用量超萬噸,年均覆蓋面積在200萬畝以上。地膜成為繼化肥、農(nóng)藥后的第三大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料。但是隨著農(nóng)用地膜的長期大量使用,農(nóng)膜殘留問題日益突出,給土壤環(huán)境造成了嚴重的污染等負面問題,已成為全面建成小康社會的突出短板之一。解決殘膜污染土壤問題已成為地膜覆蓋栽培技術的當務之急,迫切需要研究和生產(chǎn)新的無污染地膜以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。
為驗證海南中新汽車零部件有限公司生產(chǎn)的中新1號、2號生物降解地膜在西瓜上的應用效果,筆者在比較了其與市場上幾種地膜的理化特性、保保濕防草特性和田間降解情況,以其篩選出適合海南地區(qū)應用的降解地膜用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
供試地膜:中新1號、2號,由海南中新汽車零部件有限公司生產(chǎn);清田降解地膜由山東清田塑工有限公司生產(chǎn);普通PE地膜廣西玉林市興業(yè)縣年豐塑業(yè)有限公司生產(chǎn)。
供試哈密瓜:黑美人。
試驗設4個處理,單因素隨機區(qū)組設計,3次重復,小區(qū)面積30m2。試驗于2019年2月至6月在樂東哈密瓜基地實施。哈密瓜常規(guī)田間管理。
1.3.1 地膜理化性質(zhì)測定
地膜厚度采用游標卡尺(型號:)進行測量并記錄,透光率采用WTM-1000透光率儀測定,化學性質(zhì)通過燃燒氣味來判斷其材質(zhì)。
1.3.2 土壤溫濕度
采用JL-01型土壤溫度濕度記錄儀測定地膜覆蓋下地表及地下10cm處土壤溫度和0~20cm、20~40cm處土壤濕度。從覆蓋當天起每隔60min測定一次,連續(xù)測定2個月。
1.3.3 作物生長指標
測定供試作物的苗存活率、株高、莖粗、產(chǎn)量等指標。每處理測定20株,于移栽后5d、果實膨大期、成熟期各測定一次相關指標。
1.3.4 地膜田間降解情況觀測
作物栽培后,覆膜后每隔10d觀察記錄一次地膜降解情況。地膜降解分級指標參照楊惠娣的方法記載:0級:未出現(xiàn)裂紋;1級:開始出現(xiàn)裂紋;2級:田間25%地膜出現(xiàn)細小裂紋;3級:地膜出現(xiàn)2~2.5cm裂紋;4級:地膜出現(xiàn)均勻網(wǎng)狀裂紋,無大塊地膜存在;5級:地膜裂解為4×4cm2以下碎片。每隔30d,采用WTM-1000透光率儀測定了不同地膜的透光率,同時觀察田間雜草生長情況。
于成熟期每處理選取代表性植株30株,分為3個重復,每重復選取10株,測定單株平均產(chǎn)量,計算理論產(chǎn)量。
試驗數(shù)據(jù)采用excel進行處理就圖表繪制,并采用SPSS22.0進行數(shù)據(jù)分析。
實驗結果表明,中新生物降解地膜1號、中新生物降解地膜2號與清田生物降解地膜的厚度均為0.01mm、燃燒后,基本無收縮、有淡淡的氣味;而普通PE地膜其厚度為0.02mm,燃燒后收縮明顯,有刺鼻的氣味。
透光率測定結果表明,中新生物降解地膜1號、中新生物降解地膜2號與清田生物降解地膜的透光率為2.5、2.4、2.6,均小于普通PE膜3.3。
表1 不同地膜基本理化特性
結果見表2,在各生育期,不同處理的土壤含水量在不同土層的含水量差異不大,同一處理的各土層間差異也不明顯。由此可見,可降解地膜和普通地膜對于保持土壤水分效果相近。
表2 不同地膜覆蓋的作物各生育期土壤水分含量(%)
2.3.1 不同地膜的田間降解速率
結果表明見表3,可降解地膜的降解程度隨著覆蓋時間增加而逐漸加強,普通地膜的變化較小。不同降解地膜的降解啟動期基本相同,但降解速率存在差異。一般覆蓋地膜30d,地膜形態(tài)完整性開始變差,出現(xiàn)細小裂縫;中新生物降解地膜1號和清田全生物降解地膜在覆膜約60d后,開始現(xiàn)2cm~2.5cm裂紋;90d后地膜大面積裂解呈4×4cm2以下碎片,120d左右土壤表面地膜基本消失或成薄薄一層覆于地面,或僅少量殘留,用手輕輕一捏成粉狀;中新生物降解地膜2號,覆膜60d開始出現(xiàn)2~3級降解,90d后地膜出現(xiàn)均勻網(wǎng)狀裂紋,120d后,地膜裂解為4×4cm2以下碎片,150d后土壤表面地膜基本消失,僅剩少量殘留。
表3 不同地膜的田間降解速率
2.3.2 不同地膜透光率測定結果和雜草生長情況
結果間表4,中新生物降解地膜1號、中新生物降解地膜2號和清田可降解地膜的透光率在覆蓋0d、30d、60d、90d不同時期都比普通地膜略低、且差異不大;不同時期田間雜草的生長情況與普通地膜相當,可以滿足田間防草效果需要。
表4 田間不同地膜透光率測定和雜草生長情況
2.3.3 不同降解地膜對作物生長發(fā)育的影響
表5 可降解地膜對西瓜生長指標的影響(果實膨大期)
試驗結果表明,不同地膜處理對西瓜的株高、葉片數(shù)、葉面積和莖粗等生長指標差異不大,影響較小。
2.3.4 不同降解地膜對西瓜產(chǎn)量的影響
結果表明:中新降解膜1號、中新降解膜2號、清田可降解地膜和普通化學地膜覆蓋的西瓜產(chǎn)量分別為2522.8kg/畝、2468.0kg/畝、2486.0kg/畝、2494.0kg/畝。方差分析結果表明,不同降解地膜產(chǎn)品對西瓜產(chǎn)量的影響差異不顯著,與普通地膜相比較差異也不顯著。
表6 不同降解地膜對西瓜產(chǎn)量的影響
生物降解地膜的應用可以有效解決地膜的環(huán)境污染問題,該地膜既能起到傳統(tǒng)農(nóng)膜增溫、保墑、抑草的三大作用,又可以免除農(nóng)膜回收節(jié)省人工,其綜合使用成本更低,這是治理地膜污染最便捷的方法,也是今后地膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
研究表明,不同地膜處理對西瓜的株高、葉片數(shù)、葉面積和莖粗等生長指標差異不大,影響較??;不同降解地膜產(chǎn)品對西瓜產(chǎn)量的影響差異不顯著,與普通地膜相比較差異也不顯著??山到獾啬さ慕到獬潭入S著覆蓋時間增加而逐漸加強,普通地膜的變化較?。徊煌L期,不同降解地膜田間雜草的生長情況與普通地膜相當,可以滿足生產(chǎn)省的基本需要。