可降解農用地膜應用效能評價

梁志虎，何 甜，陳玉平

（甘肅省永昌縣農業(yè)技術推廣中心，甘肅永昌737200）

0 引言

隨著科技發(fā)展和技術進步，近幾十年來，中國農業(yè)生產方式發(fā)生了巨大變化，地膜覆蓋栽培已經成為中國尤其是西北地區(qū)糧食、蔬菜等食物生產的關鍵措施。隨著地膜覆蓋栽培技術的成熟，中國北方農用地膜的使用量越來越大，由于農用地膜能有效地控制土壤的溫度和濕度，減少水分和營養(yǎng)物流失，促進農作物高產和穩(wěn)產，可大大提高農業(yè)生產效益。但與此同時，由于地膜的一次性使用，每年都會有大量的殘膜留在土壤里。普通塑料地膜在自然界中很難降解，這些地膜碎片可在土壤中形成阻隔層，使土壤中的水、氣、肥等流動受阻，造成土壤結構板結，嚴重危害生態(tài)環(huán)境，造成白色污染。因此，解決殘膜污染土壤問題已成為地膜覆蓋栽培技術推廣的當務之急。為了解決這一問題，通過引進可降解農用地膜，試驗評價其應用效能，以期為大面積推廣使用提供可靠依據。

1 試驗地概況

試驗地位于甘肅省永昌縣東寨鎮(zhèn)二壩村，當地海拔1800 m，年均氣溫4.8℃，無霜期148 d，年降水量185 mm，年蒸發(fā)量2000.6 mm，年日照時數2884 h，土壤類型為灌漠土，農業(yè)生產以河水灌溉為主，井水灌溉為輔。

2 試驗材料及方法

引進國內不同廠家生產的可降解農用地膜，在甘肅省永昌縣開展不同類型可降解地膜在馬鈴薯上的試驗研究，通過對其生育期內土壤溫度、水分和地膜可降解程度等指標進行監(jiān)測分析評價，研究不同類型可降解地膜對農田土壤溫度、水分和馬鈴薯產量的影響及使用過程中的降解情況。

2.1 試驗用地膜

可降解地膜評價試驗覆蓋處理如表1所示。

表1 可降解地膜評價試驗覆蓋處理詳情表

2.2 試驗農作物及種植方式

參試作物：馬鈴薯，品種：‘克星19’。施肥按當地施肥量：馬鈴薯專用肥1200 kg/hm2、尿素225 kg/hm2、農用硫酸鉀300 kg/hm2、磷酸二銨300 kg/hm2。采用機械起壟覆膜覆土種植，種植日期：2016年4月17日，收獲時間：2016年9月29日，使用馬鈴薯收獲機，田間管理同常規(guī)大田。

2.3 測定指標和方法

指標1-土壤溫度：HOBO Water Temp Pro v2水下溫度數據采集器采集。

指標2-土壤含水量：便攜式土壤商情速測儀BWS_100，從馬鈴薯種植開始起，每3周測定一次。

指標3-地膜外表變化：采用目測法，在每個樣品區(qū)固定5個觀測點，觀測面積50 cm×50 cm，從覆膜開始，每隔7天觀測一次表面的變化（是否出現(xiàn)裂紋、裂縫、破碎程度），通過定期的肉眼觀測，記錄地膜顏色、形態(tài)及表面完整性的變化情況。同時用數碼相機照相留存。

指標4-產量及構成因素：每個處理取3個樣點，每個樣點面積2 m×1.2 m，在每個樣點取3株分別測定單株結薯數、單株重量、單株商品薯數和商品薯重，同時測定每個樣點的馬鈴薯總重量和商品薯重量。

3 試驗結果與分析

3.1 降解地膜覆蓋對農田土壤水分的影響

通過土壤含水量的變化圖可以看出：不同可降解地膜對土壤含水量的影響主要是在馬鈴薯的生育前期和后期。在馬鈴薯生育前期和后期，土壤含水量較高的可降解地膜主要有金發(fā)科技、億帆鑫富、山東天壯和勵農豐等，在馬鈴薯生育中期，各可降解地膜對土壤含水量的影響基本一致。由此可以看出，在本次試驗中，可降解地膜金發(fā)科技、億帆鑫富、山東天壯和勵農豐對土壤保濕作用比較明顯。

3.2 降解地膜覆蓋對農田土壤溫度的影響

通過土壤溫度變化圖分析得出：降解地膜對土壤溫度的影響主要是在馬鈴薯芽條生長期、幼苗期和塊莖形成期，從塊莖增長期開始至淀粉積累期，不同可降解地膜對土壤溫度的影響逐漸減小，趨于一致。從上圖可以看出，在馬鈴薯生育前期，可降解地膜珠海萬通、威盛華泰、中科金龍和普通地膜金土地對土壤的增溫保溫作用比較明顯，從馬鈴薯生育中后期開始，不同降解地膜對土壤增溫保溫作用基本趨于一致，無明顯差異。

3.3 降解地膜降解情況及分析

通過在觀測點上對地膜降解狀況局部觀測和全局圖的觀測，降解地膜的基本情況為：6月1日，康潤潔地膜最先開始出現(xiàn)裂痕；6月8日，山東匯盈和威盛華泰開始出現(xiàn)裂痕；6月23日，湖北光合開始出現(xiàn)裂痕，其它降解地膜出現(xiàn)裂痕均較晚且不是很明顯，至8月中下旬，各參試降解地膜開始出現(xiàn)比較明顯的裂痕。到9月29日收獲，除金發(fā)科技、山東天壯、珠海萬通和勵農豐等可降解地膜表面無明顯變化外，其他可降解地膜均變硬，顏色變暗。

3.4 降解地膜對農作物的影響及分析

3.4.1 降解地膜對作物形態(tài)指標（包括生育期進程）的影響 出苗情況調查，5月21日開始出苗，其中億帆鑫富地膜出苗最早，出苗率高且植株苗長勢整齊，金發(fā)科技、中科金龍、勵農豐和威盛華泰出苗較其他降解地膜晚1周左右，且長勢不均勻。6月23日，億帆鑫富地膜馬鈴薯最先開花，其他可降解地膜馬鈴薯開花情況同出苗情況一致，越往生育后期，各可降解地膜對馬鈴薯生長情況的影響變化越小。

圖1 不同可降解地膜對土壤含水量的影響

圖2 不同可降解地膜對土壤溫度的影響

3.4.2 降解地膜對作物產量構成要素及產量的影響 從表2中可以看出，不同可降解地膜處理對馬鈴薯產量、單株重量、單株結薯數、單株商品薯數和商品率都有不同程度的影響。從產量看，不同降解地膜處理下產量最高的為勵農豐，為49107.90 kg/hm2，之后依次為湖北光合、億帆鑫富和珠海萬通；單株重量表現(xiàn)較好的依次為：億帆鑫富、山東匯盈、勵農豐、珠海萬通，最大值為1168 g；單株結薯數較多的依次為：億帆鑫富、山東匯盈、光合、山東天壯；商品薯數較多的為：億帆鑫富、康潤潔、勵農豐、山東匯盈；商品率較高的依次為：勵農豐84.68%、康潤潔79.77%、威盛華泰78.93%、珠海萬通77.62%。通過對馬鈴薯產量、單株重量、單株結薯數、單株商品薯數和商品率等各產量構成因素的綜合考慮，在參試的可降解地膜中，勵農豐、億帆鑫富、山東匯盈、珠海萬通和湖北光合等可降解地膜相對優(yōu)于其他參試的可降解地膜，在本次試驗中表現(xiàn)較好。

3.5 收獲后地膜殘留情況

調查結果表明：可降解地膜雖然可自行降解，但所需時間較長，在農作物整個生育期降解不明顯，而且大多質地薄脆，不易撿拾。

4 主要結論和建議

4.1 降解地膜是否適合該地區(qū)該種農作物的分析

（1）生物可降解地膜評價試驗參試廠家較多，參試地膜生產工藝不規(guī)范，寬度、厚度不一致，難以上機，比如：勵農豐、威盛華泰、湖北光合。

（2）降解地膜拉力不好沒有韌性，造成機械覆膜容易斷裂，比如：勵農豐、湖北光合。

（3）本地區(qū)風沙較大，只能采取全膜覆土種植，導致遮蔭、埋土部分降解效果較差。

（4）從覆膜種植到收獲，部分可降解地膜仍未有明顯的降解。

表2 可降解地膜處理產量構成要素及產量

（5）由于降解地膜容易斷裂，難以上機，種植時個別參試地膜需要人工覆膜，增加種植過程中的勞動力。

綜上，由于生物降解地膜屬于新型地膜，生產工藝復雜，目前這一技術尚不成熟，而且各地區(qū)自然資源各不相同，雖然在試驗中有表現(xiàn)相對較好的可降解地膜，但是在生產使用中又有一定難度（比如在參試的可降解地膜中表現(xiàn)較好的勵農豐和湖北光合容易斷裂，造成機械覆膜困難）。加上可降解地膜成本高，故降解地膜的使用和推廣有一定難度。

4.2 主要建議

（1）各地區(qū)自然條件和生產條件不同，應因地制宜，根據土壤和氣候條件生產適合本地的降解地膜。

（2）鑒于生產過程中氣候等自然條件對作物生長的決定性作用，引進降解地膜前應進行充分的試驗驗證，以達到既好用、環(huán)保又提高糧食和蔬菜生產效能。

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