不同生物降解地膜對(duì)大蒜產(chǎn)量的影響

米慶華等

摘要：以大蒜為試材，研究了4種不同降解地膜的物理性能和降解特性，并測定了蒜頭產(chǎn)量和生物產(chǎn)量。結(jié)果表明，4種生物降解地膜物理性能和降解期存在顯著差異，這些差異對(duì)大蒜的生物產(chǎn)量和蒜頭產(chǎn)量有顯著影響。SND1、SND2兩種地膜降解速度較快，降解期不能滿足大蒜的需要，大蒜產(chǎn)量比對(duì)照低。SND3盡管在大蒜收獲前未出現(xiàn)明顯降解，但透光率較低、霧度較高，其產(chǎn)量比對(duì)照顯著降低；SND4在大蒜收獲前未出現(xiàn)明顯降解，且透光率和霧度與對(duì)照接近，產(chǎn)量略高于對(duì)照，表明選擇功能期滿足需要、透光率和霧度適宜的降解地膜，可以實(shí)現(xiàn)降解與功能的同步，不僅利于增產(chǎn)，而且可通過降解減少對(duì)環(huán)境的不良影響。

關(guān)鍵詞：生物降解地膜；物理性能；降解特性；大蒜；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S633.405 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2014）03-0069-03

Effects of Different Biodegradable Plastic Films on Garlic Yield

Zhang Shumin1， Feng Yupeng1， Mi Qinghua2， Ning Tangyuan1*， Xu Jing3

AbstractUsing garlic as material， the physical and degradation characteristics of 4 kinds of biodegradable plastic films were studied. And the yield and biomass of garlic were measured. The results showed that there were significant differences in the physical and degradation characteristics of 4 kinds of biodegradable plastic films， which affected the garlic yield and biomass significantly. The degradation of SND1 and SND2 were faster， which couldnt meet the need of garlic， and the garlic yield and biomass were lower than those of control. Although SND3 had no visible degradation before harvest， the garlic yield and biomass were significantly lower than those of control mainly because of the lower light transmittance and higher haze. With no visible degradation before harvest and approximate light transmittance and haze with control， the yield and biomass of SND4 were slightly higher than those of control. In conclusion， the biodegradation film with suitable physical and degradation characteristics， which could achieve degradation and function synchronously， could not only increase the garlic yield， but also decrease the bad effects on environment.

Key wordsBiodegradable plastic film； Physical characteristic； Degradation characteristic； Garlic； Yield

山東是中國大蒜的主產(chǎn)地區(qū)，已經(jīng)形成了產(chǎn)品有特色、質(zhì)量有保證的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作局面[1]。地膜覆蓋栽培能夠增高地溫、提高土壤相對(duì)濕度，有利于提高大蒜產(chǎn)量[2～4]。地膜覆蓋種植大蒜的根、莖、葉均明顯優(yōu)于露地種植，蒜薹產(chǎn)量比露地栽培高35%，干蒜頭產(chǎn)量比露地栽培高30%[4]。生產(chǎn)上使用的地膜主要是無色透明的非標(biāo)準(zhǔn)的聚乙烯地膜（厚度低于國家標(biāo)準(zhǔn)0.008 mm），很難回收，常年使用盡管提高了產(chǎn)量，但也造成了大量地膜殘留，嚴(yán)重污染土壤及環(huán)境[5，6]。為了減少地膜使用帶來的環(huán)境污染，生物降解地膜越來越受到重視。合適的生物降解地膜不僅對(duì)環(huán)境友好，而且可適度增產(chǎn)，應(yīng)用前景廣闊[7～9]。選擇合適的降解地膜對(duì)山東乃至全國的大蒜生產(chǎn)具有重要意義，但降解地膜在大蒜上的研究報(bào)道較少。為此，本試驗(yàn)選用降解期不同的4種降解地膜，分析了其降解特性及對(duì)大蒜產(chǎn)量的影響，以期為大蒜生產(chǎn)選擇合適的降解地膜提供技術(shù)支撐。

1材料與方法

試驗(yàn)地點(diǎn)為萊蕪市方下鎮(zhèn)盧家莊山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)膜試驗(yàn)示范基地。試驗(yàn)共設(shè)置5個(gè)處理，SND1：聚乳酸（PLA）+聚碳酸亞丙酯（PPC）降解地膜；SND2：聚己二酸（PBAT）降解地膜；SND3：PPC降解地膜；SND4：PLA降解地膜；對(duì)照：普通地膜。大蒜在2012年11月8日播種，行距12 cm，株距14 cm。大蒜品種為萊蕪當(dāng)?shù)仄贩N，其他管理措施按當(dāng)?shù)氐啬じ弋a(chǎn)大蒜管理規(guī)程進(jìn)行。于2013年5月4日收獲，并進(jìn)行測產(chǎn)。

1.1地膜物理性能和降解特性測定

地膜物理性能測定，用上海申量數(shù)顯千分測厚儀測定地膜厚度，用上海精科申光牌WGT-2S型透光率/霧度測定儀測定透光率和霧度。降解特性從播種后開始觀測，每天觀測一次，記錄地膜開始降解的日期。

1.2測產(chǎn)驗(yàn)收方法

收獲時(shí)，測量株行距，計(jì)算單位面積的植株數(shù)；在不同地膜覆蓋區(qū)域沿對(duì)角線隨機(jī)取3點(diǎn)，每點(diǎn)連續(xù)調(diào)查10株，將植株樣品分為兩部分，一部分為蒜頭，其余部分為莖葉，計(jì)算平均蒜頭產(chǎn)量、莖葉鮮重和生物產(chǎn)量。

單位面積產(chǎn)量按下式計(jì)算：

每公頃產(chǎn)量=平均單株重×每公頃定植株數(shù)×縮值系數(shù)（0.9）

1.3數(shù)據(jù)處理與作圖

數(shù)據(jù)處理采用DPS 7.05軟件，用LSD法進(jìn)行多重比較；用Origin 8.0軟件作圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同地膜物理性能

不同地膜厚度無明顯差異，但透光率和霧度存在較大差異（表1）。透光率以SND2和對(duì)照（CK）最高，其次為SND4、SND1和SND3。霧度則以SND2最低，其次是CK和SND4，而SND1和SND3霧度較高。

3結(jié)論與討論

環(huán)境污染是當(dāng)今社會(huì)亟待解決的問題之一，生物降解地膜可以替代普通塑料地膜緩解“白色污染”的問題[6]。不同降解地膜的物理性能和降解周期對(duì)大蒜的生物產(chǎn)量和蒜頭產(chǎn)量有顯著影響。SND1、SND2兩種地膜降解速度較快，穩(wěn)定期為160～172天，不能滿足大蒜整個(gè)生育期的需要，大蒜產(chǎn)量比對(duì)照低。SND3盡管在大蒜收獲前未出現(xiàn)明顯降解，但透光率較低、霧度較大，其產(chǎn)量比對(duì)照顯著降低。SND4在大蒜收獲前未出現(xiàn)明顯降解，其透光率和霧度與對(duì)照接近，產(chǎn)量略高于對(duì)照，表明選擇功能期滿足需要、透光率和霧度適宜的降解地膜，可以實(shí)現(xiàn)降解與功能的同步，不僅利于增產(chǎn)，而且可通過降解減少對(duì)環(huán)境的不良影響。

研究表明，PBAT有較強(qiáng)的韌勁和好的纏結(jié)性，并有較快的降解速度[10]。因此，SND2（PBAT）較早出現(xiàn)降解。PPC是一種完全可降解的環(huán)保型塑料，具有良好的生物相容性和極低的氧透過率，較易在熱、催化劑或微生物作用下發(fā)生降解[11]。PLA具有良好的透氣性，掩埋在土壤里降解，產(chǎn)生的二氧化碳直接進(jìn)入土壤有機(jī)質(zhì)或被植物吸收，不會(huì)排入空氣中造成溫室效應(yīng)。隨著大蒜生長中后期膜內(nèi)溫度的不斷升高，SND1（PLA+PPC）出現(xiàn)降解。SND1、SND2可能由于破膜較早而引起土壤中水分不足等因素而減產(chǎn)?？梢?，降解較快的地膜對(duì)大蒜蒜頭產(chǎn)量并不是很好。而SND3和SND4的降解周期較長。SND4降解地膜與對(duì)照相比，略有增產(chǎn)，表明以生物降解地膜替代普通地膜應(yīng)用于大蒜生產(chǎn)具有可行性。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊永. 山東大蒜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)[J]. 中國蔬菜， 2013（13）：10-13.

[2]范厚明， 余莉， 余慧明. 地膜覆蓋栽培對(duì)大蒜生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2003，19（6）：126-127.

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[4]劉麗，朱曉玲. 大蒜覆膜栽培技術(shù)[J].農(nóng)村科技， 2012（1）：46.

[5]劉長慶， 王琦， 李傳華， 等.馬鈴薯田地膜殘留特點(diǎn)研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（4）：79-80.

[6]杜曉明， 徐剛， 許端平， 等.中國北方典型地區(qū)農(nóng)用地膜污染現(xiàn)狀調(diào)查及其防治對(duì)策[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2002， 21（增刊）：225-227.

[7]郇存海， 王玉河. 花生應(yīng)用淀粉樹脂地膜試驗(yàn)效果[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004（4）：38， 42.

[8]楊旭亮， 王喜功， 王先偉， 等. 降解膜在烤煙生產(chǎn)上的應(yīng)用試驗(yàn)[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2011（2）：74-76.

[9]李振華， 張麗芳， 康暄，等. 降解地膜覆蓋對(duì)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)，2011，27（5）： 249-253.

[10]宋鵬飛， 孫海榮， 王榮民 ，等. 聚碳酸亞丙酯共混改性研究進(jìn)展[J]. 材料導(dǎo)報(bào)， 2012， 26（13）： 97-100.

[11]娜布其. PPC與PBAT、PCL、PBS及PLA共混物及制備方法[J].科技信息， 2013（15）： 430.

1.2測產(chǎn)驗(yàn)收方法

收獲時(shí)，測量株行距，計(jì)算單位面積的植株數(shù)；在不同地膜覆蓋區(qū)域沿對(duì)角線隨機(jī)取3點(diǎn)，每點(diǎn)連續(xù)調(diào)查10株，將植株樣品分為兩部分，一部分為蒜頭，其余部分為莖葉，計(jì)算平均蒜頭產(chǎn)量、莖葉鮮重和生物產(chǎn)量。

單位面積產(chǎn)量按下式計(jì)算：

每公頃產(chǎn)量=平均單株重×每公頃定植株數(shù)×縮值系數(shù)（0.9）

1.3數(shù)據(jù)處理與作圖

數(shù)據(jù)處理采用DPS 7.05軟件，用LSD法進(jìn)行多重比較；用Origin 8.0軟件作圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同地膜物理性能

不同地膜厚度無明顯差異，但透光率和霧度存在較大差異（表1）。透光率以SND2和對(duì)照（CK）最高，其次為SND4、SND1和SND3。霧度則以SND2最低，其次是CK和SND4，而SND1和SND3霧度較高。

3結(jié)論與討論

環(huán)境污染是當(dāng)今社會(huì)亟待解決的問題之一，生物降解地膜可以替代普通塑料地膜緩解“白色污染”的問題[6]。不同降解地膜的物理性能和降解周期對(duì)大蒜的生物產(chǎn)量和蒜頭產(chǎn)量有顯著影響。SND1、SND2兩種地膜降解速度較快，穩(wěn)定期為160～172天，不能滿足大蒜整個(gè)生育期的需要，大蒜產(chǎn)量比對(duì)照低。SND3盡管在大蒜收獲前未出現(xiàn)明顯降解，但透光率較低、霧度較大，其產(chǎn)量比對(duì)照顯著降低。SND4在大蒜收獲前未出現(xiàn)明顯降解，其透光率和霧度與對(duì)照接近，產(chǎn)量略高于對(duì)照，表明選擇功能期滿足需要、透光率和霧度適宜的降解地膜，可以實(shí)現(xiàn)降解與功能的同步，不僅利于增產(chǎn)，而且可通過降解減少對(duì)環(huán)境的不良影響。

研究表明，PBAT有較強(qiáng)的韌勁和好的纏結(jié)性，并有較快的降解速度[10]。因此，SND2（PBAT）較早出現(xiàn)降解。PPC是一種完全可降解的環(huán)保型塑料，具有良好的生物相容性和極低的氧透過率，較易在熱、催化劑或微生物作用下發(fā)生降解[11]。PLA具有良好的透氣性，掩埋在土壤里降解，產(chǎn)生的二氧化碳直接進(jìn)入土壤有機(jī)質(zhì)或被植物吸收，不會(huì)排入空氣中造成溫室效應(yīng)。隨著大蒜生長中后期膜內(nèi)溫度的不斷升高，SND1（PLA+PPC）出現(xiàn)降解。SND1、SND2可能由于破膜較早而引起土壤中水分不足等因素而減產(chǎn)。可見，降解較快的地膜對(duì)大蒜蒜頭產(chǎn)量并不是很好。而SND3和SND4的降解周期較長。SND4降解地膜與對(duì)照相比，略有增產(chǎn)，表明以生物降解地膜替代普通地膜應(yīng)用于大蒜生產(chǎn)具有可行性。

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[10]宋鵬飛， 孫海榮， 王榮民 ，等. 聚碳酸亞丙酯共混改性研究進(jìn)展[J]. 材料導(dǎo)報(bào)， 2012， 26（13）： 97-100.

[11]娜布其. PPC與PBAT、PCL、PBS及PLA共混物及制備方法[J].科技信息， 2013（15）： 430.

1.2測產(chǎn)驗(yàn)收方法

收獲時(shí)，測量株行距，計(jì)算單位面積的植株數(shù)；在不同地膜覆蓋區(qū)域沿對(duì)角線隨機(jī)取3點(diǎn)，每點(diǎn)連續(xù)調(diào)查10株，將植株樣品分為兩部分，一部分為蒜頭，其余部分為莖葉，計(jì)算平均蒜頭產(chǎn)量、莖葉鮮重和生物產(chǎn)量。

單位面積產(chǎn)量按下式計(jì)算：

每公頃產(chǎn)量=平均單株重×每公頃定植株數(shù)×縮值系數(shù)（0.9）

1.3數(shù)據(jù)處理與作圖

數(shù)據(jù)處理采用DPS 7.05軟件，用LSD法進(jìn)行多重比較；用Origin 8.0軟件作圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同地膜物理性能

不同地膜厚度無明顯差異，但透光率和霧度存在較大差異（表1）。透光率以SND2和對(duì)照（CK）最高，其次為SND4、SND1和SND3。霧度則以SND2最低，其次是CK和SND4，而SND1和SND3霧度較高。

3結(jié)論與討論

環(huán)境污染是當(dāng)今社會(huì)亟待解決的問題之一，生物降解地膜可以替代普通塑料地膜緩解“白色污染”的問題[6]。不同降解地膜的物理性能和降解周期對(duì)大蒜的生物產(chǎn)量和蒜頭產(chǎn)量有顯著影響。SND1、SND2兩種地膜降解速度較快，穩(wěn)定期為160～172天，不能滿足大蒜整個(gè)生育期的需要，大蒜產(chǎn)量比對(duì)照低。SND3盡管在大蒜收獲前未出現(xiàn)明顯降解，但透光率較低、霧度較大，其產(chǎn)量比對(duì)照顯著降低。SND4在大蒜收獲前未出現(xiàn)明顯降解，其透光率和霧度與對(duì)照接近，產(chǎn)量略高于對(duì)照，表明選擇功能期滿足需要、透光率和霧度適宜的降解地膜，可以實(shí)現(xiàn)降解與功能的同步，不僅利于增產(chǎn)，而且可通過降解減少對(duì)環(huán)境的不良影響。

研究表明，PBAT有較強(qiáng)的韌勁和好的纏結(jié)性，并有較快的降解速度[10]。因此，SND2（PBAT）較早出現(xiàn)降解。PPC是一種完全可降解的環(huán)保型塑料，具有良好的生物相容性和極低的氧透過率，較易在熱、催化劑或微生物作用下發(fā)生降解[11]。PLA具有良好的透氣性，掩埋在土壤里降解，產(chǎn)生的二氧化碳直接進(jìn)入土壤有機(jī)質(zhì)或被植物吸收，不會(huì)排入空氣中造成溫室效應(yīng)。隨著大蒜生長中后期膜內(nèi)溫度的不斷升高，SND1（PLA+PPC）出現(xiàn)降解。SND1、SND2可能由于破膜較早而引起土壤中水分不足等因素而減產(chǎn)?？梢姡到廨^快的地膜對(duì)大蒜蒜頭產(chǎn)量并不是很好。而SND3和SND4的降解周期較長。SND4降解地膜與對(duì)照相比，略有增產(chǎn)，表明以生物降解地膜替代普通地膜應(yīng)用于大蒜生產(chǎn)具有可行性。

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[6]杜曉明， 徐剛， 許端平， 等.中國北方典型地區(qū)農(nóng)用地膜污染現(xiàn)狀調(diào)查及其防治對(duì)策[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2002， 21（增刊）：225-227.

[7]郇存海， 王玉河. 花生應(yīng)用淀粉樹脂地膜試驗(yàn)效果[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004（4）：38， 42.

[8]楊旭亮， 王喜功， 王先偉， 等. 降解膜在烤煙生產(chǎn)上的應(yīng)用試驗(yàn)[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2011（2）：74-76.

[9]李振華， 張麗芳， 康暄，等. 降解地膜覆蓋對(duì)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)，2011，27（5）： 249-253.

[10]宋鵬飛， 孫海榮， 王榮民 ，等. 聚碳酸亞丙酯共混改性研究進(jìn)展[J]. 材料導(dǎo)報(bào)， 2012， 26（13）： 97-100.

[11]娜布其. PPC與PBAT、PCL、PBS及PLA共混物及制備方法[J].科技信息， 2013（15）： 430.