滕世輝
(臨沂市河東區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 山東臨沂 276034)
近年來,隨著地膜覆蓋技術的推廣,聚乙烯地膜在我國大多數(shù)經(jīng)濟作物上得到普遍的使用。據(jù)統(tǒng)計,目前全國地膜使用量已經(jīng)是20世紀80年代的200倍以上,并且仍呈增長趨勢[1-3]。雖然地膜覆蓋技術帶來了可觀的經(jīng)濟效益,但是由于聚乙烯材料的難降解性和超薄地膜的難回收問題,地膜“白色污染”日益受到社會各界的關注,近年更出現(xiàn)了地膜隨風吹走影響高鐵通行的事件[4-6]。隨著土壤污染防治法的頒布實施和國家限塑令的出臺,標準地膜推廣和降解地膜的相關研究已經(jīng)逐步開展[7-9]。目前國內(nèi)外相關學者已在馬鈴薯[10-11]、玉米[12-14]、棉花[15-16]、番茄[17]上圍繞標準地膜和降解地膜在產(chǎn)量和殘留情況上做了大量的研究工作,對于花生產(chǎn)量和品質的影響研究也有少量實踐[18-19],但是真正在實際生產(chǎn)上的推廣研究未見報道。本研究通過大田對比試驗和全生育期跟蹤調查的方法,初步掌握了標準地膜和全生物降解地膜覆蓋下春花生生長發(fā)育情況和對其產(chǎn)量構成因素的影響,并就不同類型地膜在春花生上的適用性和推廣可行性進行了討論。
試驗地點設在臨沂市河東區(qū)湯頭街道寇家屯村,年平均降雨量862 mm,年平均氣溫13.1℃,無霜期202 d,種植結構為兩年三季,春花生和小麥玉米輪作。試驗地塊屬于河東區(qū)豐川蔬菜種植專業(yè)合作社承包地,南北長85 m、東西長63 m,總面積0.5 hm2,沙壤土,有機質含量13.6 g/kg,水澆條件一般,澇能排。2020年種植小麥、玉米,玉米收獲后預留春茬,2021年試驗前統(tǒng)一耕翻并撿拾地塊內(nèi)殘留地膜,地塊內(nèi)所有農(nóng)事操作均按照當?shù)胤N植習慣進行。
花生品種:?;?號。
地膜類型:0.005 mm普通地膜、0.01 mm標準地膜、0.01 mm全生物降解地膜(弘睿生物)和0.01 mm全生物降解地膜(天野生物)。
由于2019-2020年已對部分降解地膜進行了適應性初篩,本試驗只選取了表現(xiàn)較好的2種全生物降解地膜和1種標準地膜。另外,結合當?shù)剞r(nóng)戶覆膜實際,選用最常用的0.005 mm普通地膜作為對照。
試驗共設4個處理(表1),每個處理0.1 hm2,自西向東順序排列,四周設保護行。花生起壟種植,壟寬75 cm,壟距25 cm,4月20日播種并機械覆膜,行距28 cm,株距18 cm,雙粒播種,用種量15 kg/畝,統(tǒng)一用40%辛硫磷乳油拌種。播種后覆膜前乙草胺封閉處理,肥料為50 kg復混肥,外加50 kg生物菌肥,自覆膜7 d后開始觀察記錄地膜降解情況,同時記錄花生生長發(fā)育進程,9月12日統(tǒng)一收獲測產(chǎn),9月20日調查地膜殘留情況,10月10日開展室內(nèi)產(chǎn)量調查和分析。
表1 試驗處理
1.4.1 地膜殘留情況 目前大量研究已證明,應用降解膜可以明顯降低土壤地膜殘留量,有效減少地膜對土壤的污染[20-21]。本試驗前期也對可降解地膜對花生生產(chǎn)中的溫濕度影響及誘導期長短進行了詳細的調查[22],故此次只驗證各種地膜殘留情況是否與前期調查、國內(nèi)相關研究結果一致,只調查地膜降解進程和最后殘留情況。花生收獲后,每個處理均勻選擇5個樣方開展殘留情況調查,調查前對地上較大地膜碎片統(tǒng)一進行清理。
1.4.2 花生生長發(fā)育情況 播種后,根據(jù)花生生長情況適時開展生長發(fā)育情況調查,調查中隨機選取花生100墩,對花生出苗、開花、下針情況開展調查,詳細記錄始苗日期、出苗率、始花日期、開花情況和下針數(shù),以判斷各類型地膜對花生生長發(fā)育的影響。
1.4.3 產(chǎn)量構成因素調查和產(chǎn)量計算 收獲前,每個處理隨機連續(xù)取樣50墩,調查結莢數(shù)、雙果數(shù)、單果數(shù)、三果數(shù)、空癟數(shù)、總鮮重;調查完畢后,對50墩鮮果分別晾曬,待果仁水分降至9%后統(tǒng)一稱量,并開展百果重、百仁重和出仁率調查,最終完成產(chǎn)量計算。
由地膜降解及殘留情況(表2)可知,各處理地膜殘留量和殘留率均為B1最低,C1和C2無差異,CK殘留率顯著偏大。另外,根據(jù)花生生育期調查,C1和C2在花生開花期開始開裂,收獲時均進入碎裂期,CK在收獲期開裂,B1到花生收獲只有輕微破裂。
表2 地膜降解及殘留情況
由花生生長發(fā)育調查結果(表3)可知,所有處理出苗率差異不明顯,B1、C1和C2早一天出苗,CK出苗稍晚;各處理始花日期基本一致,CK開花晚一天,但同日期調查開花率明顯低于其他3種地膜。另外,由于本次試驗播種后墑情較適宜出苗,并且溫度較常年偏高,各處理出苗情況較理想,而出苗后氣溫出現(xiàn)大幅波動,造成開花受到一定影響,特別是CK受到明顯影響,開花率較低。
表3 花生生長發(fā)育調查結果
由花生產(chǎn)量表現(xiàn)情況(表4)可知,C1產(chǎn)量最高,C2和B1產(chǎn)量無差別,CK產(chǎn)量最低;C2莢果數(shù)最高,CK次之,C1最少,但是C1雙粒果數(shù)最多,占比最高,單粒果和空癟果數(shù)最少,占比最低,CK空癟果數(shù)最多;C1百果重、百仁重、雙粒果出仁率和出仁重均最高,CK最低,B1和C2差異不明顯。
表4 花生產(chǎn)量情況
本次研究發(fā)現(xiàn),0.01 mm標準地膜強度高,花生收獲時只發(fā)生輕微破裂,易于清理回收,當季殘留最少;0.005 mm普通地膜強度低,碎裂嚴重,當季殘留最多;2種降解地膜花生收獲時均進入碎裂期,比標準地膜難清理,造成當季殘留量較多。全生物降解地膜和標準地膜對花生前期生長發(fā)育影響無差異,出苗、開花、下針比普通地膜稍早,同日期開花率比普通地膜高,說明標準地膜和全生物降解地膜花生生育期比普通地膜提前,與王書勤等的研究結論一致[23-25]。產(chǎn)量表現(xiàn)方面,雖然弘睿生物全生物降解地膜結莢數(shù)最少,但是雙粒果比率、百果重、百仁重、出仁率均最高,單果率、空癟率均最低,產(chǎn)量比普通地膜增產(chǎn)9.5%,比另外2種地膜增產(chǎn)6%以上,花生皮果外觀觀察,果皮發(fā)白發(fā)亮,商品性明顯優(yōu)于其他地膜;0.005 mm普通地膜產(chǎn)量最低,空癟率最高,百果重和百仁重最低。
綜上所述,0.01 mm標準地膜比普通地膜增產(chǎn)幅度較小,但地膜強度高,易于清理回收,當季殘留量最低;天野生物0.01 mm全生物降解地膜產(chǎn)量與0.01 mm標準地膜相當,考慮其降解性能可以作為推廣的重要產(chǎn)品;弘睿生物0.01 mm全生物降解地膜與普通地膜相比,既可以顯著提升花生產(chǎn)量,又可以明顯減少地膜殘留,可作為防治地膜污染的主要產(chǎn)品。
本試驗是在魯南地區(qū)春花生上開展的初步研究,雖然田間操作均按照當?shù)剞r(nóng)戶種植習慣進行,但試驗結果必然受到花生品種和生育期天氣影響,實際生產(chǎn)中應綜合考慮花生品種特性和氣候特點選擇對應地膜產(chǎn)品。標準地膜易于清理回收,當季殘留率最低,均是在試驗研究的情況下完成的,如果沒有完整的回收體系和良好的清理習慣,即使全部使用標準地膜也不能從根本上解決地膜污染。雖然本研究結果表明,全生物降解地膜比普通地膜均有增產(chǎn)效果,且當季殘留率也低于普通地膜,但是由于其成本仍遠高于普通地膜,農(nóng)戶接受程度很低,可以在經(jīng)濟效益較高的溫室蔬果上優(yōu)先推廣使用,再逐步推向大田作物。