幾種生物降解地膜在大棚西瓜上的應用效果初探

馮烈波，謝章良

（海南中新汽車零部件有限公司，海南 ?？?571100）

覆蓋地膜具有提高土壤溫度，保持土壤水分，改善土壤性狀，提高土壤養(yǎng)分供應狀況和肥料利用率，改善光照條件，減輕雜草和病蟲危害等作用。海南省于1998年開始引進地膜栽培覆蓋技術(shù)，目前我省地膜覆蓋栽培面積達80%以上，農(nóng)用地膜使用量和覆蓋面積均在不斷增長，地膜年均用量超萬噸，年均覆蓋面積在200萬畝以上。地膜成為繼化肥、農(nóng)藥后的第三大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料。但是隨著農(nóng)用地膜的長期大量使用，農(nóng)膜殘留問題日益突出，給土壤環(huán)境造成了嚴重的污染等負面問題，已成為全面建成小康社會的突出短板之一。解決殘膜污染土壤問題已成為地膜覆蓋栽培技術(shù)的當務之急，迫切需要研究和生產(chǎn)新的無污染地膜以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。

為驗證海南中新汽車零部件有限公司生產(chǎn)的中新1號、2號生物降解地膜在西瓜上的應用效果，筆者在比較了其與市場上幾種地膜的理化特性、保保濕防草特性和田間降解情況，以其篩選出適合海南地區(qū)應用的降解地膜用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試地膜：中新1號、2號，由海南中新汽車零部件有限公司生產(chǎn)；清田降解地膜由山東清田塑工有限公司生產(chǎn)；普通PE地膜廣西玉林市興業(yè)縣年豐塑業(yè)有限公司生產(chǎn)。

供試哈密瓜：黑美人。

1.2 試驗設計

試驗設4個處理，單因素隨機區(qū)組設計，3次重復，小區(qū)面積30m2。試驗于2019年2月至6月在樂東哈密瓜基地實施。哈密瓜常規(guī)田間管理。

1.3 試驗內(nèi)容與方法

1.3.1 地膜理化性質(zhì)測定

地膜厚度采用游標卡尺（型號：）進行測量并記錄，透光率采用WTM-1000透光率儀測定，化學性質(zhì)通過燃燒氣味來判斷其材質(zhì)。

1.3.2 土壤溫濕度

采用JL-01型土壤溫度濕度記錄儀測定地膜覆蓋下地表及地下10cm處土壤溫度和0～20cm、20～40cm處土壤濕度。從覆蓋當天起每隔60min測定一次，連續(xù)測定2個月。

1.3.3 作物生長指標

測定供試作物的苗存活率、株高、莖粗、產(chǎn)量等指標。每處理測定20株，于移栽后5d、果實膨大期、成熟期各測定一次相關(guān)指標。

1.3.4 地膜田間降解情況觀測

作物栽培后，覆膜后每隔10d觀察記錄一次地膜降解情況。地膜降解分級指標參照楊惠娣的方法記載：0級：未出現(xiàn)裂紋；1級：開始出現(xiàn)裂紋；2級：田間25%地膜出現(xiàn)細小裂紋；3級：地膜出現(xiàn)2～2.5cm裂紋；4級：地膜出現(xiàn)均勻網(wǎng)狀裂紋，無大塊地膜存在；5級：地膜裂解為4×4cm2以下碎片。每隔30d，采用WTM-1000透光率儀測定了不同地膜的透光率，同時觀察田間雜草生長情況。

1.4 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個重復，每重復選取10株，測定單株平均產(chǎn)量，計算理論產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用excel進行處理就圖表繪制，并采用SPSS22.0進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 可降解地膜基本理化特性

實驗結(jié)果表明，中新生物降解地膜1號、中新生物降解地膜2號與清田生物降解地膜的厚度均為0.01mm、燃燒后，基本無收縮、有淡淡的氣味；而普通PE地膜其厚度為0.02mm，燃燒后收縮明顯，有刺鼻的氣味。

透光率測定結(jié)果表明，中新生物降解地膜1號、中新生物降解地膜2號與清田生物降解地膜的透光率為2.5、2.4、2.6，均小于普通PE膜3.3。

表1 不同地膜基本理化特性

2.2 降解地膜對土壤濕度的影響

結(jié)果見表2，在各生育期，不同處理的土壤含水量在不同土層的含水量差異不大，同一處理的各土層間差異也不明顯。由此可見，可降解地膜和普通地膜對于保持土壤水分效果相近。

表2 不同地膜覆蓋的作物各生育期土壤水分含量（%）

2.3 不同地膜在田間降解情況

2.3.1 不同地膜的田間降解速率

結(jié)果表明見表3，可降解地膜的降解程度隨著覆蓋時間增加而逐漸加強，普通地膜的變化較小。不同降解地膜的降解啟動期基本相同，但降解速率存在差異。一般覆蓋地膜30d，地膜形態(tài)完整性開始變差，出現(xiàn)細小裂縫；中新生物降解地膜1號和清田全生物降解地膜在覆膜約60d后，開始現(xiàn)2cm～2.5cm裂紋；90d后地膜大面積裂解呈4×4cm2以下碎片，120d左右土壤表面地膜基本消失或成薄薄一層覆于地面，或僅少量殘留，用手輕輕一捏成粉狀；中新生物降解地膜2號，覆膜60d開始出現(xiàn)2～3級降解，90d后地膜出現(xiàn)均勻網(wǎng)狀裂紋，120d后，地膜裂解為4×4cm2以下碎片，150d后土壤表面地膜基本消失，僅剩少量殘留。

表3 不同地膜的田間降解速率

2.3.2 不同地膜透光率測定結(jié)果和雜草生長情況

結(jié)果間表4，中新生物降解地膜1號、中新生物降解地膜2號和清田可降解地膜的透光率在覆蓋0d、30d、60d、90d不同時期都比普通地膜略低、且差異不大；不同時期田間雜草的生長情況與普通地膜相當，可以滿足田間防草效果需要。

表4 田間不同地膜透光率測定和雜草生長情況

2.3.3 不同降解地膜對作物生長發(fā)育的影響

表5 可降解地膜對西瓜生長指標的影響（果實膨大期）

試驗結(jié)果表明，不同地膜處理對西瓜的株高、葉片數(shù)、葉面積和莖粗等生長指標差異不大，影響較小。

2.3.4 不同降解地膜對西瓜產(chǎn)量的影響

結(jié)果表明：中新降解膜1號、中新降解膜2號、清田可降解地膜和普通化學地膜覆蓋的西瓜產(chǎn)量分別為2522.8kg/畝、2468.0kg/畝、2486.0kg/畝、2494.0kg/畝。方差分析結(jié)果表明，不同降解地膜產(chǎn)品對西瓜產(chǎn)量的影響差異不顯著，與普通地膜相比較差異也不顯著。

表6 不同降解地膜對西瓜產(chǎn)量的影響

3 結(jié)語

生物降解地膜的應用可以有效解決地膜的環(huán)境污染問題，該地膜既能起到傳統(tǒng)農(nóng)膜增溫、保墑、抑草的三大作用，又可以免除農(nóng)膜回收節(jié)省人工，其綜合使用成本更低，這是治理地膜污染最便捷的方法，也是今后地膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

研究表明，不同地膜處理對西瓜的株高、葉片數(shù)、葉面積和莖粗等生長指標差異不大，影響較??；不同降解地膜產(chǎn)品對西瓜產(chǎn)量的影響差異不顯著，與普通地膜相比較差異也不顯著?？山到獾啬さ慕到獬潭入S著覆蓋時間增加而逐漸加強，普通地膜的變化較??；不同生長期，不同降解地膜田間雜草的生長情況與普通地膜相當，可以滿足生產(chǎn)省的基本需要。