普通地膜與降解膜在早春甜玉米上的對比試驗研究

王振學++史紅志++劉計剛

早春采用地膜覆蓋種植甜玉米，具有保墑、保溫、促進甜玉米生長發(fā)育、早熟、增產(chǎn)等綜合效果。近幾年隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，地膜（聚乙烯）覆蓋已經(jīng)是確保農(nóng)作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、早熟的不可缺少的農(nóng)藝措施之一，但地膜的廣泛應(yīng)用也使耕地中殘膜存有量不斷增加，嚴重破壞了土壤結(jié)構(gòu)，危及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，不利于農(nóng)業(yè)的再生產(chǎn)。研發(fā)試驗生物降解膜是保護土壤環(huán)境，提升土壤生產(chǎn)潛力的迫切需求。2013年我站從上級業(yè)務(wù)主管部門引進了生物降解地膜，在我市種植面積較大的春播花生上進行了應(yīng)用效果試驗，試驗結(jié)果表明：在不影響春播花生產(chǎn)量的同時，規(guī)避了殘膜在土壤中積存的問題。為了進一步驗證降解膜在其他作物上的應(yīng)用效果，2014～2015年我市在種植面積較大的早春甜玉米上開展了不同降解膜與普通地膜應(yīng)用對比試驗，現(xiàn)將試驗方法和結(jié)果闡述如下。

一、材料與方法

1. 試驗地概況

試驗地設(shè)在山東省鄒城市鳧山街道石家莊村，土壤類型為潮褐土，有機質(zhì)含量8.73克/千克 ，速效氮39.37毫克/千克，速效磷9.54毫克/千克，速效鉀49.69毫克/千克。該地海拔40.8米，每月平均日照數(shù)202.2小時，全年平均氣溫13.5℃，年平均降水量743.1毫米。試驗地常年以春夏連續(xù)種植兩茬甜玉米，冬季種植1茬菠菜，一年三熟。早春種植的甜玉米采取地膜覆蓋栽培方式。

2. 試驗材料

鮮食玉米品種：甜糯3號。

降解膜分別為：60天、70天、80天、90天，依次編號為：A1、A2、A3、A4，降解膜厚度均為0.004厘米，寬幅90厘米。

對照（CK）為寬幅90厘米、厚度為0.004厘米的普通聚乙烯地膜。

3. 試驗方法

小區(qū)長5米，寬0.9米，面積4.5米2，每小區(qū)種植2行，3次重復(fù)，隨機排列。

鮮玉米收獲時，重點調(diào)查株高、果穗長、禿頂率、行數(shù)和粒數(shù)。

收獲后調(diào)查地表薄膜殘留量，收獲后10天再次調(diào)查。

地膜表現(xiàn)狀況觀察方法如下：沒有被土壤覆蓋完全裸露的部分稱為表膜，本試驗重點調(diào)查表膜的降解情況，其變化分為：誘導、破裂、崩解、完全崩解和完全降解等五個階段，記錄各處理五個階段出現(xiàn)的時間。誘導階段即為鋪膜后到出現(xiàn)小于1.0厘米的裂縫時間；肉眼能夠看到大裂縫的時間（裂縫大于3.0厘米）即進入破裂階段；表膜已經(jīng)分解成大碎塊即為崩解階段；完全崩解階段地表沒有大的薄膜，但有碎片；地膜在地表完全消失，即為完全降解階段。

播種前2天用2.5%咯菌腈懸浮種衣劑對種子進行拌種，每10.0千克種子用量為50毫升，拌勻后放在陰涼處風干。清明節(jié)過后（4月8日）覆地膜，采用60厘米等行距播種，株距23厘米，每穴2粒，每畝播種4800穴。甜玉米苗長到3片真葉時進行間苗，每穴留1株。春播甜玉米須重點防治蚜蟲和倒春寒對植株的危害，進入大喇叭口期重點防治薊馬為害，其他管理技術(shù)措施同大田。甜玉米以鮮玉米為商品，當玉米果穗外苞皮由綠轉(zhuǎn)黃時為最佳收獲期，收獲時每個小區(qū)隨機連續(xù)選取5株，然后按照試驗?zāi)康慕y(tǒng)計相關(guān)數(shù)據(jù)，算出平均值。

二、結(jié)果與分析

1. 不同處理降解過程觀察

甜玉米播種覆膜后每間隔3天觀察1次，計算出不同處理破口率和降解率（地膜破口率或降解率即破口面積或降解面積占地膜總面積的百分比）平均數(shù)（詳見表1）。

從表1可看出：不同處理在鮮食玉米不同生育時期破口率不同。抽穗結(jié)實期至灌漿期是所有降解膜處理破口率躍變期，A4破口率最低，為28.9%，進入崩解階段；A1破口率最高，為97.6%，進入完全崩解階段。灌漿期至商品成熟期降解膜破口率呈現(xiàn)緩慢降解狀況，但鮮食玉米完全收獲后10天，所有降解膜的表膜均100%降解。而對照（CK）在鮮食玉米整個生育期直至收獲后10天地膜依舊完好無損。

2. 不同地膜栽培下鮮食玉米農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量

鮮食玉米適宜收獲期在不同處理所有重復(fù)中隨機連續(xù)選出5株，對鮮食玉米的株高、果穗長、禿頂率（禿頂果穗占所取果穗的百分數(shù)）、粒數(shù)、籽粒飽滿度等農(nóng)藝性狀進行調(diào)查（詳見表2）。

從表2可看出：A1株高最低，為295.3厘米，與對照（CK）305.6厘米相差10.3厘米；其次是A2，為301.6厘米，與對照（CK）305.6厘米相差4.0厘米；A4株高最高，為304.7厘米，與對照（CK）305.6厘米相差僅0.9厘米。所有處理中穗長均在21.0厘米以上，其中A4穗長最長，為22.8厘米，比對照（CK）22.5厘米長0.3厘米；A1穗長最短，為21.7厘米，與對照（CK）22.5厘米相差0.8厘米，差異不顯著。鮮食玉米行數(shù)直接決定果穗的粗度，其中A4行數(shù)最多，為13.6行，比對照（CK）12.8行多0.8行；A3行數(shù)最少，為12.4行，比對照（CK）12.8行少0.4行。A1禿頂率最高，為8.4%，比對照（CK）7.3%高1.1%；A4禿頂率最低，為7.5%，比對照（CK）7.3%高0.2%。所有處理與對照（CK）籽粒均飽滿。

三、討論

殘膜已成為不容忽視的對土壤環(huán)境的白色污染，嚴重影響了作物的生長發(fā)育，使作物根系難以下扎，生長不良綜合抗性降低。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，塑料薄膜在土壤中殘留時間為60年左右，殘膜在土壤中的逐年累計嚴重破壞了土壤的理化性狀，已威脅到我國糧油安全，單靠行政力量推動，以機械回收加人工撿拾很難徹底清除土壤中的殘膜，隨著勞動力費用的增加，人工撿拾成本也在迅速上升。生物降解膜填充材料多為易光解的淀粉、纖維素等物質(zhì)，在確保普通地膜保墑、增溫的前提下，可降解成對土壤沒有污染而作物能夠利用的生物肥料。

鮮食玉米作為備受人們青睞的具有保健作用的食品，市場需求量逐年遞增，華北地區(qū)早春多采用地膜覆蓋栽培，以實現(xiàn)一年兩茬種植。試驗表明，不同類型的降解膜，降解時期有一定差異，但鮮食玉米收獲10天后，不論是60天還是90天降解膜，其表膜均全部降解，而對照普通薄膜依舊完好。鮮食玉米主要銷售鮮穗，果穗長短范圍不超過5.0厘米、行數(shù)不超過4行對銷售價格影響不大。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)可看出，所有降解膜同對照相比，鮮食玉米穗長、穗行數(shù)、穗粒數(shù)變化不大。使用降解膜規(guī)避了殘膜對土壤的污染且沒有撿拾成本，從生產(chǎn)效果看，基本可代替普通地膜。試驗過程中我們還發(fā)現(xiàn)降解膜的降解速度與光照時間呈正相關(guān)，表膜接受日照時間越長降解膜降解速度越快，因此在實際生產(chǎn)中，使用降解膜要根據(jù)作物種類、種植密度、作物生長發(fā)育期，科學合理的選用相應(yīng)的降解膜，確保作物高產(chǎn)、早熟、優(yōu)質(zhì)的前提下，實現(xiàn)地膜對耕地的零污染。

（作者聯(lián)系地址：王振學 史紅志 山東省鄒城市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站 郵編：273500；劉計剛 山東省鄒城市田黃鎮(zhèn)農(nóng)技站 郵編：273508）