可降解黑色地膜覆蓋對(duì)花生生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

王書(shū)勤 謝吉先 陳維娟 季國(guó)民

（1.泰興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 江蘇泰興225433；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所 泰州214500）

花生地膜覆蓋栽培具有良好的增產(chǎn)效果[1]。傳統(tǒng)的地膜主要成分為聚乙烯（PE），自然狀態(tài)下難以降解和回收，導(dǎo)致農(nóng)田殘膜逐年累積，極大地影響農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，局部地區(qū)造成嚴(yán)重的“白色污染”，嚴(yán)重制約了土地的持續(xù)利用和生產(chǎn)發(fā)展[2]。相關(guān)研究表明，如果花生殘膜全部留在地里，下茬花生或其他作物會(huì)減產(chǎn)10%以上[3]。隨著覆膜年數(shù)增加，土壤中不斷積累的殘膜容易纏繞農(nóng)機(jī)具，妨礙耕作活動(dòng)[4]。尋找能自動(dòng)降解的新型地膜用于農(nóng)田地面覆蓋，成為解決農(nóng)田殘膜危害問(wèn)題的出路之一[5]。黑色生物降解膜不僅可以在花生的生長(zhǎng)期內(nèi)發(fā)揮普通地膜的保溫、增墑、除草效果，而且由于材料的可降解性，花生收獲后可以直接翻耕，一定時(shí)間后殘膜可自然降解，不會(huì)對(duì)土壤的生態(tài)環(huán)境造成影響[6]。據(jù)報(bào)道，由于黑地膜的不透光性，能夠很好地抵制雜草生長(zhǎng)，減少了除草劑的使用，可以降低生產(chǎn)成本，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，增加農(nóng)民種植效益。本文作者通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)，研究了不同種類黑色生物降解膜對(duì)花生植株性狀及產(chǎn)量的影響，同時(shí)調(diào)查其開(kāi)裂時(shí)間、降解時(shí)間及效果，為降解膜在本地區(qū)的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年在泰興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)田內(nèi)進(jìn)行，該區(qū)域位于江蘇省中部，屬長(zhǎng)江三角洲沖積平原，北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年平均氣溫14.9℃，年平均無(wú)霜期220 d，年平均降水量1027 mm，年平均日照時(shí)數(shù)2125 h。試驗(yàn)地塊地勢(shì)平坦，土質(zhì)為沙壤土，地力均勻一致。0～30 cm土層含有機(jī)質(zhì)17.4 g/kg，全氮1.2 g/kg，速效磷7.5 mg/kg，速效鉀51.2 mg/kg[7]?；ㄉ潜镜胤N植的主要經(jīng)濟(jì)作物。

1.2 試驗(yàn)材料

全部為黑色地膜：PBAT黑膜（聚己二酸）；PPC黑膜（聚甲基乙撐碳酸酯）；PLA黑膜（聚乳酸）；強(qiáng)化耐候黑膜；普通黑膜（CK）。供試花生品種為泰0104-2。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)處理4次重復(fù)。大壟雙行種植，壟寬0.72 m，每壟種2行，穴距0.18 m。每穴2粒、3粒相間播種，種植密度20000株/畝，小區(qū)計(jì)產(chǎn)面積11.52 m2。四周設(shè)保護(hù)行。

1.4 試驗(yàn)管理

前茬水稻后冬閑，收獲后耕翻（稻草全量還田）。越冬前耕翻曬垡，春季再耕翻1次。3月30日拖拉機(jī)旋耕后并平整田地，4月6日機(jī)械起壟，4月8日根據(jù)小區(qū)需要，人工開(kāi)墑并平整壟子劃小區(qū)。4月12日人工覆膜。3月27日施商品有機(jī)肥（N、P、K總養(yǎng)分含量≥5%，有機(jī)質(zhì)含量≥45%）4500 kg/hm2，3月31日施復(fù)合肥（N、P、K比例為15∶15∶15）525 kg/hm2+花生土壤調(diào)理肥（N含量＞15%，有機(jī)質(zhì)含量＞16%，pH為3～4）300 kg/hm2。整個(gè)生長(zhǎng)期不再施肥。4月15日用小鍬人工破膜播種。 5月4日間苗、補(bǔ)種1次。4月9日用960 g/L精異丙甲草胺乳油1500 mL/hm2對(duì)水噴霧除草。5月11日、7月5日共人工除草2次。6月4日放大水漫灌后立即排水。下雨后及時(shí)清溝理墑，排除田間積水。5月22日用多·酮（45%+2%）可濕性粉劑200 g/hm2+200 g/L氯蟲(chóng)苯甲酰胺懸浮劑150 mL/hm2對(duì)水噴霧防治蚜蟲(chóng)、飛虱及苗期病害，7月1日用同樣的藥再噴1次。8月21日統(tǒng)一收獲。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同膜型對(duì)花生莢果產(chǎn)量的影響

由表1可知，PBAT黑膜處理花生莢果產(chǎn)量最高，為4516.05 kg/hm2，比普通黑膜（4212.30 kg/hm2）增產(chǎn)7.21%，增產(chǎn)極顯著；PLA黑膜處理產(chǎn)量第二，為4407.60 kg/hm2，比普通黑膜增產(chǎn)4.64%，增產(chǎn)顯著；PPC黑膜處理產(chǎn)量第三，為4394.55 kg/hm2，比普通黑膜增產(chǎn)4.33%，增產(chǎn)顯著；強(qiáng)化耐候黑膜處理產(chǎn)量最低，為4075.50 kg/hm2，比普通黑膜減產(chǎn)3.25%，減產(chǎn)顯著。

表1 不同處理莢果產(chǎn)量

2.2 不同膜型對(duì)花生生育期的影響

田間定點(diǎn)觀測(cè)結(jié)果表明（表2），不同覆膜處理，對(duì)花生各主要生育期影響不明顯。播種期相同，出苗期、開(kāi)花期一致，耐候黑膜和普通黑膜處理成熟期遲2 d，其他處理相同。

表2 不同處理生育期

2.3 不同膜型對(duì)花生成熟期植株性狀的影響

成熟期植株性狀考查結(jié)果表明（表3），耐候黑膜和普通黑膜處理主莖較高，側(cè)枝較長(zhǎng)，PLA黑膜和PPC黑膜處理總分枝數(shù)和有效分枝數(shù)較多，PBAT黑膜處理有效果數(shù)最多，PPC黑膜處理其次，耐候黑膜處理有效果數(shù)最少。

表3 不同處理成熟期植株性狀

2.4 不同膜型對(duì)花生成熟期莢果性狀的影響

成熟期莢果性狀考查結(jié)果表明（表4），500 g莢果果數(shù)PPC黑膜處理最多，為272個(gè)，其次PLA黑膜處理為270個(gè)，普通黑膜處理最少，為250個(gè)，PBAT黑膜、強(qiáng)化耐候黑膜處理分別為256個(gè)、252個(gè)。普通黑膜處理百果重最重，為256.8 g，PLA黑膜處理百果重最輕，為232.7 g。PLA黑膜處理出仁率最高，為71%，PPC黑膜處理出仁率最低，為67.4%。根據(jù)出仁率和飽仁重率的不同，各處理莢果飽滿度由高到低分別為覆蓋PLA黑膜（69.7%）、覆蓋普通黑色地膜（68.5%）、覆蓋強(qiáng)化耐候地膜（67.9%）、覆蓋PBAT黑膜（67.3%）、覆蓋PPC黑膜（64.1%）。

表4 不同處理莢果性狀

2.5 不同膜型開(kāi)裂及降解效果

各處理在覆膜時(shí)間相同的情況下，PPC黑膜開(kāi)裂最早，為5月13日，PLA黑膜開(kāi)裂其次，為6月5日，耐候黑膜最遲，為7月10日。PBAT黑膜7月15日已完全開(kāi)裂，PPC黑膜、PLA黑膜則分別為7月25日、7月30日完全開(kāi)裂，收獲時(shí)耐候黑膜僅開(kāi)裂10%，普通黑膜完全沒(méi)能開(kāi)裂。調(diào)查各處理降解期，PPC黑膜降解最早，為6月10日，PBAT黑膜降解第二，為6月20日，PLA黑膜降解第三，為7月5日，到收獲時(shí)PBAY黑膜降解最多，超過(guò)90%，PPC黑膜和PLA黑膜降解程度達(dá)70%，耐候黑膜和普通黑膜完全沒(méi)有降解（表5）。

表5 不同膜型開(kāi)裂及降解情況

3 結(jié)論與討論

可降解地膜在花生生長(zhǎng)前期能很好地發(fā)揮地膜的保溫、增墑、抑草功能，但由于其材料的可降解性，覆膜一段時(shí)間后出現(xiàn)不同程度的裂口、降解，對(duì)花生后期的生長(zhǎng)有一定的影響。因此在花生上使用降解膜時(shí)，應(yīng)充分考慮其耐候性，在生長(zhǎng)前期、中期盡可能保持地膜的完整性，最大限度發(fā)揮地膜的功能，后期不影響地溫和土壤濕度，提高作物的產(chǎn)量，收獲時(shí)不影響環(huán)境。本試驗(yàn)結(jié)果表明，PBAT黑膜、PLA黑膜處理花生產(chǎn)量較高，開(kāi)裂及降解時(shí)間較遲，能很好發(fā)揮地膜作用，后期降解過(guò)程較短，降解較徹底，花生各個(gè)性狀較合理，可以在大面積生產(chǎn)上推廣應(yīng)用；PPC黑膜開(kāi)裂、降解時(shí)間較早，中后期不能發(fā)揮地膜增產(chǎn)作用，不適宜在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用；耐候黑膜和普通黑膜幾乎不能開(kāi)裂和降解，能發(fā)揮地膜作用，但對(duì)環(huán)境影響較大，也不建議在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。