全生物可降解地膜在鮮食玉米栽培中的應(yīng)用效果研究

李萬元 毛世強(qiáng) 劉艷嬌

摘要 ? ?為明確降解地膜在露地玉米種植使用中的具體降解情況，進(jìn)行了全生物可降解地膜在鮮食玉米栽培中的應(yīng)用效果研究。結(jié)果表明，整體而言，應(yīng)用國產(chǎn)7.5全生物降解地膜處理在植株株高、莖粗、最大葉面積及葉綠素含量等性狀上均高于裸地?zé)o膜、常規(guī)PE膜、進(jìn)口8.5全生物降解地膜及華盛全生物降解地膜處理，葉片數(shù)上表現(xiàn)差異不大;7.5全生物降解地膜處理鮮食玉米產(chǎn)量上較裸地?zé)o膜、常規(guī)PE膜、進(jìn)口8.5全生物降解地膜及華盛全生物降解地膜處理分別高83.47%、6.58%、26.04%、23.88%;在降解速度上華盛降解地膜表現(xiàn)降解最快，其次是進(jìn)口8.5全生物降解地膜、國產(chǎn)7.5全生物降解地膜，常規(guī)PE膜未出現(xiàn)降解情況。

關(guān)鍵詞 ? ?鮮食玉米;可降解地膜;產(chǎn)量;性狀

中圖分類號 ? ?S513 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）23-0008-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

使用地膜可有效保持土壤溫度和濕度，能有效保持水分及土壤養(yǎng)分，從而利于作物產(chǎn)量的提高。但是，由于目前生產(chǎn)上使用的地膜基本為難降解的普通地膜，使用完的廢棄地膜造成了嚴(yán)重的“白色污染”，影響著人類的生產(chǎn)生活。地膜覆蓋技術(shù)在給農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也嚴(yán)重污染了土地。廢棄的農(nóng)用地膜在土壤中降解極為困難，越積越多的塑料碎片在土壤中累積形成了阻隔層，降低了土壤的透氣性，劣化土壤，造成了嚴(yán)重的白色污染[1]。為了解決這一矛盾，國內(nèi)外學(xué)者及企業(yè)開始研究可降解地膜，希望在保證提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時(shí)解決地膜對土壤的污染問題。因此，降解地膜應(yīng)運(yùn)而生，張 ?宇等[2]研究表明，在花生栽培上全生物可降解地膜較普通PE地膜產(chǎn)量有所增加，同時(shí)全生物可降解地膜具有明顯的降解效果，可有效減緩對土壤的污染殘留。宋 ?晨等[3]研究表明，在玉米栽培上覆蓋可降解地膜有利于提高土壤肥力，促進(jìn)植物幼苗生長，提高光合效率。

為了明確無膜、常規(guī)PE膜與降解地膜的差異以及何種降解地膜更適用于生產(chǎn)，設(shè)計(jì)裸地栽培、常規(guī)PE膜、國產(chǎn)7.5全生物降解地膜、華盛全生物降解地膜、進(jìn)口8.5降解地膜共5個(gè)處理在北京中農(nóng)富通園藝有限公司網(wǎng)室開展試驗(yàn)，以期為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地膜的選擇使用提供參考。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?供試材料

供試地膜選取常規(guī)PE膜、國產(chǎn)7.5全生物降解地膜、進(jìn)口8.5全生物降解地膜及江蘇華盛全生物降解地膜4種地膜。供試玉米品種為京科糯2016（甜糯型）。

1.2 ? ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，分別為未鋪設(shè)地膜裸地栽培作空白對照（CK）、常規(guī)PE膜、進(jìn)口8.5全生物降解地膜、國產(chǎn)7.5全生物降解地膜、江蘇華盛全生物降解地膜。每處理3次重復(fù)，小區(qū)面積24 m2。

1.3 ? ?試驗(yàn)實(shí)施

試驗(yàn)于2018年4月20日至7月23日在北京中農(nóng)富通園藝有限公司（通州區(qū)）網(wǎng)室進(jìn)行，株距設(shè)35 cm，栽植密度47 625株/hm2。使用噴灌澆水。底肥施微全生物菌肥（10-2-2）2 400 kg/hm2，追肥施圣誕樹全水溶性肥料（16-8-34+TE）75 kg/hm2。各處理統(tǒng)一澆水、施肥，及時(shí)防治病蟲害，其余田間管理同常規(guī)管理。

1.4 ? ?測定內(nèi)容與方法

1.4.1 ? ?性狀（包括株高、莖粗、葉片數(shù)及最大葉面積）的測定。每處理選取3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)選取代表性植株3株，共9株，使用卷尺測定株高、游標(biāo)卡尺測定莖粗、人工觀察葉片數(shù)、精確直尺測定最大葉面積。

1.4.2 ? ?地膜降解速度的測定。覆膜后定期觀察地膜降解情況。

1.4.3 ? ?葉綠素含量（SPAD值）的測定。每處理選取3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)選取代表性植株3株，共9株，使用葉綠素測定儀測定最大葉片葉綠素含量。

1.4.4 ? ?全生物降解地膜降解程度的測定。在地膜鋪設(shè)后，每15 d進(jìn)行現(xiàn)場觀察測量，并根據(jù)已設(shè)定等級按照降解情況進(jìn)行分級并記錄。

1.4.5 ? ?產(chǎn)量的測定。于成熟期每處理選取代表性植株30株，分為3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)選取10株，測定單株平均產(chǎn)量，計(jì)算理論產(chǎn)量。

1.5 ? ?數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel進(jìn)行處理及圖表繪制，采用SPSS 22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 ? ?結(jié)果與分析

2.1 ? ?不同處理鮮食玉米性狀表現(xiàn)

由表1可知，苗期國產(chǎn)7.5地膜處理在株高上高于裸地?zé)o膜（CK）處理，平均高23.08%;低于常規(guī)PE膜、華盛地膜、進(jìn)口8.5地膜處理，平均分別低2.25%、0.43%、3.23%，在進(jìn)口8.5地膜處理下達(dá)到最高。國產(chǎn)7.5地膜處理在莖粗上高于裸地?zé)o膜（CK）、常規(guī)PE膜及華盛地膜處理，平均分別高3.65%、1.66%、1.19%;低于進(jìn)口8.5地膜處理，低1.10%，在進(jìn)口8.5地膜處理下達(dá)到最高。國產(chǎn)7.5地膜處理在葉片數(shù)上高于其余處理，較裸地?zé)o膜（CK）、常規(guī)PE膜、華盛地膜、進(jìn)口8.5地膜處理平均分別增加1.09%、0.54%、0.54%、0.27%。國產(chǎn)7.5地膜處理在最大葉面積上高于裸地?zé)o膜（CK）、常規(guī)PE膜及華盛地膜處理，平均分別高17.35%、0.67%、2.51%;低于進(jìn)口8.5地膜處理，低5.27%，在進(jìn)口8.5地膜處理下達(dá)到最高。國產(chǎn)7.5地膜處理在葉綠素含量上高于裸地?zé)o膜（CK）和常規(guī)PE膜處理，平均分別高6.86%、4.37%;低于華盛地膜及進(jìn)口8.5地膜處理，平均分別低1.31%、0.25%，在華盛地膜處理下達(dá)到最高。

相關(guān)分析表明，苗期鮮食玉米株高（r=0.446**）、最大葉面積（r=0.408**）與產(chǎn)量關(guān)系成極顯著性正相關(guān)，莖粗（r=0.268）、葉綠素含量（r=0.223）與產(chǎn)量關(guān)系成不顯著正相關(guān)，葉片數(shù)（r=-0.136）與產(chǎn)量關(guān)系成不顯著負(fù)相關(guān)。

由表2可知，拔節(jié)期國產(chǎn)7.5地膜處理在株高上均高于其余處理，較裸地?zé)o膜（CK）、常規(guī)PE膜、華盛地膜、進(jìn)口8.5地膜處理平均分別高16.66%、2.07%、2.47%、0.10%。國產(chǎn)7.5地膜處理在莖粗上均高于裸地?zé)o膜（CK）、常規(guī)PE膜及華盛地膜處理，平均分別高24.13%、3.81%、2.60%;低于進(jìn)口8.5地膜處理，低2.05%，在進(jìn)口8.5地膜處理下達(dá)到最高。國產(chǎn)7.5地膜在葉片數(shù)上較常規(guī)PE膜、華盛地膜、進(jìn)口8.5地膜無差異，較裸地?zé)o膜（CK）處理平均高13.64%。國產(chǎn)7.5地膜處理在最大葉面積上均高于其余處理，較裸地?zé)o膜、常規(guī)PE膜、華盛地膜、進(jìn)口8.5地膜處理平均分別高53.71%、5.80%、13.05%、10.56%;國產(chǎn)7.5地膜處理在葉綠素上均高于其余處理，較裸地?zé)o膜（CK）、常規(guī)PE膜、華盛地膜、進(jìn)口8.5地膜處理分別平均高14.06%、0.24%、5.06%、1.73%。

相關(guān)分析表明，拔節(jié)期鮮食玉米株高（r=0.677**）、葉片數(shù)（r=0.687**）、最大葉面積（r=0.641**）與產(chǎn)量關(guān)系成極顯著性正相關(guān)，莖粗（r=0.371）、葉綠素含量（r=0.511）與產(chǎn)量關(guān)系未達(dá)顯著水平。

由表3可知，抽穗期國產(chǎn)7.5地膜處理在玉米株高上均高于其余處理，較裸地?zé)o膜（CK）、常規(guī)PE膜、華盛地膜、進(jìn)口8.5地膜處理平均分別高5.28%、4.36%、1.70%、2.07%。國產(chǎn)7.5地膜處理在莖粗上均高于其余處理，較裸地?zé)o膜（CK）、常規(guī)PE膜、華盛地膜、進(jìn)口8.5地膜處理平均分別高3.85%、1.49%、0.15%、0.15%。國產(chǎn)7.5地膜處理在葉片數(shù)上均高于其余處理，較裸地?zé)o膜（CK）、常規(guī)PE膜、華盛地膜、進(jìn)口8.5地膜處理平均分別高1.83%、1.83%、1.83%、1.83%。國產(chǎn)7.5地膜處理在最大葉面積上均高于其余處理，較裸地?zé)o膜（CK）、常規(guī)PE膜、華盛地膜、進(jìn)口8.5地膜處理平均分別高5.37%、3.35%、1.95%、2.27%。國產(chǎn)7.5地膜處理在葉綠素上均高于其余處理，較裸地?zé)o膜（CK）、常規(guī)PE膜、華盛地膜、進(jìn)口8.5地膜處理平均分別高7.00%、0.27%、2.20%、1.92%。

相關(guān)分析表明，抽穗期鮮食玉米株高（r=0.283）、莖粗（r=0.074）、葉片數(shù)（r=0.260）、最大葉面（r=0.214）、產(chǎn)量（r=0.063）與產(chǎn)量的關(guān)系均未達(dá)顯著水平。

2.2 ? ?不同處理對鮮食玉米產(chǎn)量的影響

由圖1可知，國產(chǎn)7.5全生物降解地膜鮮食玉米產(chǎn)量均高于其余處理，較裸地?zé)o膜（CK）、常規(guī)PE膜、華盛地膜、進(jìn)口8.5地膜處理產(chǎn)量平均分別高83.47%、6.58%、26.04%、23.88%。

方差分析結(jié)果表明，處理間差異達(dá)到極顯著水平（F=127.795**）。

2.3 ? ?全生物可降解地膜降解情況

由表4可知，在玉米覆膜后15 d全生物降解地膜無任何降解情況，其中常規(guī)PE膜較其余全生物降解地膜顏色表現(xiàn)上更加鮮亮;在玉米覆膜后30 d及45 d華盛可降解地膜開始出現(xiàn)降解情況，其余地膜未出現(xiàn)降解情況;在玉米覆膜后60 d全生物降解地膜出現(xiàn)不同程度降解情況;國產(chǎn)7.5全生物降解地膜及進(jìn)口8.5降解地膜降解程度相差不大，常規(guī)PE膜未出現(xiàn)降解情況;在玉米覆膜后75 d全生物降解地膜均出現(xiàn)不同程度裂紋[4]。其中，華盛全生物降解地膜降解速度更快、裂紋較明顯，國產(chǎn)7.5全生物降解地膜及進(jìn)口8.5降解地膜降解程度較慢;在玉米覆膜后90 d全生物降解地膜均出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋。其中，華盛全生物降解地膜降解速度更為快速、裂紋更加明顯，國產(chǎn)7.5全生物降解地膜及進(jìn)口8.5降解地膜降解程度次之，二者無明顯差異。常規(guī)PE膜出現(xiàn)輕微孔洞，因其不具有降解性，屬正常破損。

3 ? ?結(jié)論與討論

使用可降解地膜在提高作物產(chǎn)量的同時(shí)也可有效去除田間地膜殘留的問題，避免地膜對土地的污染。申麗霞等[5]研究表明，可降解地膜對土壤水分、溫度和玉米生長的影響與普通地膜相當(dāng)，均能使玉米出苗率提高，生育進(jìn)程加快，株高、最大葉面積和地上部干物質(zhì)積累量增加。趙愛琴等[6]研究表明，全生物可降解地膜在地膜覆蓋后20 d左右開始出現(xiàn)較大裂紋，在地膜覆蓋40 d左右地膜分解成塊狀，在玉米成熟期地膜完全降解。

就產(chǎn)量而言，國產(chǎn)7.5全生物降解地膜鮮食玉米產(chǎn)量較其余處理具有較為明顯優(yōu)勢，尤其相對于裸地?zé)o膜處理產(chǎn)量可提高80%以上，說明使用地膜可明顯提高鮮食玉米產(chǎn)量;從苗期來看，各處理株高、莖粗、最大葉面積以及葉綠素含量以進(jìn)口8.5全生物降解地膜處理較高，國產(chǎn)7.5全生物降解地膜葉片數(shù)較多，但差異不明顯;從拔節(jié)期來看，國產(chǎn)7.5全生物降解地膜處理株高、最大葉面積及葉綠素含量均高于其余處理，進(jìn)口8.5全生物降解地膜處理高于其余處理，葉片數(shù)基本無差異;從抽穗期來看，國產(chǎn)7.5全生物降解地膜處理株高、莖粗、葉片數(shù)、葉綠素含量均高于其余處理，進(jìn)口8.5全生物降解地膜處理最大葉面積高于其余處理。因此，從產(chǎn)量及表觀性狀上綜合來看，華盛全生物降解地膜是較好的選擇。

各地膜處理降解速度基本表現(xiàn)為華盛全生物降解地膜降解最快，其次為進(jìn)口8.5全生物降解地膜及國產(chǎn)7.5全生物降解地膜處理，常規(guī)PE膜處理未表現(xiàn)出降解情況，同時(shí)由于玉米植株生長旺盛、植株遮蔭性較好，降解并不完全，在玉米采收后所有供試全生物降解地膜均出現(xiàn)一定不同程度降解情況，以華盛全生物降解地膜降解效果最好。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

[1] 徐剛，杜曉明，曹云者，等.典型地區(qū)農(nóng)用地膜殘留水平及其形態(tài)特征研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，24（1）：79-83.

[2] 張宇，王海新，張鑫，等.全生物可降解地膜在花生栽培上的應(yīng)用及其降解性能[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018（4）：13-16.

[3] 宋晨.新型可降解地膜對玉米產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)業(yè)科技與息，2017（6）：48-49.

[4] 楊惠娣，唐賽珍.降解塑料試驗(yàn)評價(jià)方法探討[J].塑料，1996，25（1）：16-21.

[5] 申麗霞，王璞，張麗麗.可降解地膜的降解性能及對土壤溫度、水分和玉米生長的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28（4）：111-116.

[6] 趙愛琴，李子忠，龔元石.生物降解地膜對玉米生長的影響及其田間降解狀況[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，10（2）：74-78.