陳玉平*何 甜 杜儒學(xué)

（永昌縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，甘肅 永昌737200）

1.引言

地膜覆蓋栽培是本地區(qū)作物種植的重要技術(shù)之一，對(duì)提高農(nóng)作物的產(chǎn)量具有至關(guān)重要的作用，然而普通地膜在自然條件下難以降解，殘留地膜不僅影響作物的生長(zhǎng)還會(huì)破壞土壤理化性狀、影響機(jī)械作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量。近年來(lái)，隨著地膜使用量的逐年增加，土壤中地膜殘留量呈逐步增加趨勢(shì)，解決殘膜污染問(wèn)題已刻不容緩。目前使用的地膜大都比較薄，回收利用相當(dāng)困難，使用可降解地膜是解決“白色污染”的有效途徑?？山到獾啬ぞ哂信c普通膜相類似的增溫保墑效果，還具有自然降解作用。

2.材料與方法

2.1 試驗(yàn)區(qū)自然概況

該試驗(yàn)于2017年在甘肅省永昌縣城關(guān)鎮(zhèn)沙溝岔村（試驗(yàn)站）進(jìn)行，該區(qū)平均海拔2060m，年降水量180-250mm，無(wú)霜期128天，年平均氣溫4.8℃，年日照時(shí)數(shù)2884小時(shí)，晝夜溫差大，光照充足，氣候相對(duì)冷涼。試驗(yàn)田為沙壤地，土壤含沙量適度，無(wú)板結(jié)、無(wú)污染，2017年試驗(yàn)前0-20cm土層全氮1.1gkg-1、全磷1.1gkg-1、全鉀24.0gkg-1、速效氮51.4mgkg-1、速效磷47.5mgkg-1、速效鉀198.0mgkg-1，有機(jī)質(zhì)含量18.5gkg-1，土壤容重1.29gcm-3，孔隙度51.32。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.2.1 作物覆膜栽培試驗(yàn)

參試作物為馬鈴薯，品種為大西洋，覆膜栽培試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)6種降解地膜、普通地膜對(duì)照CK1和裸露CK2共8個(gè)處理（表1），每個(gè)處理為一個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，隨機(jī)排列，3次重復(fù)，共24個(gè)小區(qū)。機(jī)械起壟種植，壟寬70cm、壟間距110cm、壟溝深25cm，馬鈴薯行距50cm，株距25cm，種植日期：2017年5月4日，收獲時(shí)間：2017年9月30日，機(jī)械播種收獲，田間管理同常規(guī)大田。

表1 不同可降解地膜基本情況表

2.2.2 曝曬試驗(yàn)

曝曬試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)6種降解地膜、普通地膜對(duì)照CK1共7個(gè)處理，每個(gè)處理為一個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，隨機(jī)排列，3次重復(fù)，共21個(gè)小區(qū)，機(jī)械起壟，壟寬70cm、壟間距110cm、壟溝深25cm，在田間按正常的作業(yè)方式進(jìn)行鋪膜，膜下不種植作物，地膜完全暴露在陽(yáng)光下，觀察在田間曝曬條件下地膜的降解情況。

2.2.3 填埋試驗(yàn)

填埋試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)6種降解地膜、普通地膜對(duì)照CK1共7個(gè)處理，隨機(jī)排列，埋藏深度為10cm，分三個(gè)觀察期，每個(gè)觀察期三次重復(fù)。每個(gè)觀察期按照設(shè)定深度挖150×50cm的長(zhǎng)方形平底坑，將6種降解地膜和普通地膜對(duì)照CK1分別裁剪成40（橫向）×30（縱向）cm的膜片，做好標(biāo)記，裝入20目防蟲網(wǎng)袋中，按隨機(jī)排列順序均勻平展放入坑中，作好記錄，回填挖出的全部土壤。

2.3樣品采集及測(cè)定方法

2.3.1 上機(jī)性能測(cè)試：覆膜時(shí)根據(jù)觀察地膜有無(wú)斷裂情況以及覆膜的連續(xù)程度判定。

2.3.2 土壤溫度：采用HOBOWaterTempProv2水下溫度數(shù)據(jù)采集器，填埋在壟上膜下10cm測(cè)定。

2.3.3 馬鈴薯生育期生育期：開展地膜覆蓋農(nóng)作物生育期調(diào)查，生育期的日期以小區(qū)50%以上植株進(jìn)入該生育期為標(biāo)志。

2.3.4 作物產(chǎn)量：每個(gè)處理取3個(gè)樣點(diǎn)，樣點(diǎn)面積為5.5 m2，在每個(gè)樣點(diǎn)取3株分別測(cè)定每個(gè)樣點(diǎn)的馬鈴薯總重量和商品薯重量。

2.3.5 地膜降解情況觀測(cè)

曝曬區(qū)的覆膜時(shí)間與作物覆膜栽培區(qū)相同，按照試驗(yàn)田間設(shè)計(jì)，將各處理地膜覆蓋于試驗(yàn)小區(qū)壟面上。觀察記載曝曬區(qū)組和作物覆蓋栽培區(qū)組各降解地膜達(dá)到降解階段劃分標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間。在覆膜后前30天，每10天觀測(cè)一次；覆膜后31-40天，每5天觀測(cè)一次；覆膜后41天起，每3天觀測(cè)一次，直至誘導(dǎo)期結(jié)束（最多到覆膜后75天）；以后恢復(fù)每10天觀測(cè)一次；記錄各參試膜破損情況（是否出現(xiàn)裂紋、裂縫、破碎程度，記錄裂紋、裂縫的數(shù)量以及破碎的塊數(shù)并記錄），并判定降解情況（根據(jù)地膜破損情況將地膜降解程度劃分為：誘導(dǎo)期A、開裂期B、大裂期C、碎裂期D、無(wú)膜期E五個(gè)時(shí)期），重點(diǎn)記錄誘導(dǎo)期的出現(xiàn)日期。拍照記錄每個(gè)降解階段的場(chǎng)景，具體如下：每個(gè)處理每個(gè)重復(fù)設(shè)置3個(gè)固定觀測(cè)點(diǎn)，每個(gè)處理9個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，利用固定框進(jìn)行定點(diǎn)照相（50cm*50cm）。按照觀測(cè)間隔要求，選擇有代表性的一個(gè)重復(fù)中3個(gè)固定觀測(cè)點(diǎn)拍照；每次觀測(cè)日拍照后，于當(dāng)天對(duì)照片標(biāo)注（膜樣編號(hào)、拍照日期、降解狀況）。

2.3.6 填埋試驗(yàn)調(diào)查取樣觀測(cè)

按照試驗(yàn)?zāi)甓扔?jì)，試樣埋土后的90天、180天和365天取出一個(gè)區(qū)組的所有膜樣，洗凈，按照統(tǒng)一的試驗(yàn)編號(hào)做好標(biāo)記，觀測(cè)填埋地膜降解外觀變化情況。

3.結(jié)果與分析

3.1 上機(jī)作業(yè)性能:本次試驗(yàn)參試的可降解地膜有億帆鑫富、巴斯夫、天壯、康文、康潤(rùn)潔、鑫銀環(huán)6種，6種可降解地膜均可以正常上機(jī)使用。

3.2 降解地膜覆蓋對(duì)馬鈴薯不同生育時(shí)期土壤溫度的影響

3.2.1 對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)的前中后期即芽條生長(zhǎng)期、塊莖形成期、淀粉積累期等3個(gè)時(shí)期的其中一天的土壤溫度進(jìn)行比較（分別取5月10日、7月10日、9月10日全天溫度變化），分析不同可降解地膜對(duì)馬鈴薯土壤溫度的影響。

由圖1可以看出：在全天的24小時(shí)中，溫度在中午開始有小幅度的上升和下降，下午有較大幅度的上升下降過(guò)程，各可降解地膜溫度變化在5℃之間。在16點(diǎn)之后各可降解地膜之間溫度差異較大。其中康文溫度變化最大，其它種類地膜變化曲線基本趨于一致。

圖22017 年7月10日各降解地膜全天溫度變化

由圖2可以看出：在2017年7月10日，各降解地膜的全天溫度變化趨勢(shì)基本一致，各降解地膜全天溫度變化小，且各降解地膜之間溫度變化也較小，較5月份全天溫度，整體變化幅度較小。其中以康文和CK1溫度較高，CK2為裸地，溫度最低。

由圖3可以看出，在2017年9月10日，各可降解地膜溫度變化趨勢(shì)基本一致，溫度變化總體呈先下降后升高然后再下降的“S”型變化趨勢(shì)，各可降解地膜全天溫度變化較大，從8℃到16℃，整體變化趨勢(shì)同7月份溫度變化趨勢(shì)相似。中午12時(shí)以后各降解地膜之間溫度變化有了比較明顯的差別。其中，天壯和巴斯夫變化最為明顯，土壤溫度也最高。CK1和CK2溫度最低。

圖32017 年9月10日各降解地膜全天溫度變化

總體看，各可降解地膜溫度在7月份溫度變化最小，氣溫平穩(wěn)。各降解地膜溫度變化趨勢(shì)在每個(gè)月份都基本一致。其中，天壯、康文和巴斯夫地膜溫度在各個(gè)時(shí)期都處于較高文章，變化幅度也較大。由此可以看出，在不同可降解地膜中，天壯、康文和巴斯夫地膜在馬鈴薯各個(gè)生育期增溫和保溫效果比較明顯。

3.2.2 降解地膜覆蓋對(duì)年積溫的影響

由圖4可以看出，CK2裸地由于沒(méi)有覆膜年積溫最小，其它各降解地膜年積溫各不相同，其中以康文年積溫最大，天壯和鑫銀環(huán)地膜年積溫也較大，其它各降解地膜年積溫均小于53000℃。由此可以看出康文、天壯、鑫銀環(huán)的保溫作用比較好。

圖4 2017年各降解地膜年積溫

3.3 降解地膜降解情況及分析

由表2可以看出，在栽培試驗(yàn)中，各可降解地膜分別在覆膜后的30天左右到達(dá)誘導(dǎo)期，部分降解地膜分別在38天至110天左右到達(dá)開裂期，其中天壯90天的時(shí)候到達(dá)大裂期，降解幅度最大，降解速度最快，且產(chǎn)量也較高。在本次試驗(yàn)中，栽培試驗(yàn)和暴曬試驗(yàn)在馬鈴薯收獲時(shí)期，地膜降解最大程度只到達(dá)大裂期，且栽培試驗(yàn)中可降解地膜較暴曬試驗(yàn)降解幅度大，降解速度快。

表2 地膜降解情況

3.4 降解地膜對(duì)農(nóng)作物的影響及分析

3.4.1 降解地膜對(duì)馬鈴薯生育期的影響

通過(guò)對(duì)馬鈴薯生育時(shí)期的觀測(cè)記錄，不同可降解地膜對(duì)馬鈴薯生育期影響具體表現(xiàn)為：除康潤(rùn)潔和天壯可降解地膜馬鈴薯較起其它可降解地膜出苗早5天外，各可降解地膜對(duì)馬鈴薯的其它生育時(shí)期基本無(wú)影響，可以看出，可降解地膜對(duì)馬鈴薯生育期基本無(wú)影響。

3.4.2 降解地膜對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及商品率的影響

由表3可以看出，不同可降解地膜對(duì)馬鈴薯的產(chǎn)量和商品率均有一定的影響。在產(chǎn)量上，除巴斯夫和鑫銀環(huán)外，其它可降解地膜產(chǎn)量均高于對(duì)照CK1，其中天壯、康潤(rùn)潔、億帆鑫富可降解地膜馬鈴薯產(chǎn)量較好，分別為3675.24kg/畝、3638.18kg/畝、3624.71kg/畝，較對(duì)照CK1分別高4%、3%、2.6%。在商品率上，天壯、巴斯夫、康文可降解地膜商品率相對(duì)較好，分別為73.80%、78.41%、76.11%，較CK1普通PE膜分別高4.8%、11.4%、8.1%，其它處理可降解地膜均低于CK1。結(jié)果表明，在本次試驗(yàn)中，天壯、康潤(rùn)潔等可降解地膜具有較好地增產(chǎn)作用。

表3 不同可降解地膜對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及商品率的影響

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3.5 填埋試驗(yàn)觀察

通過(guò)對(duì)可降解地膜定期的取樣觀測(cè)，填埋試驗(yàn)中各可降解地膜基本情況為：各可降解地膜在在填埋90天時(shí)基本沒(méi)有變化，180天時(shí)變化明顯，說(shuō)明在覆土填埋條件下，可降解地膜主要在填埋180天左右開始降解，且填埋180天時(shí)仍未到開裂期，與栽培試驗(yàn)和暴曬試驗(yàn)相比較，可降解地膜在覆土填埋條件下降解速度較慢，由于本地區(qū)采用覆土種植，故在本地區(qū)推廣使用的可降解地膜在覆土填埋條件下的降解速度還需要進(jìn)一步改進(jìn)。

4.結(jié)論與討論

在本次試驗(yàn)中，各可降解地膜均可以滿足正常的機(jī)械播種和收獲使用，且可以起到正常的保溫保墑的作用，并且相對(duì)于普通地膜，產(chǎn)量均具有良好的表現(xiàn)。各可降解地膜在馬鈴薯收獲期大多數(shù)到達(dá)開裂期，有少數(shù)到達(dá)大裂期，雖然沒(méi)有完全降解，但大都變皺變脆，隨機(jī)械翻耕破碎殘留在地里面?？傮w來(lái)看，雖然在收獲后有一定殘留，但相比于普通地膜的長(zhǎng)期殘留，距來(lái)年種植還有一段時(shí)間的降解過(guò)程，因此可降解地膜可用于生產(chǎn)使用。本次試驗(yàn)中，可降解地膜均有不同程度的降解，但各地區(qū)自然條件和生產(chǎn)條件各不一致，應(yīng)該根據(jù)不同的土壤和氣候條件適當(dāng)調(diào)整可降解地膜的降解速度和降解時(shí)段。