全生物降解地膜在馬鈴薯生產(chǎn)中的應(yīng)用試驗(yàn)

葉飛華，姚學(xué)良，向文彬，沈良，章柏松，朱亞平

(1.湖州市農(nóng)作物技術(shù)推廣站，浙江 湖州 313000； 2.湖州市南潯區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 湖州 313009；3.湖州田娘糧食專業(yè)合作社，浙江 湖州 313009； 4.湖州金滿園農(nóng)業(yè)科技有限公司，浙江 湖州 313000)

地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用帶動(dòng)了我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的顯著提高和生產(chǎn)方式的改變[1]，但地膜的廣泛使用也帶來(lái)了“白色污染”、土壤結(jié)構(gòu)的破壞、影響農(nóng)機(jī)作業(yè)和作物生長(zhǎng)等問(wèn)題[2]。為有效減少地膜污染，而又基本不影響地膜應(yīng)用的增產(chǎn)增收效果，我們開展了全生物降解地膜在馬鈴薯生產(chǎn)中的應(yīng)用試驗(yàn)，為科學(xué)應(yīng)用地膜提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在湖州市南潯區(qū)善璉鎮(zhèn)港南村的湖州田娘糧食專業(yè)合作社進(jìn)行，地理位置120°19′06″S，30°41′26″N，屬北亞熱帶氣候區(qū)，季風(fēng)顯著，四季分明，雨熱同季，降水充沛，光溫同步，日照較少，氣候溫和，空氣濕潤(rùn)。年平均氣溫15.7 ℃，年降水量1 231.5 mm，年日照時(shí)數(shù)1 838 h，年平均降雨日148.5 d。試驗(yàn)地前作為水稻，土壤質(zhì)地為黏壤土，土壤肥力中等。馬鈴薯品種為興佳2號(hào)。

參試的地膜有8 μm黑色全生物降解地膜、8 μm白色全生物降解地膜(云南中博生物)，7 μm普通白色PE地膜3種(市售)。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)3種地膜覆蓋處理：處理1，8 μm黑色全生物降解地膜(下稱黑降膜)，面積105.8 m×2.1 m；處理2，8 μm白色全生物降解地膜(下稱白降膜)，面積105.8 m×4.2 m；處理3，7 μm普通白色PE地膜為對(duì)照(CK)，面積105.8 m×6.3 m。大區(qū)試驗(yàn)。作畦栽培，畦寬連溝1.05 m，溝寬30 cm，雙行種植，株距31.5 cm，密度667 m24 000株。667 m2用種量150 kg。種薯切塊，頂芽每塊質(zhì)量20 g、尾芽每塊質(zhì)量45 g左右，再用滑石粉加代森錳鋅滾種一遍，防止切口感染病菌，然后種植。每667 m2施商品有機(jī)肥500 kg作基肥、3%辛硫磷顆粒劑1.8 kg防治地下害蟲。1月26日播種，1月27日蓋膜，3月13日培土上畦面，5月14日機(jī)械化收獲和測(cè)產(chǎn)。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目與方法

全生長(zhǎng)期觀察地膜裂解情況，包括始裂期(手拉膜易破，紫果酸模等部分雜草能從地膜下頂出來(lái)的時(shí)間)、撕裂期(手摸膜易破，加一點(diǎn)外力地膜呈縱向破裂的時(shí)間)、碎裂期(手摸膜易碎裂，加一點(diǎn)外力地膜呈碎片化破裂的時(shí)間)。

田間觀察馬鈴薯的長(zhǎng)勢(shì)和葉色，用卷尺測(cè)量馬鈴薯的株高。

4月24日，調(diào)查田間雜草生產(chǎn)情況，計(jì)數(shù)雜草紫果酸模(野菠菜)的株數(shù)。

采收當(dāng)天，進(jìn)行田間測(cè)產(chǎn)，測(cè)定馬鈴薯大、小薯、商品薯的產(chǎn)量和數(shù)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 地膜降解期及對(duì)馬鈴薯生育期的影響

表1表明，3種地膜處理對(duì)馬鈴薯生育期的影響不大，白降膜和對(duì)照普通白色地膜處理生育進(jìn)程一致，黑降膜處理僅出苗期比白降膜和對(duì)照處理遲4 d。

2種降解地膜始裂期差異較大，但撕裂期明顯縮短，碎裂期基本一致(表1)。對(duì)照普通白色地膜的始裂期為5月6日，白降膜、黑降膜分別比對(duì)照提早了28和12 d，白降膜又比黑降膜提早了16 d。撕裂期白降膜為4月23日，比黑降膜4月28日提早了5 d，而對(duì)照在馬鈴薯采收時(shí)還未到撕裂期。白降膜、黑降膜碎裂期均為5月13日。

表1 馬鈴薯生育期及地膜裂解的表現(xiàn)

注：-表示沒有觀測(cè)到。

2.2 馬鈴薯長(zhǎng)勢(shì)及雜草生長(zhǎng)

從馬鈴薯長(zhǎng)勢(shì)上看，前期長(zhǎng)勢(shì)相近，看不出差異，但到后期差異逐漸明顯(表2)。對(duì)照長(zhǎng)勢(shì)最好，葉色較深，植株較高，黃葉較少；白降膜處理長(zhǎng)勢(shì)明顯弱于對(duì)照，葉色較淺，植株稍矮，基部黃葉較多，后期似有缺肥狀；黑降膜處理長(zhǎng)勢(shì)界于白降膜與對(duì)照兩處理之間，長(zhǎng)勢(shì)稍弱于對(duì)照。分析原因，主要是白降膜處理雜草數(shù)量較多、株形較大，雜草與馬鈴薯爭(zhēng)肥、爭(zhēng)光矛盾較突出所致。黑降膜處理雜草明顯較少，對(duì)照雜草最少，也較小。雜草品種主要為紫果酸模，人稱野菠菜，屬蓼科雜草，植株高大，分蘗力強(qiáng)，與馬鈴薯爭(zhēng)肥爭(zhēng)光的能力較強(qiáng)，影響了馬鈴薯的正常生長(zhǎng)。

2.3 馬鈴薯產(chǎn)量及其構(gòu)成

表3表明，產(chǎn)量以白降膜處理最低，薯塊總產(chǎn)量和商品薯產(chǎn)量667 m2分別為1 870和1 778 kg，比對(duì)照低8.7%和9.7%。黑降膜處理產(chǎn)量分別為2 021和1 944 kg，僅比對(duì)照低1.3%和1.2%。3個(gè)處理的商品率相近，為95%～96.2%。

表2 不同地膜處理對(duì)馬鈴薯長(zhǎng)勢(shì)及雜草紫果酸模(野菠菜)生長(zhǎng)的影響

表3 不同地膜處理馬鈴薯的產(chǎn)量表現(xiàn)

分析馬鈴薯產(chǎn)量的構(gòu)成因素，發(fā)現(xiàn)白降膜處理產(chǎn)量較低的原因主要在于單株薯塊數(shù)量較少，也因100 g以上的大薯數(shù)量較少。白降膜處理平均單株薯塊數(shù)為4.7個(gè)(表4)，分別比黑降膜處理和對(duì)照減少0.2和0.7個(gè)。

表4 不同地膜處理小區(qū)馬鈴薯的產(chǎn)量構(gòu)成因素表現(xiàn)

注：測(cè)產(chǎn)小區(qū)面積12.6 m2。

2.4 經(jīng)濟(jì)效益

不同處理的經(jīng)濟(jì)效益與產(chǎn)量趨勢(shì)一致。表5表明，產(chǎn)值以白降膜處理最低，每667 m2為2 489元，比對(duì)照減少266元；收益203元，比對(duì)照 減少376元；黑降膜處理與對(duì)照接近，每667 m2產(chǎn)值2 722元，比對(duì)照減少33元；收益436元，比對(duì)照減少143元。如果考慮普通地膜殘留對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境的影響以及人工撿拾地膜和回收處理成本等因素，黑降膜處理比對(duì)照就有優(yōu)勢(shì)。

表5 不同地膜處理馬鈴薯的667 m2經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)

注：馬鈴薯單價(jià)以1.4元·kg-1計(jì)算。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，降解膜覆蓋馬鈴薯產(chǎn)量偏低，其中8 μm白色全生物降解地膜處理對(duì)產(chǎn)量和效益影響較大，暫不適宜在馬鈴薯生產(chǎn)中較大規(guī)模應(yīng)用。8 μm黑色全生物降解地膜處理對(duì)產(chǎn)量和效益影響較小，綜合考慮普通地膜殘留對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境的影響以及農(nóng)膜回收處理成本等因素，黑降膜替代普通PE白色地膜是可行的，只要給予一定的政策扶持，推廣前景良好。完全生物降解地膜的質(zhì)量還需要提高。白降膜的始裂期較早，明顯早于黑降膜，但碎裂期基本一致。白降膜、黑降膜的橫向韌性明顯弱于普通白色PE地膜，覆蓋作業(yè)時(shí)容易破裂，不利于機(jī)械化播種蓋膜作業(yè)。白降膜因韌性弱、透光，雜草容易生長(zhǎng)。如果白降膜在工藝上，能做到與普通地膜韌性相當(dāng)、能基本控制前期雜草，則其推廣應(yīng)用前景會(huì)明顯提升。

馬鈴薯地膜覆蓋規(guī)?；耘啵枰Y(jié)合機(jī)械化播種和機(jī)械化收獲。如果天氣良好采用機(jī)械化種植和蓋膜，地膜要有較好的韌性，這次試驗(yàn)所使用的降解膜橫向韌性不足，可能會(huì)影響機(jī)械化蓋膜作業(yè)。普通地膜雖然不易降解，但在機(jī)械化收獲中能及時(shí)回收全部地膜，不存在地膜污染問(wèn)題。但如果采用人工挖薯，地膜無(wú)法全部回收，完全生物降解地膜的無(wú)污染優(yōu)勢(shì)能充分顯現(xiàn)。

完全生物降解地膜的價(jià)格明顯較高，但由于使用量不大，單位面積成本增加不多，只要加強(qiáng)政策支持、農(nóng)田生態(tài)環(huán)境保護(hù)重要性的宣傳、農(nóng)田地膜污染防治的管理、應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)一步研究等綜合措施，可以更好地達(dá)到推廣的目的。