氧化生物降解地膜對新疆機采棉主要性狀的影響

龔照龍 梁亞軍

摘要：降解膜是解決棉田殘膜污染的有效途徑之一。在新疆植棉區(qū)膜下滴灌機采棉種植模式下，采用生物降解地膜與通用的聚乙烯吹塑地膜比較試驗，分析兩種地膜對機采棉農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀的差異。結(jié)果表明：降解膜較通用地膜的現(xiàn)蕾期、開花期、吐絮期等生長發(fā)育時期均晚3～6天 ，籽棉產(chǎn)量減產(chǎn)14.9%，皮棉產(chǎn)量減產(chǎn)13.3%，品質(zhì)性狀無顯著差異;對棉花的株高、始節(jié)高、果枝數(shù)、果節(jié)數(shù)、單株鈴數(shù)等性狀的影響兩種地膜間有顯著差異;生物降解地膜降解效果明顯，但成本增加明顯。生物雙降解地膜想要在棉花生產(chǎn)上推廣應用，還有待進一步改進。

關鍵詞：生物降解地膜;新疆植棉區(qū);機采棉;主要性狀

中圖分類號：S562.04 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：2095-3143（2019）05-0020-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2019.05.004

0 ?引言

新疆已成為我國最大的棉花生產(chǎn)基地，新疆棉花總產(chǎn)、單產(chǎn)、種植面積、商品調(diào)撥量連續(xù)24年位居全國第一。自1980年以來，新疆開始大面積推廣地膜覆蓋技術種植棉花，使得新疆棉花產(chǎn)量有了很大的提升。地膜覆蓋不僅可以改善土壤溫度、土壤水分，而且可以抑草除草、防蟲防病、保水保肥、促進棉花早熟，提高棉花產(chǎn)量[2-3]，同時對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境帶來的負面效應也日益加劇，殘留的地膜造成土壤板結(jié)、透氣能力差、肥力水平下降、次生鹽漬化加重、最終導致作物產(chǎn)量品質(zhì)下降。大量的實驗數(shù)據(jù)表明降解膜能有效的減少地膜殘留污染危害，與可降解地膜在棉田中覆蓋數(shù)天后經(jīng)光合作用和微生物分解等其它因素的作用下，地膜外觀、物理性能、化學結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最終在土壤中降解，可以有效地解決殘膜污染，普通地膜相比較降解膜對作物的產(chǎn)量增減不一，主要與作物種類和應用區(qū)域的氣候條件有關[4-5]。本試驗對生物降解地膜進行試驗研究，分析其與通用地膜對機采棉農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)性狀的差異。以期為新疆棉花生產(chǎn)選擇效果較好的降解膜。

1 ?材料及方法

1.1 ?材料

供試棉花品種（系）為新疆農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所陸地棉育種課題組提供的自育品種（系）源棉7號。參試的氧化-生物雙降解地膜由新疆輪臺盛農(nóng)薄膜廠生產(chǎn)（簡稱降解膜），對照為聚乙烯吹塑通用地膜（簡稱PE膜），由阿克蘇和鑫塑化有限責任公司生產(chǎn)。

1.2 ?方法

1.2.1 ?試驗設計

試驗于2018年在新疆生產(chǎn)建設兵團第一師 16 團試驗田進行，降解膜和PE膜覆蓋棉田面積各1.33 hm2，膜下滴灌機采棉種植模式。4月11日播種，7月9日打頂，管理同大田。

1.2.2 ?生育期調(diào)查

分別對出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、吐絮期進行生育期調(diào)查。

1.2.3 ?農(nóng)藝性狀測定

每處理選三個樣點（分內(nèi)、中、外行各連續(xù)5株）調(diào)查株高、始果枝離地面高度、單株果枝數(shù)、單株果節(jié)數(shù)、單株鈴數(shù)等農(nóng)藝性狀。

1.2.4 ?產(chǎn)量性狀測定

采收前每處理選三個樣點，每樣點測定0.44 hm2的單位面積株數(shù)、鈴數(shù)，折算籽棉產(chǎn)量及皮棉產(chǎn)量。

1.2.5 ? 纖維品質(zhì)測定

各樣點取皮棉樣15 g，由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心（烏魯木齊）檢測纖維品質(zhì)，測定項目包括棉花上半部平均長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強度、馬克隆值、伸長率5 項指標。

1.3 ? 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析采用 Excle2010對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，用DPS7.05進行數(shù)據(jù)方差分析，采用最小顯著法（LSD）檢驗試驗數(shù)據(jù)的差異顯著性水平。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?生育期比較

試驗于4月11日播種，降解膜處理于5月25日開始降解，6月20日基本降解完畢，PE膜于8月下旬進行揭膜。由表1可見，降解膜和PE膜覆蓋棉田出苗期相同，而現(xiàn)蕾期、開花期、吐絮期，降解膜較PE膜分別晚5天、6天和3天，生育期分別為135天、132天，差異不顯著。說明在5月25日生物膜沒有降解之前，兩種地膜同時起到了增溫保墑的作用，對棉花的出苗影響不大。在5月25日生物膜開始降解，增溫保墑作用開始下降，各生育期開始出現(xiàn)差異。

2.2 ?農(nóng)藝性狀比較

從表2可以看出，不同地膜覆蓋棉花株高、始果枝著生位離地面高度、果枝數(shù)、果節(jié)數(shù)、單株鈴數(shù)等性狀差異顯著。降解膜的內(nèi)行、中行、外行較與PE膜同類行：棉花株高分別低8.2 cm、5.4 cm、7.5 cm;始果枝著生位離地面高度分別低5.2 cm、5.2 cm、0.8 cm;單株果枝數(shù)分別少1.5個、2.2個、0.6個;單株果節(jié)數(shù)分別少4個、6.3個、0.1個;單株鈴數(shù)分別少0.2個、0.4個、0.4個;說明在相同的田間管理模式下降解膜處理棉花的生長不如PE膜處理。

2.3 ?產(chǎn)量性狀比較

由表3可見，兩種地膜覆蓋處理棉花在株數(shù)、單鈴重、衣分等差異不顯著，但總鈴數(shù)、籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量均存在顯著差異。降解膜棉花較PE膜棉花單位面積總成鈴總鈴數(shù)減少86001個/hm2，籽棉產(chǎn)量減少550.5 kg/hm2，減產(chǎn)幅度為14.9%，皮棉產(chǎn)量減少225.0 kg/hm2，減產(chǎn)幅度為13.3%。

2.4 ?纖維品質(zhì)比較

由表4可以看出，兩種地膜覆蓋處理棉花的纖維絨長、整齊度、纖維比強度、伸長率均有差異，但差異不顯著，馬克隆值沒有差異。降解膜處理比PE膜處理的纖維絨長降低了0.5 mm;整齊度降低了0.9個百分點;比強度降低了1.2 cN/tex;馬克隆值沒有變化;伸長率降低了0.1個百分點。說明應用降解膜對品種自身纖維品質(zhì)性狀的影響較小。

3 ?結(jié)論

生物雙降解地膜較PE膜的現(xiàn)蕾期、開花期、吐絮期等生長發(fā)育時期晚3～6 天。生物降解膜對棉花的株高、始果枝著生位離地面高度、果枝數(shù)、果節(jié)數(shù)、單株成鈴數(shù)等性狀均低于PE地膜，從而影響籽棉和皮棉產(chǎn)量，籽棉減產(chǎn)14.9%，皮棉減產(chǎn)13.3%。

4 ?討論

由于生物降解地膜的降解性能對棉花生育期、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀有影響。新疆植棉區(qū)晝夜溫差大，降解膜在5月中旬開始降解，在這之后降解膜由于具有降解性能，影響棉田土壤的熵情和溫度，從而間接的影響棉花的生育期、結(jié)鈴性及產(chǎn)量。試驗結(jié)果與駱澤輝[11]、周明冬[12]等研究結(jié)果一致。覆蓋降解膜對棉花單鈴重和衣分無顯著差異，這與朱友娟[9]等研究結(jié)果相符。衣分受環(huán)境影響較小[13]，與栽培條件及環(huán)境關系不大，這可能是氧化-生物雙降解地膜對棉花衣分無顯著差異的主要原因。氧化-生物雙降解地膜對棉花上半部平均長度、馬克隆值、伸長率無差異，整齊度指數(shù)、斷裂比強度存在差異，可能是棉花鈴期的積溫、日均溫、日高溫造成的差異[14]。

生物降解膜現(xiàn)階段最主要的問題是增溫保墑的效果及降解的時間，在新疆植棉區(qū)，6月～8月期間不規(guī)律出現(xiàn)高溫情況，若生物降解膜的降解時間過早，無法保證棉田土壤持水量，也就不能保障棉花的干物質(zhì)積累;若降解時間過晚，在后期機械采收時還無法完全降解，田間殘留降解膜碎片，在機械采收棉花過程中容易造成殘膜吸入采棉機中，從而造成三絲污染，降低棉花品質(zhì)。所以生物雙降解地膜想要在棉花生產(chǎn)上推廣應用，還有待進一步改進，需要提高降解的時間，同時加快降解的速度。

參考文獻

[1] 董合干. 地膜殘留對棉花產(chǎn)量影響的極限研究[D]. 石河子：石河子大學，2013.

[2] 袁海濤，于謙林，賈德新，等. 氧化-生物雙降解地膜降解性能及其對棉花生長的影響[J]. 棉花學報，2016，，28（6）：602-608.

[3] 馬雪琴，吳淑芳，郭妮妮. 農(nóng)田覆膜對冬小麥土壤水熱的影響[J]. 水土保持研究，2018，25（06）：342-347.

[4] 何文清，嚴昌榮，趙彩霞，等. 我國地膜應用污染現(xiàn)狀及其防治途徑研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2009，28（3）：533-538.

[5] 唐薇，張冬梅，徐士振，等. 生物降解膜降解特征及其對棉花生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響[J]. 中國棉花，2016，43（4）：21-24.

[6] 鄔強，王振華，鄭旭榮，等. PBAT生物降解膜覆蓋對綠洲滴灌棉花土壤水熱及產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，2017，33（16）：135-143.

[7] 劉蕊，孫仕軍，張旺旺，等. 氧化生物雙降解地膜覆蓋對玉米田間水熱及產(chǎn)量的影響[J]. 灌溉排水學報，2017，36（12）：25-30.

[8] 高旭華，陳明周，黃瑤珠，等. 生物降解膜覆蓋馬鈴薯增產(chǎn)機理研究[J]. 中國農(nóng)學通報，2018，34（17）：140-144.

[9] 朱友娟，伍維模，溫善菊，等. 可降解地膜對新疆南疆棉花生長和產(chǎn)量的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2016，34（04）：189-196.

[10] 吳鳳全，林濤，祖米來提·吐爾干，等. 降解地膜對南疆棉田土壤水熱及棉花產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2018，37（12）：2793-2801.

[11] 駱澤輝. 生物降解膜在棉花上的應用效果[J]. 農(nóng)村科技，2016（10）：19-21.

[12] 周明冬，秦曉輝，韓詠香. 降解膜對棉花生長及產(chǎn)量的影響[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014（04）：17.