高仕朋 李劍鋒
摘要:為驗(yàn)證全生物降解地膜在花生生產(chǎn)上的適用性,連續(xù)3年開展了幾種全生物降解地膜在花生上的應(yīng)用效果試驗(yàn),測(cè)定了覆膜后土壤溫度、濕度及膜內(nèi)外溫度差異、全生物降解地膜覆蓋對(duì)花生產(chǎn)量及性狀的影響。結(jié)果表明:全生物降解地膜能夠達(dá)到與對(duì)照普通地膜相同的增溫、保墑、抑制雜草的農(nóng)藝效果,較對(duì)照普通地膜增產(chǎn)顯著。在莢果膨大期遇連陰雨等較極端天氣條件下,能夠顯著避免因未能及時(shí)揭膜所造成的莢果腐爛,并且能夠正常適期降解,不影響下茬農(nóng)作物播種。
關(guān)鍵詞:花生;全生物降解地膜;產(chǎn)量;性狀;適用性;農(nóng)技推廣
地膜覆蓋作為花生高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培的重要技術(shù)措施之一,普通聚乙烯地膜在田間極難降解,既不受微生物侵蝕,也不能自行分解,其降解周期可達(dá)200~300年,降解過程中還會(huì)溶出有毒物質(zhì)[1]。我國(guó)是世界上地膜使用量、覆蓋面積最大的國(guó)家,近年來(lái),全國(guó)農(nóng)作物覆膜面積2 000萬(wàn)hm2,占全球地膜用量的75%。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)農(nóng)膜年殘留量高達(dá)30萬(wàn)~40萬(wàn)t,單位面積殘留量超過600 kg/hm2,有近50%的農(nóng)膜殘留在土壤中,給土地帶來(lái)難以解決的白色污染,對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
全生物降解地膜是一種由天然植物纖維制成的地膜,使用后可以在自然環(huán)境中自然分解,不會(huì)對(duì)土壤和水源造成污染。全生物降解地膜替代普通地膜是解決地膜殘留污染的有效措施和手段之一。伴隨著生物新材料新技術(shù)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)可降解地膜的廠家數(shù)量迅速增長(zhǎng),產(chǎn)品質(zhì)量也逐步提高,部分地膜產(chǎn)品已投入實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用[2]。為篩選出具有較高安全性、經(jīng)濟(jì)性、適用性的地膜產(chǎn)品用于示范推廣,在安徽省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站主持下,連續(xù)三年開展了不同廠家生產(chǎn)的全生物降解地膜在花生上的應(yīng)用效果試驗(yàn),以期篩選出與常規(guī)地膜覆蓋效果相仿、可正常機(jī)械鋪設(shè)、當(dāng)年降解率高、能滿足花生正常生產(chǎn)需要的全生物降解地膜產(chǎn)品,為示范推廣提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)設(shè)在固鎮(zhèn)縣農(nóng)科所科研試驗(yàn)田進(jìn)行,試驗(yàn)地的具體位置為東經(jīng)117°13′30″,緯度33°25′33″,常年無(wú)霜期220 d以上,常年降雨量871 mm 以上。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦,肥力均勻、中等偏上,排灌方便,土壤類型為砂姜黑土,質(zhì)地為壤土,試驗(yàn)前土壤測(cè)試值為有機(jī)質(zhì)18.80 g/kg、全氮1.17 g/kg、有效磷32.5 mg/kg、速效鉀206 mg/kg、pH值6.55,堿解氮110 mg/kg。
1.2 試驗(yàn)材料
1.2.1 供試地膜
試驗(yàn)用地膜分別由蘭州鑫銀環(huán)橡塑制品有限公司、湖北光合生物科技有限公司、新疆藍(lán)山屯河高端新材料工程技術(shù)研究中心有限公司、山東清田塑工有限公司和安徽豐原集團(tuán)有限公司等提供,具體規(guī)格、顏色見表1。
1.2.2 供試作物
供試作物花生,品種為魯花8號(hào)。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2021—2023年4—10月在固鎮(zhèn)縣農(nóng)科所試驗(yàn)地進(jìn)行。2021年、2022年兩年,試驗(yàn)地膜分別為蘭州鑫銀環(huán)橡塑制品有限公司生產(chǎn)的白色全生物降解地膜(A)和黑色全生物降解地膜(B)、湖北光合生物科技有限公司生產(chǎn)的白色全生物降解地膜(C)以及市售的白色普通聚乙烯地膜(CK)。
2023年,試驗(yàn)地膜分別為山東清田塑工有限公司生產(chǎn)的白色全生物降解地膜(D)、安徽豐原集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的白色全生物降解地膜(E)以及市售的白色普通聚乙烯地膜(CK)。
試驗(yàn)田花生種植方向?yàn)槟媳毕?,機(jī)械起壟播種,每個(gè)處理設(shè)置1個(gè)大區(qū),面積不小于1 000 m2,不設(shè)重復(fù)。
1.4 試驗(yàn)概況
1.4.1 播種施肥
試驗(yàn)田冬前進(jìn)行深耕凍垡,播種前施復(fù)合肥(15-15-15)50 kg/667 m2,旋耕后播種,當(dāng)莖葉自然落黃、干枯時(shí)及時(shí)收獲。2021年4月19日播種,9月10日收獲;2022年4月28日播種,9月17日收獲;2023年4月20日播種,9月24日收獲。播種采用機(jī)械播種,一次性完成播種、覆膜、噴施除草劑(乙草胺)。
1.4.2 田間管理
花生播種時(shí)墑情適宜,播后氣溫逐漸回升,花生出苗后及時(shí)摳膜放苗,避免高溫灼傷,5月上、中旬基本齊苗。在花生主莖高40 cm左右時(shí)進(jìn)行化控,避免花生徒長(zhǎng)[3]。此后,根據(jù)試驗(yàn)方案要求,定期觀察記載試驗(yàn)情況,主要是觀察記載幾種全生物降解地膜降解到達(dá)各個(gè)時(shí)期的具體日期,比較實(shí)際降解時(shí)間與產(chǎn)品設(shè)定的降解誘導(dǎo)期是否一致,以及誘導(dǎo)期后到達(dá)各個(gè)階段的間隔周期情況,各降解膜降解速度的快慢,注意觀察各時(shí)期裸露在光照條件下與邊緣覆土部分膜的對(duì)比情況,以及降雨和高溫天氣對(duì)花生開花下垂和莢果膨大影響情況。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同處理對(duì)花生產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響
從表2可以看出,全生物降解地膜處理花生莢果平均產(chǎn)量較對(duì)照普通聚乙烯地膜增產(chǎn)1.9%~14.8%,增產(chǎn)效果較顯著。對(duì)照普通聚乙烯地膜花生莢果平均產(chǎn)量最低,5 343.7 kg/hm2;處理A莢果平均產(chǎn)量最高,5 803.5 kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)14.8%;處理B處理C、處理D和處理E莢果平均產(chǎn)量分別為5 645.4 kg/hm2、
5 376.1 kg/hm2、6 052.7 kg/hm2、6 240.6 kg/hm2,分別比對(duì)照普通建議地膜增產(chǎn)11.7%、6.4%、1.9%和5.1%。
從花生產(chǎn)量構(gòu)成因素看,覆蓋全生物降解地膜可顯著增加花生結(jié)果數(shù)量,飽果率和雙仁果率均較普通聚乙烯地膜的有不同程度的提高。全生物降解地膜較普通聚乙烯地膜覆膜可提高花生出仁率。
通過試驗(yàn),白色全生物降解地膜較黑色全生物降解地膜之間產(chǎn)量高。百果重與百仁重略高于對(duì)照,出米率無(wú)顯著差異。
2.2 不同處理對(duì)花生產(chǎn)量農(nóng)藝性狀的影響
從表3可以看出,不同處理對(duì)花生農(nóng)藝性狀影響較小,各處理間無(wú)顯著差異,只是株高、莖粗均略高于對(duì)照,葉片數(shù)差異不大。
2.3 不同處理對(duì)花生苗期土壤溫濕度的影響
從表4可以看出,全生物降解地膜在誘導(dǎo)期(花生苗期)內(nèi)保溫、保濕性能與普通地膜無(wú)明顯差異。
3 結(jié)論與討論
通過試驗(yàn),幾種全生物降解地膜和對(duì)普通聚乙烯地膜對(duì)花生的生育期基本無(wú)影響,凡是裸露經(jīng)太陽(yáng)暴曬的地方,降解膜易降解,邊緣埋在地下的部分,基本無(wú)降解,但花生收獲后,經(jīng)風(fēng)吹日曬也可以降解掉,對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
全生物降解地膜在花生生長(zhǎng)期內(nèi)逐漸降解,到花生收獲時(shí),畦面上已無(wú)較大面積的模塊,有少量纏繞在花生秧上,還有少量埋在花生壟土下沒有被降解。通過花生收獲和后續(xù)的農(nóng)事操作,這些裸露出來(lái)的模塊也可以自行降解,減少了環(huán)境污染,同時(shí)也減少了地里殘膜撿拾的成本。
幾種全生物降解地膜處理的各生育期與普通聚乙烯地膜處理,在花生生長(zhǎng)前期由于地膜保持相對(duì)完整,增溫效果明顯,使得花生的飽果成熟期延長(zhǎng),為花生的高產(chǎn)提供必要的條件。在花生品種以及田間栽培條件相同的情況下,溫度是影響花生生育進(jìn)程的主要因素。全生物降解地膜和普通聚乙烯地膜一樣,可以有效提高膜下土壤溫度,從而使花生的生育期提
前[4]。在花生生長(zhǎng)前期由于地膜保持相對(duì)完整,增溫效果明顯,為花生的高產(chǎn)提供必要的條件。
覆膜后一段時(shí)間,由于全生物降解地膜的可降解性,膜面會(huì)出現(xiàn)降解裂口,對(duì)作物的后期生長(zhǎng)可能會(huì)產(chǎn)生一定的影響[5]。但在本地應(yīng)用于花生上,從田間調(diào)查情況看,由于夏季的高溫和梅雨季節(jié)的影響,全生物降解地膜的降解反而可以起到降溫降濕的作用,有利于地下花生莢果的生長(zhǎng)。在花生上,壟面膜適時(shí)破碎降解,增加了土壤透氣性,有利于花生莢果膨大,后期適時(shí)降解可有效避免高溫高濕帶來(lái)的花生莢果腐爛,提高花生品質(zhì),不僅能夠滿足我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求,更能夠提高作物產(chǎn)量及品質(zhì),增加農(nóng)民收入。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊吉順,李尚霞,李飛,等.可降解地膜對(duì)花生生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2021(18):13-14.
[2] 劉利平,楊秋實(shí),康子領(lǐng),等.不同全生物降解地膜在甘薯上的應(yīng)用效果研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2022(15):1-4.
[3] 張宇,王海新,張?chǎng)?,等,全生物降解地膜在花生栽培上的?yīng)用及其降解性能[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué),2018(4):13-16.
[4] 楊富軍,高華援,趙葉明,等.地膜覆蓋栽培對(duì)花生生殖生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(26):10643-10645.
[5] 高旭華,黃瑤珠,楊友軍,等,生物降解膜對(duì)花生生長(zhǎng)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2019,47(7):41-43.