摘 要：【目的】為了篩選適合寧夏灌區(qū)露地番茄生產(chǎn)的降解膜?！痉椒ā客ㄟ^田間試驗(yàn)，研究不覆膜、常規(guī)地膜，以及4種生物降解膜對(duì)露地番茄產(chǎn)量、生育期內(nèi)土壤溫度、土壤水分含量、地膜殘留的影響?！窘Y(jié)果】與不覆膜處理相比，常規(guī)地膜和生物降解膜覆蓋均可顯著提高露地番茄產(chǎn)量，但生物降解膜較常規(guī)地膜顯著減產(chǎn)5.9%～16.5%，百利基生物降解膜的產(chǎn)量效應(yīng)最高。試驗(yàn)表明生物降解膜均能起到保溫保墑效果，常規(guī)地膜殘留量最高，中原塑業(yè)生物降解膜殘留量最低。【結(jié)論】綜合考慮露地番茄產(chǎn)量效應(yīng)、保溫保墑效應(yīng)和當(dāng)季殘留風(fēng)險(xiǎn)，在寧夏灌區(qū)露地番茄生產(chǎn)中應(yīng)首選百利基生物降解膜。

關(guān)鍵詞：露地番茄； 生物降解膜； 土壤溫濕度； 地膜殘留

中圖分類號(hào)：S641.2； X53" " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " 文章編號(hào)：1002-204X（2023）04-0045-05

doi：10.3969/j.issn.1002-204x.2023.04.011

Screening of Biodegradable Films for Open Field Tomatoes

Wu Tao

（Qingtongxia Agricultural Technology and Agricultural Mechanization Extension Service Center， Qingtongxia， Ningxia 751600）

Abstract [Objective] To screen degradable films suitable for outdoor tomato production in Ningxia irrigation areas. [Method] Field experiments were carried out by studying the effects of non plastic film covering， conventional plastic film covering and four types of biodegradable films on the yield， soil temperature and humidity during the growth period and film residue of open-field tomatoes. [Result] Compared with the non mulching treatment， both conventional plastic film and biodegradable film mulching significantly increased the yield of open-field tomatoes， and biodegradable film significantly reduced the yield by 5.9% to 16.5% compared to conventional plastic film， with Bailiki biodegradable film having the highest yield effect. The experiment showed that biodegradable films can all achieve insulation and moisture retention effects， and the residual amount of conventional plastic films is the highest， while the residual amount of biodegradable films from Zhongyuan Plastic Industry is the lowest. [Conclusion] Taking into account the yield effect， insulation and moisture retention effect， and residual risk of the season， the first choice for the production of open-field tomatoes in Ningxia irrigation areas should be Bailiki biodegradable film.

Key words Open field tomato; Biodegradable membrane; Soil temperature and humidity; Plastic film residue

農(nóng)用地膜覆蓋被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，具有增溫、保墑、除草、促早熟、增產(chǎn)的作用[1-3]，但農(nóng)用地膜中的聚乙烯塑料薄膜（PE地膜）在土壤中難以降解，殘膜長(zhǎng)期累積對(duì)作物根系生長(zhǎng)及對(duì)土壤水分、養(yǎng)分的吸收產(chǎn)生極大的影響[4]，造成土壤結(jié)構(gòu)破壞、板結(jié)，導(dǎo)致土壤質(zhì)量和作物產(chǎn)量下降[5]。生物降解膜具有與普通地膜相似的增溫保墑、增產(chǎn)效果，同時(shí)在自然條件下因微生物作用可被降解[6-9]。采用生物降解膜可有效解決塑料薄膜造成的土壤環(huán)境污染問題。本試驗(yàn)以不覆膜為對(duì)照，通過田間試驗(yàn)研究普通地膜及4種商品生物降解膜對(duì)露地番茄產(chǎn)量、土壤溫濕度和地膜殘留的影響，以期篩選出適宜寧夏灌區(qū)的生物降解膜，降低地膜殘留造成土壤污染的風(fēng)險(xiǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于寧夏引黃灌區(qū)青銅峽市瞿靖鎮(zhèn)瞿靖村4組，地理位置在106°21' E、38°15' N，海拔為1 118.8 m。前茬作物為水稻，品種為寧粳50號(hào)，平均單產(chǎn)為9 750 kg/hm2。試驗(yàn)地土壤類型為灌淤土，質(zhì)地中壤土，地力均勻，灌排方便。試驗(yàn)地基礎(chǔ)理化性質(zhì)如表1所示。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)處理。T0：不覆膜（CK）；T1：常規(guī)地膜（PE地膜）；T2：生物降解膜（鑫銀環(huán)）；T3：生物降解膜（百利基）；T4：生物降解膜（中原塑業(yè)）；T5：生物降解膜（弘睿）。每處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。每個(gè)小區(qū)面積為70 m2。試驗(yàn)設(shè)計(jì)詳見表2。

供試露地番茄品種為HS130。

2020年4月19日起壟， 5月5日移栽，定植密度為3.15萬株/hm2，采用寬窄行栽培，寬行80 cm，窄行70 cm，株距45 cm。2020年4月12日整地、耙田，4月18日基施商品有機(jī)肥（總養(yǎng)分≥5%，有機(jī)質(zhì)≥45%）6 000 kg/hm2、復(fù)合肥（15-15-15）750 kg/hm2、重過磷酸鈣450 kg/hm2、磷酸二銨（18-46）150 kg/hm2、生物菌肥1 200 kg/hm2，4月26日覆膜。5月6日開始灌水，單次灌水量為225 m3/hm2，移栽后至幼苗期每5～7 d灌水1次，配施水溶肥30～45 kg/hm2，同時(shí)噴施葉面肥沃生、金維果等；開花至膨大期配施水溶肥45～75 kg/hm2，噴施葉面肥金維果、果動(dòng)力等。共灌水13次，全生育期內(nèi)降雨量132.4 mm。所有試驗(yàn)處理水肥管理均一致。各處理灌溉、除草、病蟲草防治等其他農(nóng)藝措施同當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 番茄產(chǎn)量

在番茄采摘期，按試驗(yàn)處理各小區(qū)單獨(dú)采摘、稱重，直至收獲期，統(tǒng)計(jì)番茄產(chǎn)量。

1.3.2 土壤溫、濕度

在覆膜期（2020年4月23日）、移栽期（5月5日）、幼苗期（5月11日）、開花期（5月29日）、結(jié)果期（6月5日）、成熟期（7月18日）等不同時(shí)期，用地溫計(jì)分別測(cè)定0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm的土壤溫度，用土鉆采集0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm土層土壤樣品，用烘干法測(cè)定不同土層土壤含水量。

1.3.3 地膜殘留量及殘留系數(shù)

露地番茄收獲后，在每個(gè)小區(qū)中間選取1 m×1 m樣方，按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)方式回收0～30 cm土層地膜，地膜洗凈晾干后稱取回收地膜凈重，根據(jù)地膜用量計(jì)算當(dāng)季地膜殘留系數(shù)。當(dāng)季地膜殘留系數(shù)=（收獲后地膜殘留總量-鋪設(shè)地膜前地膜殘留總量）/地膜鋪設(shè)量×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆膜處理番茄生育期及其形態(tài)記載

從表3得出，T1、T3番茄幼苗期和結(jié)果期植株長(zhǎng)勢(shì)較好；其次為T2、T5，T0、T4長(zhǎng)勢(shì)稍差。各處理間長(zhǎng)勢(shì)差異較小。

2.2 不同覆膜處理露地番茄產(chǎn)量

由圖1看出，相對(duì)于T0處理， T1～T5處理均可顯著提高露地番茄產(chǎn)量，T1處理單位產(chǎn)量最高，為108.5 t/hm2；而相對(duì)于T1處理，生物降解膜均有顯著減產(chǎn)趨勢(shì)，減產(chǎn)5.9%～16.5%，減幅從小到大依次為T3、T5、T2、T4。因此，就生物降解膜的產(chǎn)量效應(yīng)而言，T3處理（百利基）最好，且其覆膜量較低，僅為67.1 kg/hm2；T5僅次于T3，兩者間差異不顯著；T4處理（中原塑業(yè)）減產(chǎn)明顯。

2.3 不同覆膜處理露地番茄田土壤溫度、水分含量動(dòng)態(tài)變化

2.3.1 土壤溫度動(dòng)態(tài)變化

由圖2可知，不同處理露地番茄田0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm土層土壤溫度變化趨勢(shì)基本一致，呈先快速增加后緩慢降低的趨勢(shì)。5月11日（幼苗期）各土層土壤溫度達(dá)到高峰，不同覆膜處理0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm土層土壤溫度分別為35.8～44.5 ℃、19.7～41.7 ℃、19.6～35.8 ℃。相對(duì)于T0處理，各覆膜處理均能提高各土層土壤溫度，其中以0～5 cm土壤增溫最明顯，但覆膜處理間差異不大。在4月23日（覆膜期）、5月5日（移栽期）、7月18日（成熟期），不同覆膜處理各土層土壤溫度差異均不明顯。各土層土壤溫度從高到低依次為0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm，從5月11日（幼苗期）到6月5日（結(jié)果期），0～5 cm土層土壤溫度較5～10 cm提高了2.1～5.6 ℃，5～10 cm較10～20 cm土層土壤溫度提高了1.6～5.2 ℃。由此可見，覆蓋生物降解膜對(duì)土壤的保溫增溫效果與常規(guī)地膜差異不明顯。

2.3.2 土壤水分含量動(dòng)態(tài)變化

由圖3可知，不同覆膜處理露地番茄田0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm土壤水分含量在不同時(shí)期變化較大，總體呈先增加后減少的趨勢(shì)。5月5日（移栽期）和5月11日（幼苗期）各土層土壤水分含量較高，不同覆膜處理0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm土壤水分含量分別在10.6%～18.4%、12.5%～18.8%、11.0%～17.0%、13.0%～15.8%和10.5%～18.1%、12.8%～17.5%、13.1%～17.6%、11.2%～16.6%之間波動(dòng)。4月23日（覆膜期）和7月18日（成熟期），各層土壤水分含量較低，除7月18日0～10 cm土層土壤水分含量為9.9%～13.9%，其他土層土壤水分含量在這兩個(gè)時(shí)期均不超過10.0%。相對(duì)于T0處理，T1和T2～T5處理明顯提高了番茄移栽期和苗期土壤水分含量，且主要在0～10 cm和10～20 cm土層。與常規(guī)地膜相比，生物降解膜處理番茄不同時(shí)期各土層土壤水分含量差異不大，生物降解膜也能達(dá)到保墑效果，且主要在番茄生育前期效果明顯。

2.4 地膜當(dāng)季殘留量及殘留系數(shù)

由表4可知，不同覆膜處理地膜當(dāng)季殘留量在9.1～71.3 kg/hm2，常規(guī)地膜T1處理最高，相對(duì)于T1處理，T2～T5處理地膜當(dāng)季殘留量降低了45.7%～87.2%；不同覆膜處理地膜當(dāng)季殘留系數(shù)在11.5%～88.0%，T1處理最高，相對(duì)于T1處理，T2～T5處理殘留系數(shù)降低了35.2%～86.99%。生物降解膜處理中，T4和T2處理的當(dāng)季殘留量和殘留系數(shù)較低，而T3和T5處理的殘留量較高。因此，從地膜殘留角度考慮，T4處理殘留風(fēng)險(xiǎn)較低，降解較快，其次是T2處理。

3 結(jié)論

與不覆膜處理相比，常規(guī)地膜和生物降解膜覆蓋均可顯著提高露地番茄產(chǎn)量。相對(duì)于常規(guī)地膜，生物降解膜均有顯著減產(chǎn)趨勢(shì)，減幅為5.9%～16.5%；覆蓋百利基生物降解膜處理番茄的產(chǎn)量最高，且其覆膜量最低；中原塑業(yè)生物降解膜處理露地番茄減產(chǎn)明顯。

不同覆膜處理露地番茄田0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm土壤溫度呈先快速增加后緩慢降低的趨勢(shì)。5月11日（幼苗期）各土層土壤溫度達(dá)到高峰。覆蓋生物降解膜對(duì)土壤的保溫增溫效果與常規(guī)地膜相當(dāng)。不同覆膜處理露地番茄田0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm土壤水分含量總體呈先增加后減少的趨勢(shì)。相對(duì)于不覆膜處理，常規(guī)地膜處理和生物降解膜處理均明顯提高了番茄移栽期和苗期土壤水分含量，且主要在0～10 cm和10～20 cm土層。與常規(guī)地膜相比，生物降解膜也能起到保墑效果，且主要在番茄生育前期效果明顯。

不同覆膜處理地膜當(dāng)季殘留量在9.1～71.3 g/hm2之間，地膜當(dāng)季殘留系數(shù)在11.5%～88.0%之間，兩者均以常規(guī)地膜處理最高。中原塑業(yè)生物降解膜的殘留風(fēng)險(xiǎn)最低，其次是百利基生物降解膜，而鑫銀環(huán)和弘睿生物降解膜殘留風(fēng)險(xiǎn)較高。

不同覆膜處理露地番茄幼苗期和坐果期的株高、莖粗、葉片數(shù)、花穗數(shù)、坐果數(shù)等長(zhǎng)勢(shì)參數(shù)差異較小。綜合考慮產(chǎn)量效應(yīng)、保溫保墑效應(yīng)和殘留風(fēng)險(xiǎn)，在寧夏灌區(qū)露地蔬菜生產(chǎn)中，應(yīng)首選百利基生物降解膜。

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