冒維維 李建斌 曾曉萍

（1.南京市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測院 江蘇南京 210036；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院 江蘇南京 210014；3.江蘇省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站 江蘇南京 210036）

甘藍類蔬菜是我國重要的蔬菜作物， 據(jù)不完全統(tǒng)計，我國的年播種面積約為2 000 萬畝，江蘇省甘藍類蔬菜年播種面積約為140 萬畝。 地膜覆蓋栽培技術(shù)在甘藍類蔬菜生產(chǎn)中應(yīng)用普遍， 目前生產(chǎn)上使用的地膜以傳統(tǒng)聚乙烯塑料薄膜為主， 直接覆于地面，可起到增溫、保墑、保肥、壓草、防病蟲、促進作物早熟增產(chǎn)的作用。 自20 世紀70年代末，地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益， 掀起了一場農(nóng)業(yè)發(fā)展“白色革命”。 但在自然環(huán)境條件下，傳統(tǒng)聚乙烯地膜難以降解，加之長期“重使用輕回收”現(xiàn)象，由此引發(fā)的廢舊地膜堆積田間地頭、殘留于農(nóng)田土壤，進而危及農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境， 成為白色污染的隱患與日俱增。

全生物降解膜不僅具有傳統(tǒng)地膜的增溫保墑功能，而且在作物生長后期會自然破裂，一定時間后會在自然狀態(tài)下完全降解，有效解決了白色污染的問題，越來越受到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體的認可。 為促進蔬菜產(chǎn)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展， 加快全生物降解地膜、 高強度耐候地膜等新型地膜的應(yīng)用推廣，減少傳統(tǒng)PE 地膜的用量，提高地膜撿拾及回收效率，筆者于2020-2021年在江蘇省徐州市睢寧縣開展了結(jié)球甘藍不同地膜設(shè)施栽培比較試驗， 探索新型地膜在設(shè)施甘藍栽培上的田間增產(chǎn)效應(yīng)及自凈能力， 以期為全生物降解膜在結(jié)球甘藍上的大規(guī)模推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐，從而實現(xiàn)環(huán)境保護與農(nóng)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

江蘇省農(nóng)科院甘藍試驗睢寧縣基地 （北緯34.011°、東經(jīng) 117.779°）。

1.2 試驗材料

1.2.1 試驗作物 蘇甘35 甘藍。

1.2.2 試驗地膜 選用南通華盛、泰州中科金龍、上海弘睿提供的4種全生物降解地膜與1種強化耐候地膜，對照常規(guī)PE 地膜為達標地膜（表1）。地膜寬幅參照普通PE 地膜尺寸，規(guī)格為1.2 m。 試驗地膜產(chǎn)品與對照地膜顏色一致。

表1 試驗地膜材料

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)8個處理，隨機區(qū)組排列，以常規(guī)PE 地膜和不覆膜為對照，3 次重復(fù)。 小區(qū)面積20 m2，四周設(shè)保護行,大棚設(shè)施栽培,各小區(qū)統(tǒng)一農(nóng)藝管理措施。

2 監(jiān)測指標

2.1 產(chǎn)量調(diào)查

調(diào)查方法參考 《結(jié)球甘藍種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》（李錫香、方智遠，2007）。

2.2 地膜裂解指標

記錄裂解地膜達到各降解階段的時間。

2.3 土壤溫濕度指標

測定土面下10 cm、土表處土壤溫度。

2.4 病蟲草害指標

病蟲草害發(fā)生情況等生物學指標。

2.5 土壤養(yǎng)分指標

分別測量土壤非根際土、根際土的全氮、硝態(tài)氮、有機質(zhì)、有效磷、速效鉀含量等養(yǎng)分指標。 測定方法：土壤全氮的測定（NY/T 53-1987）、土壤有機質(zhì)的測定（NY/T 1121.6-2006）、森林土壤磷的測定（LY/T 1232-2015）、森林土壤鉀的測定（NY/T 1234-2015）、土壤硝態(tài)氮的測定［紫外分光光度法（GB/T 32737-2016）］。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同覆膜處理對甘藍產(chǎn)量的影響

試驗統(tǒng)一于2020年9月18日定植， 進行常規(guī)栽培管理，2021年1月17日采收， 測定各小區(qū)內(nèi)甘藍產(chǎn)量。 從表2 可以看出，各處理的甘藍產(chǎn)量與CK相比無明顯差異，處理1、處理4、處理7 較CK 略有增產(chǎn)，其中處理4 和處理7 產(chǎn)量最高，較CK 均增產(chǎn)1.14%。

表2 不同處理甘藍產(chǎn)量調(diào)查

3.2 不同處理地膜裂解情況

地膜裂解情況調(diào)查顯示（表3），在甘藍采收時，處理 1、 處理 2、 處理 3、 處理 4、 處理 6 的地膜降解程度較快， 已經(jīng)進入碎裂期， 處理 5、 處理 7 的地膜未開裂。

表3 不同處理地膜裂解情況記錄（單位：d）

3.3 不同覆膜處理對土壤溫度的影響

將溫度計、溫濕度計的探頭分別置于土面下10 cm處及地表與地膜之間，記錄土壤溫度。 同時選取10月17日、11月17日、12月17日、1月17日的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。從圖1～圖6 可以看出，各處理地膜的保溫性均比CK 好，其中處理5 的土壤升溫和保溫性都最好。

圖1 不同處理土壤表面溫度變化情況

圖6 1月17日不同地膜覆蓋土表及土面下10 cm 處土壤溫度變化情況

3.4 不同處理病蟲草害發(fā)生情況

由于是設(shè)施生產(chǎn)，田塊管理較嚴格，除不覆膜的處理進行2 次除草外，其他處理病蟲草害發(fā)生均較輕。

圖2 不同處理土面下10 cm 處土壤溫度變化情況

3.5 不同處理的土壤中養(yǎng)分的變化

從表4 可以看出，相比未覆膜，降解膜和強化膜的使用對非根際和根際土壤全氮、有機質(zhì)、有效磷、有效鉀含量影響均不明顯， 但是對土壤硝態(tài)氮含量影響較大，與普通PE 地膜覆蓋效果一致，推測可能是由于生物膜和強化膜的使用造成了土壤相對缺氧的環(huán)境， 加劇硝態(tài)氮經(jīng)過反硝化變成氣體釋放到大氣中。

圖3 10月17日不同地膜覆蓋土表及土面下10 cm 處土壤溫度變化情況

圖4 11月17日不同地膜覆蓋土表及土面下10 cm 處土壤溫度變化情況

圖5 12月17日不同地膜覆蓋土表及土面下10 cm 處土壤溫度變化情況

表4 不同覆膜處理非根際和根際土壤養(yǎng)分的變化

4 結(jié)論

在設(shè)施栽培下， 幾種新型地膜對甘藍產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分變化影響不顯著。 雖然降解膜、強化耐候地膜較普通PE 標準地膜每畝成本分別增加150～200元、60～80元，但降解地膜在尾菜處理時，直接被耕翻入土，減少了農(nóng)膜撿拾成本200～250元/畝，自然降解后不會顯著影響土壤菌群，不會污染土壤，而強化耐候地膜保持了較高的抗拉強度，較普通PE 地膜要易于回收且回收率高，不易殘留于土壤中，回收用工成本較低， 不覆膜的需進行2 次除草， 增加成本200～300元/畝。

根據(jù)裂解及保溫效果分析得出， 采收時各降解膜均處于碎裂期，裂解較完全，而強化耐候膜、普通PE 地膜均未開裂。 根據(jù)對各地膜的保溫效果分析得出，南通華盛強化耐候膜保溫效果最佳。

綜上分析，在設(shè)施栽培條件下，強化耐候地膜能完全滿足結(jié)球甘藍設(shè)施生產(chǎn)需求， 且性能優(yōu)于普通PE 地膜，土壤殘留風險小。 降解膜在保溫、除草等方面的性能與普通PE 地膜無明顯差異，無殘留污染風險。 兩類地膜成本都高于普通PE 地膜，但在節(jié)省人工、降低污染等方面具有突出優(yōu)勢，可在甘藍及其他作物上進一步試驗示范，為高效應(yīng)用積累技術(shù)基礎(chǔ)。