全生物降解地膜對喀什地區(qū)甜菜產(chǎn)量的影響

劉昌文，謝永磊，嚴(yán)昌榮，韓常玉，韓 勇，朱建國，張 勇，馮贊成，高歡歡，李 廣，王海孝，劉 坤，曾舒翀

（1.喀什地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆喀什 844000；2.喀什光合未來信息科技有限公司，新疆喀什 844000；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)膜污染防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京市 100081；4.中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所，吉林長春 130000 ；5.中國科學(xué)院南京土壤研究所，江蘇南京 210000；6.湖北光合生物科技有限公司，湖北荊門 448000）

0 引言

喀什地區(qū)是農(nóng)業(yè)大區(qū)，地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用帶動了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力顯著提高和生產(chǎn)方式的巨大改變，農(nóng)用地膜已成為繼種子、化肥、農(nóng)藥之后的四大農(nóng)資。2019年喀什地區(qū)地膜覆蓋面積57.07萬hm2，地膜用量3.47萬t。農(nóng)膜的使用給農(nóng)業(yè)產(chǎn)生巨大效益同時，其廢舊殘膜也產(chǎn)生較大污染。因此研究全生物降解地膜對喀什地區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量影響具有重要意義。近年來喀什地區(qū)年種植甜菜6 666.67 hm2左右，研究全生物降解地膜對喀什地區(qū)產(chǎn)量的影響，為喀什地區(qū)推廣應(yīng)用全生物降解地膜提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于喀什地區(qū)伽師縣克孜勒博依鄉(xiāng)18村，屬于典型的暖溫帶內(nèi)陸干燥氣候，夏季炎熱，冬季寒冷，四季分明，降水稀少。年平均降水量64.6 mm，年均蒸發(fā)量2 051.5 mm，年平均氣溫11.7℃，年極端最高氣溫41.1℃，年極端最低氣溫-22.1℃。全年日照時數(shù)2 923.7 h，無霜期平均在233天左右。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試作物為甜菜；供試材料由中科院長春應(yīng)化所提供技術(shù)支撐，湖北光合生物科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的全生物降解地膜；對照為市場采購聚乙烯膜。株行距設(shè)置為50 cm×20 cm，理論種植密度為6 667株/667m2。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共設(shè)兩個處理，五個重復(fù)，處理1為覆蓋全生物降解地膜，處理2為對照覆蓋聚乙烯地膜。

1.4 測量項(xiàng)目及方法

1.4.1 土壤溫濕度。采用土壤溫度水分記錄儀自5月7日起平均每周測量膜下5 cm土壤溫濕度。

1.4.2 畝保苗數(shù)計(jì)算。分別于9月11日及9月25日隨機(jī)取9點(diǎn)測量畝保苗數(shù)。甜菜畝保苗數(shù)=（甜菜數(shù)量-行數(shù)）×666.7/測量面積。

1.4.3 塊根長及塊根粗。塊根長為塊根頸部至根最底部長度；塊根粗為塊根直徑最大值。共選3點(diǎn)126個甜菜測量塊根長及塊根粗。

1.4.4 單株葉片數(shù)及葉重。于9月11日連續(xù)取20個甜菜測量單株葉片數(shù)；于9月25日連續(xù)取85個甜菜測量單株葉重。

1.4.5 產(chǎn)量及含糖量。于9月11日隨機(jī)取4點(diǎn)測量甜菜畝產(chǎn)量；9月25日隨機(jī)取5點(diǎn)測量甜菜畝產(chǎn)量。平均產(chǎn)量=各測產(chǎn)點(diǎn)甜菜質(zhì)量和×666.7/各測產(chǎn)點(diǎn)面積和。

含糖量測量方法為用便攜式量糖儀隨機(jī)抽取三個點(diǎn)20%甜菜塊根測量含糖量。

2 結(jié)果與分析

2.1 覆蓋全生物降解地膜對膜下5 cm土壤溫濕度影響

分析表1從5月7日至7月23日，覆蓋全生物降降解地膜膜下5 cm土壤溫度平均為33.25℃，較覆蓋聚乙烯地膜膜下5 cm土壤溫度的33.89℃低0.64℃，兩種不同處理膜下5 cm土壤溫度差異最大為4.05℃。分析膜下5 cm土壤濕度，覆蓋全生物降解地膜膜下5 cm土壤濕度較對照高0.29個百分點(diǎn)。同時觀察不同處理方式覆蓋全生物降降解地膜膜下水珠較對照明顯偏少。

2.2 覆蓋全生物降解地膜對甜菜畝保苗數(shù)的影響

分析表2覆蓋全生物降解地膜保苗最高為6 984株/667m2，每畝保苗率接近100%有三個點(diǎn)，平均保苗為5 764株/667m2，保苗率達(dá)86.5%。覆蓋聚乙烯地膜畝保苗數(shù)均較理論設(shè)計(jì)密度偏低，八點(diǎn)平均保苗數(shù)為4 916株，每畝保苗率為73.7%。覆蓋全生物降解地膜保苗數(shù)較覆蓋聚乙烯地膜保苗多849株/667m2，每畝保苗率增加17.25%。

2.3 覆蓋全生物降解地膜對甜菜塊根長及塊根粗的影響

分析表3不同處理方式對甜菜塊根長、塊根粗均有影響，且對塊根粗影響較大。覆蓋全生物降解地膜根莖平均長度為28.82 cm，較覆蓋聚乙烯地膜長1.08 cm，根莖直徑大0.95 cm，分別增長、增粗3.89%及9.89%。

2.4 覆蓋全生物降解地膜對甜菜葉片數(shù)及葉重的影響

由表4可知覆蓋全生物降解地膜較覆蓋聚乙烯地膜，葉片數(shù)及葉重分別增加1.6片及77.8 g，增幅高達(dá)4.19%及35.95%。

2.5 覆蓋全生物降解地膜對甜菜產(chǎn)量及含糖量的影響

2.5.1 對產(chǎn)量的影響。分析表5覆蓋全生物降解地膜較對照增產(chǎn)有三個點(diǎn)，減產(chǎn)的有一個點(diǎn)，增幅最高為點(diǎn)3增幅高達(dá)70.78%，減產(chǎn)為點(diǎn)2減產(chǎn)幅度為6.64%，四點(diǎn)平均產(chǎn)量4.063 t/667m2，較對照增幅達(dá)23.83%。

表4 不同處理方式甜菜葉片數(shù)及葉重

表5 不同處理方式甜菜產(chǎn)量（9月11日測）

2.5.2 對產(chǎn)量及含糖量的影響。分析表6覆蓋全生物降解地膜甜菜畝產(chǎn)分別較對照增加1.166 t、0.066 t、1.68 t、0.445 t及0.852 t，兩處理平均產(chǎn)量分別為5.65 t及4.6 t。覆蓋全生物降解地膜較對照增產(chǎn)1.05 t，增幅高達(dá)22.83%。

2.5.3 甜菜產(chǎn)量及含糖量關(guān)系。由圖1及表6產(chǎn)量與含糖量呈明顯負(fù)相關(guān)，隨著產(chǎn)量降低含糖量明顯增加。覆蓋全生物降解地膜點(diǎn)5產(chǎn)量最高為6.667 t，含糖量也是最低的，僅為18.5%，產(chǎn)量最低的點(diǎn)2，含糖量也是最高。分析覆蓋不同地膜對含糖量影響，覆蓋全生物降解地膜含糖量整體較對照偏低，其中點(diǎn)5下降3.47個百分點(diǎn)。

3 討論

3.1 覆蓋全生物降解地膜對土壤溫濕度的影響

王斌[1]等研究顯示，在南疆甜菜種植覆蓋全生物降解地膜在試驗(yàn)前期全生物降解地膜保存完好，故其與普通PE地膜的保水、保溫效果相當(dāng)；而試驗(yàn)中后期，由于降解膜破損，使其保溫尤其是保水效果下降。本研究結(jié)果表明覆蓋全生物降解地膜膜下5 cm土壤溫度較覆蓋聚乙烯地膜略低，但膜下5 cm土壤濕度反而略高。

3.2 覆蓋全生物降解地膜對甜菜畝保苗的影響

田亨達(dá)[2]在長春地區(qū)應(yīng)用可降解地膜對土壤及玉米生長發(fā)育的影響一文中顯示，玉米出苗率表現(xiàn)為可降解地膜＞普通PE地膜。本研究同樣表明覆蓋全生物降解地膜甜菜畝保苗數(shù)大于覆蓋聚乙烯地膜甜菜畝保苗數(shù)，不同的是兩處理差異非常明顯。

3.3 覆蓋全生物降解地膜對甜菜產(chǎn)量的影響

表6 不同處理方式甜菜產(chǎn)量及含糖量（9月25日測）

王斌[1]等研究降解膜處理與PE地膜在甜菜上生長發(fā)育及產(chǎn)量等指標(biāo)上均無顯著差異。本研究表明，覆蓋全生物降解地膜有利于甜菜增產(chǎn)，且增幅較大。

3.4 覆蓋全生物降解地膜對甜菜含糖量的影響

石河子農(nóng)科院[3]研究表明，使用6 μm甜菜專用全生物降解地膜甜菜含糖率均高于常規(guī)PE地膜。王斌[1]研究結(jié)論與PE地膜相比，降解膜處理甜菜糖分含量略低，但兩者處理間差異不顯著。本研究結(jié)論為覆蓋全生物降解地膜含糖量整體較對照偏低。

4 結(jié)語

1）覆蓋全生物降解地膜增溫效果較覆蓋聚乙烯地膜略差，有利于土壤水分保留于深層土壤，促進(jìn)根系向下生長。

2）甜菜為小顆粒種子的雙子葉植物，覆蓋聚乙烯地膜容易燒苗，覆蓋全生物降解地膜溫度適宜，有利于出苗保苗。

3）覆蓋全生物降解地膜有利于增產(chǎn)。

4）因覆蓋全生物降解地膜較覆蓋聚乙烯地膜增產(chǎn)幅度較大，導(dǎo)致含糖量略有降低。