2016年西吉縣降解地膜在馬鈴薯上的應(yīng)用效果研究

李奇銳

摘要 于2016年在西吉縣研究降解地膜在馬鈴薯上的應(yīng)用效果。結(jié)果表明：降解地膜秋季ECO-6較其他地膜增產(chǎn)較為明顯，表現(xiàn)最為優(yōu)異；從各類降解地膜在馬鈴薯作物上整體的降解程度分析，同樣降解膜秋季ECO-6整體降解程度較高、時(shí)間快、降解完整。

關(guān)鍵詞 降解地膜；馬鈴薯；應(yīng)用效果；寧夏西吉；2016年

中圖分類號 S532 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）04-0052-03

地膜覆蓋是一項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)，其效應(yīng)表現(xiàn)在增溫、保溫、保水、保持養(yǎng)分、增加光效和防除病蟲草害等幾個(gè)方面，一般都能獲得早熟增產(chǎn)的效果。地膜覆蓋技術(shù)逐漸成為確保農(nóng)業(yè)豐收的重要手段。特別是近幾年在干旱嚴(yán)重的情況下，地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用得到了較快的發(fā)展，地膜覆蓋面積逐年上升。然而，隨著地膜覆蓋栽培年限的延長，殘留地膜回收率低，土壤中殘膜量逐步增加，必將造成地膜污染，給后人帶來難以解決的污染危害，對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，生物降解塑料薄膜的應(yīng)用勢在必行。為此，寧夏回族自治區(qū)農(nóng)技總站組織實(shí)施了生物降解地膜覆蓋試驗(yàn)示范項(xiàng)目，以期尋求降解周期短，又能滿足生產(chǎn)需要的地膜，全面掌握可生物降解薄膜的適應(yīng)性，為大規(guī)模推廣應(yīng)用生物降解地膜提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在西吉縣震湖鄉(xiāng)孟灣村旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)示范園區(qū)內(nèi)，地處東經(jīng)105°29′32″，北緯35°52′0″。屬典型的黃土高原丘陵溝壑區(qū)，該地海拔1 890 m，年平均降水量400 mm，年平均氣溫5.4 ℃，無霜期130 d，前茬作物為玉米，土壤以淺黑壚土為主，耕層深厚、肥沃。試驗(yàn)田地勢平整，無遮陽，通風(fēng)透氣好，耕層土壤pH值8.75，土壤含有機(jī)質(zhì)12.30 g/kg，全氮0.85 g/kg，全鹽0.28 g/kg，水解氮58.75 mg/kg，有效磷 12.02 mg/kg，速效鉀193.71 mg/kg，屬中等肥力水平，且均勻一致。

1.2 試驗(yàn)材料

幅寬80 cm、厚0.008的聚乙烯黑色地膜。降解地膜ECO-5；降解地膜ECO-6；降解地膜ECO-3，由安徽聚美生物科技有限公司研發(fā)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，分別為秋季常規(guī)黑膜、秋季ECO-5、秋季ECO-6、早春ECO-3。小區(qū)面積為66 m2。采用半膜覆蓋栽培方式，覆膜方式為秋覆膜和頂凌覆膜。播種時(shí)間為4月29日，旱作不灌溉。

1.4 調(diào)查內(nèi)容及方法

1.4.1 土壤成分測定。施肥前取0～20 cm土樣測定土壤的有機(jī)質(zhì)、全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K的含量。

1.4.2 土壤水分測定。分別在播前、現(xiàn)蕾期、開花期、塊莖膨大期、收獲期（莖葉開始凋萎，植株葉子基本干枯變成褐色）測定。播前、成熟期土層水分測定深度為0～10、10～20、20～30、20～40、40～60、60～80、80～100 cm；出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、塊莖膨大期測定深度為0～10、10～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm。測定位置在寬帶中間。

采用烘干法，烘烤溫度穩(wěn)定在100～105 ℃之間，烘干時(shí)間的長短以土樣完全烘干、土樣重量不再變化時(shí)為準(zhǔn)，具體時(shí)間依土壤性質(zhì)而定，從烘箱內(nèi)溫度達(dá)到100 ℃開始記載，一般砂土、砂壤土6～7 h，壤土7～8 h，黏土10～12 h，然后從上、中、下不同深度層次取出4～6盒土樣稱重，再放回烘箱內(nèi)烘烤2 h，復(fù)稱1次，如前后2次重量差≤0.2 g即取后一次的稱量值作為最后結(jié)果，否則，按上述方法繼續(xù)烘烤，直到相鄰2次各抽取樣本的重量差≤0.2 g為止。應(yīng)注意，所取土樣在105～110 ℃烘箱中烘6～8 h至恒重后稱重。

土壤水分計(jì)算公式如下[1]：

土壤含水量（%）=（濕土重-烘干土重）/烘干土重×100

土壤貯水量（mm）=C1×M1×D1+ C2×M2×D2 +……+ Cx×Mx×Dx= C×M×D

式中，Cx、Mx、Dx分別代表第X層土壤容重、含水量、測定深度，C、M、D分別代表整個(gè)測定土層土壤容重、含水量的平均值及測定土壤的總深度。

降水利用率（%）=作物耗水量/生產(chǎn)年度降水量×100=（播前2 m土層貯水量-成熟期2 m貯水量+生育期降水量）/生產(chǎn)年度降水量×100

作物水分利用率[kg/（mm·hm2）]=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/耗水量

1.4.3 土壤溫度觀測。用曲管地溫儀在馬鈴薯每一個(gè)關(guān)鍵生育期，選擇天氣晴朗時(shí)，于8：00、14：00、20：00在任意2株間測定不同土層的地溫。測定時(shí)間為播前、現(xiàn)蕾期、開花期、塊莖膨大期、收獲期。測定深度為5、10、15、20 cm。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同降解膜覆蓋下土壤保墑效果

4種不同類型地膜分別在馬鈴薯播前、出苗期、現(xiàn)蕾期、塊莖膨大期、成熟期選擇0～10、10～20、20～30、20～40、40～60、60～80、80～100 cm土層中測得土壤含水量變化不大，在播種期、現(xiàn)蕾期、塊莖膨大期和出苗期時(shí)秋季ECO-6降解地膜土壤含水量相對較高（表1、2、3、4），保墑效果較好；隨生育進(jìn)程的增加而在成熟期秋季ECO-6、早春ECO-3表現(xiàn)突顯（表5），優(yōu)于其他2種地膜。生物降解地膜覆蓋后，在地膜沒有降解前對土壤含水量的影響和普通地膜相比較含水量差別不大，土壤含水量變化不明顯，土壤含水量和普通地膜相當(dāng)。但隨著作物生育進(jìn)程的發(fā)展，在馬鈴薯收獲期則效果優(yōu)于普通地膜，但從整體來看各類降解膜對馬鈴薯保墑情況無明顯差異。

2.2 不同降解膜覆蓋下土壤保溫效果

分別在馬鈴薯播前、現(xiàn)蕾期、開花期、塊莖膨大期、成熟期測定深度5、10、15、20 cm膜下土壤溫度，結(jié)果如表6所示?？梢钥闯觯隈R鈴薯生長期，生物降解地膜在沒有降解前對土壤溫度的影響和普通地膜相似，隨著降解度的增加，對土壤溫度的影響越來越小[2]。到收獲前，當(dāng)降解度達(dá)85%以上時(shí)，土壤溫度接近于露地的溫度，各降解膜保溫性能相當(dāng)，保溫情況基本一致，從各地膜對不同作物不同時(shí)期的保溫情況的整體來看，各降解地膜之間的保溫情況并無顯著差異。

2.3 不同降解膜的降解程度

降解膜試驗(yàn)田秋季于2015年11月21日覆膜，春季于2016年3月28日覆膜，此后每隔10 d觀測1次，覆膜后 10、20、30、40、50 d后降解地膜沒有出現(xiàn)裂紋和裂縫。觀測到3月10日秋季覆膜ECO-6開始出現(xiàn)裂紋，3月14日秋季覆膜ECO-5出現(xiàn)裂紋，5月14日春季ECO-3出現(xiàn)裂紋；5月20日觀測降解膜顏色變淺，厚度變薄，翻土觀測土層下降解膜顏色未變，韌性變脆；6月15日觀測降解膜顏色變淺、發(fā)白，厚度變薄，有網(wǎng)絲開裂跡象；7月10日觀測降解膜破裂，始見裂紋和裂縫，降解跡象開始表現(xiàn)，8月21日觀測降解膜全部開始大裂降解；至10月18日觀測降解膜完全降解。從表7可以看出，秋季ECO-6降解膜降解開始最早，降解程度較高，表現(xiàn)最為突出；從各降解地膜在不同作物產(chǎn)后的整體降解程度分析，秋季ECO-6>秋季ECO-5>早春ECO-3，秋季ECO-6表現(xiàn)最好[3-4]。

2.4 不同降解膜覆蓋下馬鈴薯農(nóng)藝性狀

從表8可以看出，不同降解膜覆蓋下睛馬鈴薯農(nóng)藝性狀表現(xiàn)各不相同，大中薯率是確定馬鈴薯商品性的最重要指標(biāo)，正常情況下，大中薯率越高，馬鈴薯的商品性越好，是增產(chǎn)增收的前提條件。不同材料地膜覆蓋處理大中薯率統(tǒng)計(jì)結(jié)果比較差異不明顯，秋季ECO-6、 秋季ECO-5、秋季常規(guī)黑膜、早春ECO-3下，各個(gè)降解膜下大中薯率依從大到小的次序排列，差異不大。由此說明，大中薯率是各品種的固有特性，與生產(chǎn)栽培的覆膜方式影響不大。但單從株高來說，秋季ECO-6、 秋季ECO-5、秋季常規(guī)秋膜、早春ECO-3下株高依高到矮的次序排列明顯，株高表現(xiàn)好說明植株生長旺盛，是高產(chǎn)的前提，由此說明，秋季ECO-6、 秋季ECO-5 2種降解膜表現(xiàn)好。綜合分析結(jié)果表明，最秋季ECO-6降解膜表現(xiàn)優(yōu)良[5]。

2.5 不同降解膜覆蓋下馬鈴薯產(chǎn)量表現(xiàn)

為了減少試驗(yàn)產(chǎn)量誤差，確保試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)有效性，測產(chǎn)先依田間調(diào)查的單位面積株數(shù)、單株結(jié)薯數(shù)、單株薯重等推算出理論產(chǎn)量；再將試驗(yàn)小區(qū)進(jìn)行實(shí)收，測出實(shí)收產(chǎn)量（表9）。結(jié)果表明：秋季ECO-6、秋季ECO-5、早春ECO-3降解膜較對照秋季常規(guī)黑膜都有不同程度的增產(chǎn)，分別增產(chǎn)924.24、848.48、75.75 kg/hm2，增產(chǎn)率分別為4.8%、4.4%、0.4%，對馬鈴薯產(chǎn)量表現(xiàn)位次依次排列順序是秋季ECO-6>秋季ECO-5>早春ECO-3>秋季常規(guī)黑膜。綜合表現(xiàn)分析秋季ECO-6降解膜增產(chǎn)最為明顯，表現(xiàn)最為優(yōu)異。

2.6 不同降解膜覆蓋下馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益

從表10可以看出，雖然采用秋季ECO-6、秋季ECO-5、早春ECO-3降解膜投入較對照秋季常規(guī)黑膜高，但是秋季ECO-6、秋季ECO-5的產(chǎn)值高于秋季常規(guī)黑膜，綜合計(jì)算比較，純收入同樣高于秋季覆膜。因此，秋季ECO-6、秋季 ECO-5降解膜種植馬鈴薯不但產(chǎn)量高于秋季常規(guī)黑膜，而且單位面積純收入也高于秋季常規(guī)黑膜種植；而早春ECO-3降解膜種植馬鈴薯僅僅產(chǎn)量高于秋季常規(guī)黑膜，折算其純收入反而低于秋季常規(guī)黑膜種植。

3 結(jié)論與討論

各類降解地膜對馬鈴薯不同生育時(shí)期的保墑情況的整體而言，各降解地膜之間的保墑情況并無顯著差異，相對而言，秋季ECO-6降解地膜保墑相對優(yōu)于其他降解地膜；同樣從各類降解地膜對馬鈴薯不同生育時(shí)期的保溫情況的整體而言，各降解地膜之間的保溫情況也無顯著差異，相對比較，同樣秋季ECO-6降解地膜保溫相對優(yōu)于其他降解地膜；從各類降解地膜對馬鈴薯的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量結(jié)果效益的整體分析，降解地膜秋季ECO-6較其他地膜增產(chǎn)較為明顯，表現(xiàn)最為優(yōu)異；從各類降解地膜在馬鈴薯作物上整體的降解程度分析，同樣降解膜秋季ECO-6整體降解程度較高、降解時(shí)間快、降解完整，這與示范結(jié)果相似，說明生物降解地膜是一種良好的覆蓋材料，可以有效減少覆蓋地膜帶來的“白色污染”[6]。由于2016年受凍災(zāi)、嚴(yán)重干旱等災(zāi)害性氣候影響和客觀條件的限制而無法具體細(xì)致地研究生物降解地膜的降解情況，可能存在一定的試驗(yàn)誤差，建議今后該試驗(yàn)安排多點(diǎn)多年進(jìn)行，以便得出更為準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和科學(xué)結(jié)論。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 李振華，張麗芳，康暄，等.降解地膜覆蓋對土壤環(huán)境和旱地馬鈴薯生育的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011（5）：249-253.

[2] 王建武，張雄，段義忠.生物可降解地膜對馬鈴薯生長及水分利用效率的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016（24）：97-102.

[3] 張鵬.馬鈴薯氧化生態(tài)雙降解地膜試驗(yàn)研究[J].農(nóng)民致富之友，2014（22）：160.

[4] 王祥會.降解地膜覆蓋對馬鈴薯產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].中國果菜，2014（12）：64-66.

[5] 佘興蓉，吳紅燕，伍勇，等.金發(fā)可控生物降解地膜覆蓋栽培春季早市馬鈴薯研究初報(bào)[J].四川農(nóng)業(yè)科技，2017（1）：26-28.

[6] 李章峻.馬鈴薯高產(chǎn)栽培技術(shù)要點(diǎn)[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2016（3）：154.