生物降解膜對花生農藝性狀和莢果產量的影響

吳正鋒，林建材，馮 昊，孫學武，鄭永美，于天一，沈 浦，孫秀山*，王才斌

(1. 山東省花生研究所，山東 青島 266100； 2. 煙臺市農技推廣中心，山東 煙臺 264001)

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生物降解膜對花生農藝性狀和莢果產量的影響

吳正鋒1，林建材2，馮 昊1，孫學武1，鄭永美1，于天一1，沈 浦1，孫秀山1*，王才斌1

(1. 山東省花生研究所，山東 青島 266100； 2. 煙臺市農技推廣中心，山東 煙臺 264001)

為解決地膜“白色污染”問題，大田條件下，以普通地膜為對照，比較了4種生物降解膜覆蓋對花生農藝性狀及莢果產量的影響。結果表明，與普通地膜相比，生物降解膜A和B覆蓋處理花生出葉速度放緩、側枝數減少、莢果飽滿度下降、產量降低；C1和C2膜覆蓋處理，葉齡數、側枝數干物質累積及莢果產量和普通地膜覆蓋處理差異不顯著；4種生物膜的降解效果比較，C2膜7月初花生盛花期開始出現裂紋，8月初進入開裂期，而其他降解膜幾乎沒有降解。由以上可看出，C2膜生物降解性比較好且花生莢果產量比對照不降低，為較適宜的降解膜。

花生；生物降解膜；農藝性狀；莢果產量

農用地膜覆蓋是一項改善農作物生長環(huán)境的栽培技術，具有明顯的增溫、保墑、除草、促早熟、增產的效果[1-3]。普通地膜是一種高分子化合物，極難降解，近年來隨著地膜使用年限的延長，“白色污染”日愈嚴重[4]。殘留地膜造成土壤結構破壞、板結，土壤透氣狀況惡化，破壞了植物根系的吸收能力，降低土壤的肥力水平，甚至引起地下水難以下滲、土壤次生鹽堿化，最終導致土壤質量和作物產量下降[5-6]，同時地膜影響花生機械化收獲水平。生物降解地膜不但具有與普通地膜相似的增溫保墑、增產效果，同時在自然條件下為微生物作用而引起降解[7-9]，可有效解決殘膜對土壤環(huán)境污染的問題。因此，發(fā)展綠色環(huán)保的生物降解地膜將是解決農田白色污染這一難題的理想途徑。目前生物降解膜在花生上的應用較少，為此，課題組采用中國農科院環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所提供的4種氧化生物降解地膜，研究生物降解膜對花生經濟性狀和莢果產量的影響，為降解膜在花生上的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2014年在山東省花生研究所試驗站(北緯36°48'47"，東經120°30'17")進行，共設5個處理，4種氧化生物降解地膜，普通PE膜作對照(CK)，每種地膜播種1壟2行，長度200 m左右，3次重復；試驗處理分別用A、B、C1、C2和CK表示，A 、B兩種地膜厚度0.01 mm，C1、C2和普通PE膜厚度均為0.004 mm，供試品種為中早熟大花生“花育33號”，5月1日播種，9月21日收獲。

1.2 測定內容

每個小區(qū)固定10個觀測點，觀測點面積縱向50 cm×50 cm；從覆膜開始，定期觀察膜表面的變化。降解膜的降解指標，即降解的5個時期：始裂期、初裂期、開裂期、大裂期、無膜期。膜面有裂口的日期為始裂期。裂口數量大于1，裂口長度大于1 cm 的日期為初裂期。裂口數量大于3，裂口長度大于5 cm 的日期為開裂期。裂口數量大于4，裂口長度大于10 cm 的日期為大裂期，地面無可見地膜為無膜期[10]。成熟期各處理選3穴(6株)典型植株帶回實驗室，測定花生的植株性狀、莢果性狀，并每個處理選2.5 m2的小區(qū)收獲、晾干、測產，每處理3次重復。

2 結果與分析

2.1 降解膜對農藝性狀的影響

表1可知，A膜、B膜處理的葉齡數比對照平均少1片左右，主莖葉片分別比對照少1.6和0.5片，側枝數分別比對照少3.0和2.8個；而C1、C2膜處理的葉齡數、側枝數和對照相差不大，主莖現存葉片數分別多1.2和1.0片；花生的主莖高C1膜處理比A膜處理高7.5%，達顯著水平，其余處理間差異不顯著；側枝長各處理間差異不大。

2.2 降解膜對植株干重的影響

花生根干重和單株果重各處理間差異不顯著，莖、葉、果針和植株總干重處理間差異顯著。A膜、B膜處理莖的干重分別比對照低1.6g/株和2.4g/株，降幅分別為9.0%和13.6%，葉的干重均比對照降低31.3%，果針的干重和對照相差不大。C1、C2膜處理莖葉干重和對照相差不大，果針干重分別比對照高1.3 g/株和1.7 g/株。從不同處理植株的總干重來看，各降解膜處理的植株干重和對照差異不顯著，但C1降解膜比B膜高21.7%，達顯著水平(表2)。

表 1 不同類型地膜對花生植株性狀的影響

注：同一列中不同小寫字母表示5%水平下差異顯著。下同。

Note：Different lowercase letters in the same column mean significance of difference at 5% level. The same as below.

表 2 不同類型地膜對花生成熟期植株干重的影響 (g)

2.3 降解膜對植株干物質分配比例的影響

由附圖可以看出，與覆蓋普通地膜相比，覆蓋生物降解膜花生莖、葉的干物質分配比例降低，生物降解膜A、B、C1和C2處理葉片的干物質分配比例分別比對照低3.3、2.8、0.8和0.9個百分點，莖的干物質分配比例分別比對照低1.5、1.2、1.1和1.4個百分點；而莢果干物質的分配比例，生物降解膜A、B處理大于普通膜，分別比普通膜高5.2和3.5個百分點，而C1、C2處理和普通膜相差不大。

附圖 不同類型地膜對花生干物質分配比例的影響Fig. Effect of different types of film mulch on the distribution ratio of dry matter in peanut

2.4 降解膜對莢果產量及其性狀的影響

不同降解膜覆蓋處理花生成熟期的莢果產量不同，其中A膜和B膜處理的產量低于對照，A膜和B膜處理分別比對照的莢果產量減產6.8%和4.9%，C1和C2膜處理的莢果產量和對照相當，其中C1膜處理的莢果產量比A膜處理的增產12.5%，達顯著水平。單株結果數以A膜和C1膜處理最高，B膜處理最少，A膜和B膜處理的飽果率均比對照低6.6個百分點，四種生物降解膜處理的雙仁果率和對照相差不大(表3)。

2.5 生物降解膜的降解狀況

由表4可看出，A、B和C1膜在花生盛花期至成熟期彈性變小但沒有出現裂紋。C2膜在花生盛花期(7月8日左右)出現很多裂紋并開始降解，8月初進入開裂期，花生收獲期裂紋增多變大。普通地膜花生成熟期無降解和破碎現象。

表 3 不同類型地膜對莢果產量及其性狀的影響

表 4 不同地膜降解狀況

3 討論與結論

與普通地膜相比，降解膜A和B厚度較厚，延遲了花生的出葉速度，側枝數減少，進而影響到莢果飽滿度，最終導致產量降低；而C1和C2膜厚度和普通地膜相近，葉齡數、側枝數及干物質的累積均和普通地膜相差不大，成熟期的莢果產量和普通地膜相當。從裂紋的大小來看，A、B和C1膜花生盛花期至成熟期彈性變小但沒有出現裂紋，C2膜花生盛花期出現很多裂紋開始降解，8月初進入開裂期，花生收獲期裂紋增多變大。因此，從本實驗的結果來看，C2膜生物降解性較好且花生莢果產量比對照不降低，為較適宜的生物降解膜。前人研究表明生物降解膜的降解效果與土壤中的水、氣和熱條件以及微生物活動分解作用有關[11]，今后應加大花生田土壤溫度、水分和降解膜降解效果的相互關系的研究。

[1] 孫彥浩. 超薄微地膜覆蓋花生效果的研究[J]. 花生科技，1991(4):5-9.

[2] 王敏，王海霞，韓清芳，等. 不同材料覆蓋的土壤水溫效應及對玉米生長的影響[J]. 作物學報，2011，37(7):1249-1258.

[3] 蘭印超，申麗霞，李若帆. 不同地膜覆蓋對土壤溫度及水分的影響[J]. 中國農學通報，2013(12)：120-126.

[4] 韓立釗，王同林，姚燕，等. “白色污染”的污染現狀及防治對策研究[J]. 中國人口資源與環(huán)境，2010(增刊)：402-404.

[5] 何文清，嚴昌榮，趙彩霞，等. 我國地膜應用污染現狀及其防治途徑研究[J]. 農業(yè)環(huán)境科學學報，2009，28(3)：533-538.

[6] 梁志宏，王勇. 我國農田地膜殘留危害及防治研究綜述[J]. 中國棉花，2012，39(1)：3-8.

[7] 康虎，敖李龍，秦麗珍，等. 生物質可降解地膜的田間降解過程及其對玉米生長的影響[J]. 中國農學通報，2013，29(6)：54-58.

[8] 申麗霞，王璞，張麗麗. 可降解地膜對土壤溫度水分及玉米生長發(fā)育的影響[J]. 農業(yè)工程學報，2011，27(6)：25-30.

[9] 張杰，任小龍，羅詩峰，等. 環(huán)保地膜覆蓋對土壤水分及玉米產量的影響[J]. 農業(yè)工程學報，2010，26(6)：14-19.

[10] 馬婭莉，黃玉疆. 生物降解膜在棉花上的篩選試驗[J]. 新疆農業(yè)科技，2016(2)：37-39.

[11] 白有帥，賈生海，黃彩霞，等. 旱作區(qū)生物降解膜對土壤溫度、水分及春小麥產量的影響[J]. 麥類作物學報，2015，35(11)：1558-1563.

Effect of Biodegradable Film Mulch on Agronomic Traits and Pod Yield of Peanut

WU Zheng-feng1, LIN Jian-cai2, FENG Hao1, SUN Xue-wu1, ZHENG Yong-mei1,YU Tian-yi1, SHEN Pu1, SUN Xiu-shan1*, WANG Cai-bin1

(1.ShandongPeanutResearchInstitute,Qingdao266100,China;2.YantaiAgriculturalTechnologyExtensionCenter,Yantai264001,China)

In order to solve the problem of film inducing white pollution, the effects of four kinds of biodegradable film mulch on agronomic traits and pod yield of peanut were studied with contrast of normal film under field condition. The results showed that compared with common plastic film, peanut covered with biodegradable film A and B presented the slower leaf grew, the number reduction of lateral branches, and decrease of full fruit rate and pod yield; C1 and C2 film treatment led to little difference in leaf number, branch number and dry matter accumulation on contrast with ordinary plastic film treatment, and the pod yield is equal or slightly higher than that of the control. As to the degradation effect of biological flim, C2 flim began to degrade and got into large crack stage at the beginning of August during peanut flowering period, other flim degraded little until harvest period. Therefore, the C2 film did little reducing on the pod yield of peanut and its biodegradability was ideal.

peanut; biodegradable film; agronomic trait; pod yield

10.14001/j.issn.1002-4093.2016.03.010

2016-06-01

山東省2015年農業(yè)重大應用技術創(chuàng)新課題；青島市應用基礎研究項目(14-2-4-90-jch)；山東省農業(yè)科學院科技創(chuàng)新重點項目(2014CXZ11-2; 2014CXZ06-2)；山東省自然科學基金項目(ZR2014CP022)；國家花生產業(yè)技術體系項目(CARS-14)

吳正鋒(1976-)，男，山東茌平人，山東省花生研究所副研究員，博士，主要從事花生栽培生理方面研究。E-mail: wzf326@126.com。

*通訊作者：孫秀山(1971-)，男，副研究員，主要從事花生栽培生理方面研究。

S565.2048

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