不同產(chǎn)品全生物降解地膜在馬鈴薯上的應(yīng)用效果探究

鄧銀珍 王 生 李文玲 汪財洲 劉延魁

(1.青海省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站 青海 西寧 810000)

(2.青海省西寧市湟中區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 青海 湟中 811600)

(3.青海薯樂種養(yǎng)殖專業(yè)合作社聯(lián)合社 青海 湟中 811600)

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于青海省西寧市湟中區(qū)甘河灘鎮(zhèn)上河灣村,面積14畝,前茬作物玉米。試驗地氣候類型為高原大陸性氣候,年日照時數(shù)2 319 h,具體指標(biāo)參考基本信息表(表1)和土壤主要理化指標(biāo)表(表2)。

表1 基本信息表

表2 土壤主要理化指標(biāo)

表3 試驗作物和地膜覆蓋信息

表4 施肥記錄表

1.2 試驗設(shè)計

1.2.1試驗材料

試驗作物:馬鈴薯 品種:青薯9號

試驗肥料:有機(jī)肥、40%馬鈴薯配方肥

供試地膜:PE地膜(青海農(nóng)牧生產(chǎn)資料(集團(tuán))股份有限公司)、全生物降解膜(青海恩澤農(nóng)業(yè)技術(shù)有限公司、浙江家樂蜜園藝科技有限公司、湖北光合生物科技有限公司、上海弘睿生物科技有限公司、青海農(nóng)牧生產(chǎn)資料(集團(tuán))股份有限公司、蘭州鑫銀環(huán)橡塑制品有限公司、山東清田塑工有限公司)、液態(tài)地膜(陜西金土豐新材料有限公司、大連益豐農(nóng)生物科技有限公司)。

1.2.2試驗處理

試驗設(shè)15個處理,各處理設(shè)置如下:

處理1:不覆膜(CK)

處理2:青海農(nóng)牧—白色PE地膜(寬幅90 cm、厚度0.01 mm);

處理3:青海農(nóng)牧—白色降解膜(寬幅90 cm、厚度0.01 mm);

處理4:青海恩澤—白色降解膜(寬幅90 cm、厚度0.01 mm);

處理5:青海恩澤—黑色降解膜(寬幅120 cm、厚度0.01 mm);

處理6:浙江家樂蜜—白色降解膜(寬幅110 cm、厚度0.01 mm);

處理7:浙江家樂蜜—黑色降解膜(寬幅130 cm、厚度0.01 mm);

處理8:湖北光合—白色降解膜(寬幅120 cm、厚度0.007 mm);

處理9:湖北光合—黑色降解膜(寬幅120 cm、厚度0.01 mm);

處理10:上海弘睿—白色降解膜(寬幅90 cm、厚度0.01 mm);

處理11:上海弘睿—黑色降解膜(寬幅120 cm、厚度0.01 mm);

處理12:蘭州鑫銀環(huán)—黑色降解膜(寬幅120 cm、厚度0.01 mm);

處理13:山東清田—黑色降解膜(寬幅110 cm、厚度0.01 mm);

處理14:陜西金土豐—液體膜;

處理15:大連益豐—液體膜。

為保證試驗精度,減少人為因素、土壤肥力和氣候因素的影響,田間試驗內(nèi)土壤、地形等條件均一致。除地膜不同外,小區(qū)其他田間管理措施相同。小區(qū)面積:150 m2。田間設(shè)計圖如圖1所示:

試驗于2022年5月4日進(jìn)行機(jī)械深松,5月5日采用機(jī)械施肥、起壟、覆膜,5月6日人工點(diǎn)播的方式播種,行距45～50 cm、株距40 cm,畝保苗2 990萬株,5月29日出苗(第24 d),6月7日(第33 d)進(jìn)行人工補(bǔ)苗,6月18日-19日(第44～45 d)進(jìn)行人工除草,7月23日(第79 d),7月30日(第86 d)進(jìn)行早晚疫病防治各1次。

2 試驗結(jié)果

2.1 降解膜性能參數(shù)

2.1.1地膜增溫保墑性能

覆膜后第20 d起,每日上午9點(diǎn)開始測定耕層土壤溫度和土壤體積含水量測量方式為人工測量,深度10 cm。由于馬鈴薯生育期較長,所以每隔20 d在固定樣方測定土壤耕層溫度和體積含水量(見表5)。

表5 土壤溫度、濕度記錄表 單位:土壤溫度(℃) 濕度(體積含水量%)

表6 降解膜降解判斷標(biāo)準(zhǔn)

表7 地膜降解情況調(diào)查表 (單位為: 月 日)

表8 農(nóng)藝性狀調(diào)查表 (單位:株、cm、個、kg)

表9 生物降解地膜處理產(chǎn)量(單位:株、個、kg)

表10 不同處理生產(chǎn)投入表(元/畝)

表11 不同處理投入產(chǎn)出總表

整體來看:普通PE地膜溫度、濕度均高于全生物降解膜,說明其增溫增濕效果較好。各降解膜之間,處理3、處理12、處理13濕度相對略高,但是不明顯。黑色地膜較白色地膜溫度偏低。液體膜濕度較大,尤其是后期封壟后長勢旺盛,全生育期內(nèi)壟面濕度較高。

2.1.2地膜降解情況

根據(jù)降解地膜田間降解情況觀察,處理8、處理9降解程度最好,6月15日(第41 d)、7月30日(第86 d)、8月15日(第102 d)時分別進(jìn)入誘導(dǎo)期、開裂期、大裂期,壟(畦)面地膜出大于20 cm自然裂縫或孔洞。處理8后期降解速度較快,8月30日(第117 d)時地面柔韌性盡失,壟(畦)面地膜出現(xiàn)碎裂,進(jìn)入碎裂期;處理9大裂期以后降解速度稍慢于處理8,9月15日(第133 d)進(jìn)入碎裂期。覆膜三個月后,處理3～5、處理7、處理10～12七類地膜開始出現(xiàn)裂紋,進(jìn)入誘導(dǎo)期,其中處理4降解速度最快,歷經(jīng)163 d時進(jìn)入碎裂期;處理3、處理5、處理12降解速度次之,進(jìn)入大裂期;處理7、處理10、處理11三種地膜降解程度不高,處理7地膜出現(xiàn)2～2.5 cm裂紋、處理10田間25%地膜出現(xiàn)細(xì)小裂紋、處理11才開始出現(xiàn)裂紋。處理6在8月15日(第102 d)時進(jìn)入誘導(dǎo)期,但是進(jìn)入誘導(dǎo)期之后降解速度較快,10月15日(第163 d)時進(jìn)入碎裂期,地膜裂解為4 cm×4 cm以下碎片,變薄。處理13前期未降解,8月15日(第117 d)后進(jìn)入誘導(dǎo)期,后期降解速度亦較慢,10月15日(第163 d)時僅田間25%地膜出現(xiàn)細(xì)小裂紋。

2.2 產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益

2.2.1生育期農(nóng)藝性狀

從性狀記載數(shù)據(jù)看出,處理2、3處理株高最高,達(dá)到186.5 cm、186.1 cm;其次是處理5、處理14和處理7,株高分別為176. cm、175.7 cm、171.0 cm;處理10株高136.0 cm,表現(xiàn)為長勢較弱的狀態(tài)。莖粗指標(biāo)來看,處理2、處理14兩個處理莖粗最粗,均在14 cm以上;處理3、5、7、8莖粗在13.6～13.9 cm之間,植株長勢較為健壯。處理1株高134.3 cm、莖粗11.0 cm,表現(xiàn)最弱。8月16日,馬鈴薯處于塊莖膨大期,用養(yǎng)分指標(biāo)速測儀對各處理各部葉片葉綠素、氮素指標(biāo)進(jìn)行了速測,結(jié)果顯示,不同處理下葉綠素和氮素指標(biāo)呈正相關(guān)性。其中:處理3葉綠素、氮素均最高,分別達(dá)到55.5SPAD、21.3 g/kg,處理2次之,分別為53.6SPAD、20.6 g/kg,處理1和處理13居第三,分別為51.1SPAD、19.6 g/kg。再依次為:處理4、處理5、處理6和處理10,其余處理葉綠素和氮素含量均較低。

2.2.2收獲期作物產(chǎn)量

從理論產(chǎn)量數(shù)據(jù)來看,處理13單株平均薯重最高,達(dá)到2.0 kg/株;處理5、處理6單株平均薯重次之,為1.9 kg/株;處理10、處理11、處理6的單株平均結(jié)薯數(shù)量較多,分別為15.7個、15.6個、15.4個,均在15個以上;其次為處理7和處理8,單株平均結(jié)薯數(shù)量為14.7個。理論產(chǎn)量處理5最高,為4 526.2 kg/畝;處理6、13、14、15理論產(chǎn)量均在4 000 kg/畝以上;處理2、4、7、11理論產(chǎn)量相差不大,在3 900～4 000 kg/畝。從商品率來看,處理2商品率最高,達(dá)到79.1%;處理5、3、6、4、13、9商品率均在70%以上,分別為77.6%、77.5%、75.4%、74.8%、71.2%、70.9%;處理8為62.7%,與處理1持平;處理11、處理10商品率分別為60.2%、56.8%,小薯的數(shù)量均較多。

從實(shí)收測產(chǎn)結(jié)果看出:與不覆膜處理1作比較,處理4產(chǎn)量達(dá)到3 296.7 kg/畝,增產(chǎn)593.2 kg、增產(chǎn)率為21.9%,增產(chǎn)幅度在20%以上;處理3、處理2、處理7、處理12四種地膜覆蓋均比不覆膜增產(chǎn)400kg以上,增產(chǎn)幅度15%～20%之間;處理15、6、9、14、11、5六個處理較不覆膜增產(chǎn)300～400 kg,增產(chǎn)幅度10%～15%之間。其他處理增產(chǎn)效果不明顯,增幅在10%以內(nèi)。與普通PE膜處理2相比較,處理4產(chǎn)量較好,增產(chǎn)118.2 kg,增產(chǎn)率為3.72%,處理3、處理7產(chǎn)量基本與普通PE膜處理2持平,其余處理均表現(xiàn)出不同程度的減產(chǎn)。相比較而言,處理13、處理8、處理10減產(chǎn)幅度較大,分別減產(chǎn)253.2 kg、302.7 kg、363.2 kg,減產(chǎn)率分別為7.97%、9.52%、11.43%。

2.2.3經(jīng)濟(jì)效益分析

通過產(chǎn)量效益對比,青海恩澤、青海農(nóng)牧、浙江家樂蜜黑色降解膜和蘭州鑫銀環(huán)四種全生物降解膜田間長勢、增產(chǎn)效果等方面表現(xiàn)較好,分別較不覆膜增產(chǎn)21.8%、18.4%、17.4%、15.0%,尤其是青海恩澤、青海農(nóng)牧白色降解膜較普通PE膜增產(chǎn)118.2 kg、21.4 kg,增產(chǎn)率分別為3.72%、0.67%,產(chǎn)量效益較好。液體膜產(chǎn)品中,大連益豐、陜西金土豐分別較不覆膜增產(chǎn)14.7%、13.3%,較普通PE膜減產(chǎn)幅度在4%以內(nèi),該類產(chǎn)品產(chǎn)量效益也相對較好。山東清田黑色降解膜、河北光合白色降解膜、上海弘睿白色降解膜較普通PE膜減產(chǎn)較大,經(jīng)濟(jì)效益不明顯。投入產(chǎn)出比除處理10外其他處理均大于處理1,處理3青海農(nóng)牧白膜、處理4青海恩澤白膜投入產(chǎn)出比與處理2相差不大,效益較好。

2.2.4作物收獲后降解膜降解情況

湖北光合黑白兩種降解膜降解程度最高,但是對于馬鈴薯作物(生育期150～160 d),降解過早,后期積溫不足,影響馬鈴薯產(chǎn)量;青海恩澤黑白兩種降解膜、青海農(nóng)牧白色降解膜、浙江家樂蜜白色降解膜、蘭州鑫銀環(huán)黑色降解膜降解程度適中,適合青海高寒地區(qū)馬鈴薯作物,兩種顏色降解膜中,白色地膜積溫高、透光性強(qiáng),故推薦使用;上海弘睿黑白兩種降解膜、浙江家樂蜜黑色降解膜、山東清田黑色降解膜四種降解膜降解程度不高,不適合本地區(qū)馬鈴薯作物使用。

3 試驗結(jié)論

通過降解膜增溫保墑性能、馬鈴薯生育期和收獲后降解膜降解情況、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益分析等綜合對比,青海農(nóng)牧白色、青海恩澤白色、浙江家樂蜜白色、黑色和蘭州鑫銀環(huán)黑色五種全生物降解膜降解程度適中,增產(chǎn)效果好,故優(yōu)先推薦在青海高寒地區(qū)馬鈴薯作物上使用。但此結(jié)論僅是一年一個地區(qū)的試驗數(shù)據(jù),今后仍需繼續(xù)選擇在不同生態(tài)類型、不同肥力地塊上進(jìn)行多年多點(diǎn)試驗驗證,從而為降解膜產(chǎn)品推廣應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。