不同農(nóng)用地膜對(duì)比試驗(yàn)及其對(duì)西瓜的影響

黎昆 馮偉明 梁普興

摘要 以西瓜為試驗(yàn)材料，對(duì)比4種不同類型地膜在田間的綜合表現(xiàn)以及對(duì)西瓜的影響，以探討其優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)果表明，透明PE薄膜能夠帶來(lái)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收，但同時(shí)也帶來(lái)了白色污染；功能性雙色薄膜加強(qiáng)了透明PE薄膜的效果，還能阻止雜草生長(zhǎng)，減少病蟲(chóng)害發(fā)生，能回收處理，減少白色污染，綜合性能好；非紡織布能夠有效避免壞果的發(fā)生，減弱雜草光合作用，抑制雜草生長(zhǎng)，減少農(nóng)藥使用，自然降解，節(jié)約回收成本，綜合性能優(yōu)越；液態(tài)地膜能降低壞瓜率，可集農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜于一身，提高勞動(dòng)效率，生物全降解，無(wú)白色污染，田間表現(xiàn)好。

關(guān)鍵詞 西瓜；農(nóng)用薄膜；降解；田間表現(xiàn)

中圖分類號(hào) S651 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）12-0057-03

Abstract Taking watermelon as the test material，the comprehensive performance of four different types of plastic film in the field and its effect on watermelon were studied，in order to understand its advantages and disadvantages.The results showed that the transparent PE films could increase agricultural production，but also bring the white pollution.The function of double color film could strengthen the effect of transparent PE film，prevent weed growth，reduce the plant diseases and insect pests，it could also be recycled to reduce the white pollution，its omprehensive performance was good.Non-woven fabrics could effectively avoid the bad fruit，reduce photosynthesis of weeds and inhibit weed growth，reduce the use of pesticides，degradate naturally，save the cost of recovery，and its comprehensive performance was superior.Liquid film could reduce the bad fruit rate and could be set in pesticide and fertilizer，which improved labor efficiency，biological degradation and without white pollution，it had good performance in the field.

Key words watermelon；agricultural film；degradation；field performance

20世紀(jì)50年代初期，日本和歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始將塑料薄膜應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)用薄膜是繼種子、化肥、農(nóng)藥之后的農(nóng)業(yè)重要生產(chǎn)資料。地膜覆蓋具有增溫、保濕、防蟲(chóng)、防草等功能，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)極大的效益。我國(guó)于20世紀(jì)70年代末開(kāi)始在農(nóng)業(yè)上使用地膜覆蓋技術(shù)，之后迅速發(fā)展，目前農(nóng)膜產(chǎn)量和使用量均居世界第一，隨著農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)地膜的需求量還將繼續(xù)增長(zhǎng)[1]。目前，使用最廣泛的是塑料地膜，其價(jià)格便宜，使用方便，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的使用面積逐年遞增。農(nóng)用地膜的大規(guī)模應(yīng)用，帶來(lái)的“白色”污染問(wèn)題也十分嚴(yán)重。塑料薄膜降解時(shí)間長(zhǎng)達(dá)200年以上，加上回收意識(shí)淡薄及回收機(jī)制的缺失，“白色污染”已經(jīng)超過(guò)了農(nóng)田生態(tài)環(huán)境所能承受的限度。解決白色污染有2個(gè)途徑，一是回收，二是發(fā)展環(huán)?？山到獾啬2-3]。由于回收機(jī)制缺失及費(fèi)時(shí)費(fèi)工，可降解環(huán)保型薄膜得到快速發(fā)展，這也是農(nóng)膜的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外也加強(qiáng)了可降解薄膜的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，新產(chǎn)品也不斷出現(xiàn)[4-5]。本試驗(yàn)選取市場(chǎng)上幾種不同類型的農(nóng)用薄膜在西瓜上進(jìn)行試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2017年4—8月在佛山市農(nóng)科園內(nèi)常規(guī)地塊進(jìn)行，試驗(yàn)地前作為西蘭花，3年內(nèi)未種植西瓜，地塊排水良好，肥力中等，有機(jī)質(zhì)含量為2.5%。供試作物為京欣一號(hào)西瓜（青縣鑫農(nóng)蔬菜種苗育種中心）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，分別為功能性銀黑雙色薄膜（難降解，易回收，A）、可降解農(nóng)用非織造布（易降解，可回收，B）、可降解液態(tài)薄膜（可降解，C）、以常規(guī)透明PE薄膜（難降解，難回收）作對(duì)照（CK）。3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積50 m2（20.0 m×2.5 m），作物間距1 m，單行居中種植。

1.3 試驗(yàn)過(guò)程

整地時(shí)，施入腐熟雞屎肥45 t/hm2、復(fù)合肥750 kg/hm2，畦面寬2.5 m（包排水溝），起壟后按試驗(yàn)設(shè)計(jì)覆蓋好試驗(yàn)薄膜備用，薄膜用量以商品推介用量為準(zhǔn)。4月6日浸種，4月25日移栽，水肥與病蟲(chóng)害管理同大田生產(chǎn)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 壞瓜率。在坐果的整個(gè)過(guò)程中，統(tǒng)計(jì)成功授粉的果數(shù)，至全部收獲時(shí)，統(tǒng)計(jì)收獲多少個(gè)完整的瓜，計(jì)算壞瓜數(shù)。壞瓜率（%）=（壞瓜數(shù)/成功授粉果數(shù)）×100，以評(píng)價(jià)不同類型的薄膜對(duì)瓜的保護(hù)能力。

1.4.2 甜度。收瓜以后，每個(gè)小區(qū)選擇3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)瓜進(jìn)行糖度測(cè)定，測(cè)定工具為便攜式糖度計(jì)，分別測(cè)定中心糖度（中糖）及果皮邊緣糖度（邊糖），取平均值記錄。

1.4.3 產(chǎn)量。記錄各個(gè)小區(qū)收獲的全部瓜的數(shù)量并測(cè)定其重量，計(jì)算平均單果重及單位面積產(chǎn)量。

1.4.4 病害調(diào)查。在生長(zhǎng)過(guò)程中，調(diào)查植株的發(fā)病情況，分別記錄蔓枯病、枯萎病、白粉病的發(fā)病株數(shù)。

1.4.5 田間表現(xiàn)。查看田間的綜合表現(xiàn)，如長(zhǎng)勢(shì)情況、抑草情況等，以CK為標(biāo)準(zhǔn)，記錄相應(yīng)表現(xiàn)的強(qiáng)弱值。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理，采用DPS7.05軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地膜對(duì)西瓜壞瓜率的影響

試驗(yàn)期間雨水較多，特別是在授粉坐果后幾天，導(dǎo)致整體壞瓜率比較高，可以檢驗(yàn)不同類型的薄膜在雨水充沛時(shí)對(duì)瓜防腐爛的能力。從表1可以看出，不同薄膜之間的壞瓜率差距非常大，壞瓜率從高到低依次是CK、處理A、處理C、處理B，最高的為CK，達(dá)到了71.1%，最低是處理B，為40.7%，與CK相比，降低了30.4個(gè)百分點(diǎn)，處理A與CK壞瓜率相差不大，僅比CK略低，為69.1%。處理C壞瓜率為51.8%，較CK降低了19.3個(gè)百分點(diǎn)，處于處理組中的中下。從壞瓜率的方差分析結(jié)果可以看出，4個(gè)處理之間的壞瓜率達(dá)到了顯著差異，除處理A與CK之間沒(méi)有達(dá)到極顯著差異，其他處理之間都達(dá)到了極顯著差異。

2.2 不同地膜對(duì)西瓜含糖量的影響

從表2可以看出，處理A、B、C的均糖含量相比CK都有小幅提升，含量最高的是處理A，較CK提升0.70個(gè)百分點(diǎn)；處理B、C較CK分別提高0.15、0.10個(gè)百分點(diǎn)；從均糖的方差分析結(jié)果可以看出，處理A與CK差異達(dá)到了顯著水平，處理B、C與CK沒(méi)有達(dá)到差異水平。糖度差最高是處理A的3.5，比CK高0.2，處理C與CK持平。中心糖度幾個(gè)處理均較CK高，最高的是處理A，為12.3%，與CK相比差異達(dá)到了顯著差異，處理B、C較CK略高，但沒(méi)有達(dá)到顯著差異，與處理A也沒(méi)有達(dá)到顯著差異。邊糖與中心糖度相似，處理A與CK差異達(dá)到了顯著差異，其他2個(gè)處理與CK沒(méi)有達(dá)到差異水平。

2.3 不同地膜對(duì)西瓜產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，單瓜重最重的是CK，處理A、B、C分別較CK少2.1、3.6、3.2 kg，不同地膜處理與CK差異都達(dá)到了極顯著水平，處理B、C之間沒(méi)有達(dá)到顯著差異。從折合產(chǎn)量上來(lái)看，各處理組均較CK高，最高的是處理B，較CK增產(chǎn)288.0 t/hm2、增幅45.5%，其次是處理C，較CK增產(chǎn)177.06 t/hm2，增幅27.9%，這2個(gè)處理產(chǎn)量與CK之間都達(dá)到了極顯著差異；處理A較CK增產(chǎn)9.8%，達(dá)到了顯著差異 [6-8]。

2.4 不同地膜對(duì)抗病性的影響

從表4可以看出，總體上3種病害發(fā)病率以CK最高，最低的是處理A，處理B、C處于兩者之間。相對(duì)于CK，處理A蔓枯病、枯萎病的發(fā)病率顯著降低，發(fā)病率分別較CK降低10.0、21.7個(gè)百分點(diǎn)，白粉病發(fā)病率較CK降低5.0個(gè)百分點(diǎn)；處理B蔓枯病、枯萎病發(fā)病率降低明顯，發(fā)病率較CK分別降低5.0、11.7個(gè)百分點(diǎn)，在白粉病的發(fā)病率上相差不大，發(fā)病率僅降低3.4個(gè)百分點(diǎn)；處理C蔓枯病、枯萎病發(fā)病率明顯降低，較CK分別降低3.3、10.0個(gè)百分點(diǎn)，但白粉病發(fā)病率與CK持平，均為21.7%。

2.5 不同地膜的田間綜合表現(xiàn)

從表5可以看出，作物長(zhǎng)勢(shì)最好的是處理A，其他3個(gè)處理組之間相差不大。雜草的生長(zhǎng)情況CK為最多，處理C其次，防草能力差，對(duì)雜草的生長(zhǎng)基本沒(méi)什么抑制作用；處理B雜草能在膜下生長(zhǎng)，但長(zhǎng)勢(shì)較弱，對(duì)膜上的作物影響較??；處理A防草能力最好，膜下雜草不能生長(zhǎng)。透氣性、保溫性、透光性不同處理差異較大。田間可使用時(shí)間最長(zhǎng)的是處理A，使用2茬后（12個(gè)月）仍有較好的效果，能夠完整地覆蓋土壤表面，不易破裂，仍可以整塊回收；處理B使用1茬后（6個(gè)月），雖能保持整體的完整性，但已比較易裂，呈現(xiàn)半降解狀態(tài)，回收困難；處理C基本在3個(gè)月左右就破裂嚴(yán)重，后期效果減弱明顯；CK在使用3個(gè)月時(shí)，已經(jīng)開(kāi)裂，雜草叢生[9-11]。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，不同類型的薄膜優(yōu)缺點(diǎn)不一樣，對(duì)試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)影響差異較大，這是由于不同類型的薄膜其本身物理特性及使用原理不同造成的。綜合西瓜品質(zhì)、產(chǎn)量、抗病性，地膜性質(zhì)來(lái)看，新型類薄膜相比常規(guī)透明PE薄膜都有一定程度上的優(yōu)勢(shì)。

功能性銀黑雙色薄膜：在壞瓜率上與常規(guī)透明PE薄膜相比略好但相差不大，但在其他幾個(gè)指標(biāo)中都有比較明顯的提升和優(yōu)勢(shì)，如在糖度上比常規(guī)透明PE薄膜高且差異達(dá)到了顯著水平，特別在抗病性、防草上面，蔓枯病、枯萎病、白粉病的發(fā)病率比常規(guī)透明PE薄膜明顯降低，雜草在膜下基本不能生長(zhǎng)，符合產(chǎn)品本身的功能特點(diǎn)，接地面為黑色，透光、透氣性差，沒(méi)有陽(yáng)光和空氣，雜草不能生長(zhǎng)，背地面為銀色，具有強(qiáng)力的反射紫外線功能，可以有效地驅(qū)避有翅蚜蟲(chóng)、薊馬等害蟲(chóng)，蚜蟲(chóng)是病毒病的主要傳播媒介，防蟲(chóng)即可起到防病毒病的作用，減輕病蟲(chóng)危害，同時(shí)可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量及色澤，促進(jìn)作物根基部光合作用，白天能有效降低地溫，夜間則能有效提升地溫，使得地溫變化較小。使用后可減少除草、打藥、灌溉等人工作業(yè)，大大降低生產(chǎn)成本[12-15]。功能性銀黑雙色薄膜與常規(guī)透明PE薄膜同為PE材質(zhì)，降解困難，降解時(shí)間長(zhǎng)達(dá)200年，但由于雙色膜厚度（20 μm）比常規(guī)透明PE薄膜（6 μm）厚度增加不少，使用后可以整塊回收，可以緩解白色污染的問(wèn)題。缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，使用成本較大，回收處理麻煩。

非紡織布：非紡織布為新型生態(tài)可降解地膜，其較常規(guī)透明PE薄膜具有多方面的優(yōu)勢(shì)。壞瓜率比常規(guī)透明PE薄膜減少了30.4個(gè)百分點(diǎn)，差異達(dá)到了極顯著水平，壞瓜率的減少直接導(dǎo)致了產(chǎn)量的大幅提高，糖度含量也優(yōu)于常規(guī)透明PE薄膜，發(fā)病率也明顯降低。非紡織布為多孔吸水性強(qiáng)的環(huán)保材質(zhì)，由于其疏水透氣性能非常好，可有效避免燒根、壞果的發(fā)生，同時(shí)還能起到保肥，防止土壤養(yǎng)分流失的作用；深黑色能減弱薄膜下的光合作用，抑制雜草生長(zhǎng)，減少病蟲(chóng)害的發(fā)生，還能起到提高地表溫度的作用；非紡織布的材料為環(huán)保聚丙烯，成本低，操作方便，使用后在土壤中可自然降解，節(jié)約回收成本，從根本上解決了白色污染的問(wèn)題。缺點(diǎn)是使用一段時(shí)間后，力學(xué)性能下降，抗撕裂能力減弱，防草能力一般，雜草仍可在膜下生長(zhǎng)[16-18]。

液態(tài)地膜：液態(tài)地膜比較特殊，并沒(méi)有一定的外觀形態(tài)。相比常規(guī)透明PE薄膜，壞瓜率減少19.3個(gè)百分點(diǎn)，產(chǎn)量高出27.9%，糖度提高0.1，發(fā)病率略有降低。液態(tài)地膜以甲殼素為主要原料，兌水后直接噴施于土壤表面，其中的高分子與土壤顆粒結(jié)合后，可在土表及土表以下的土壤團(tuán)粒表面固化成極薄的透氣膜，既有塑料地膜的增溫、保墑、保苗作用，又有較強(qiáng)的黏附能力，可將土粒聯(lián)結(jié)成理想的團(tuán)聚體。使用時(shí)直接噴施于土壤表面，使用范圍更廣，成膜后植物幼苗可自行破膜而出，省時(shí)省工；價(jià)格低廉，生物全降解可根除白色污染，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，可集農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜于一身，提高勞動(dòng)效率[19-20]。缺點(diǎn)是掩蓋力較弱，成膜后沒(méi)有韌性，土壤表面容易開(kāi)裂，成膜時(shí)間短，后期效果明顯降低。

綜上所述，功能性銀黑雙色膜適用于對(duì)防草能力要求高，對(duì)果實(shí)著色要求高，回收機(jī)制比較完善的地方，可減少農(nóng)藥使用，實(shí)現(xiàn)生態(tài)種植。非紡織布是性價(jià)比高的生態(tài)降解地膜，可替換傳統(tǒng)透明PE薄膜，尤其是對(duì)爬地作物可減少壞果率。液態(tài)薄膜適用于人工較貴，地形復(fù)雜不規(guī)則的地區(qū)，可用于后期防護(hù)能力要求不高的作物。

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