生物降解地膜對(duì)土壤理化性質(zhì)及花生產(chǎn)量的影響

張曉英，劉艷香，姜春玲

（膠州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東膠州 266300）

0 引言

花生是我國(guó)主要的油料作物之一，常年種植面積約500萬hm2，單產(chǎn)一般400～600 kg?；ㄉ鷮儆谀秃底魑?，但在畝產(chǎn)300 kg花生莢果，需水量約270 m3，但是較嚴(yán)重的干旱會(huì)影響花生的產(chǎn)量和品質(zhì)。研究顯示，覆膜具有保水、保溫，抑制蒸發(fā)，促進(jìn)作物對(duì)水分的吸收和生長(zhǎng)發(fā)育的作用。目前在花生種植中廣泛采取聚乙烯地膜進(jìn)行栽培。然而，聚乙烯地膜在自然環(huán)境中難以降解，大量地膜殘留在地里。研究顯示，土壤中存在的大量殘膜會(huì)造成土壤容重增加0.78%～5.43%，孔隙度降低1.13%～4.55%，水分下滲速度減慢，含水率下降1.29%～11.22%，作物生長(zhǎng)受到抑制，最終影響作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量。近幾年來，為了解決地膜殘留對(duì)土壤和農(nóng)作物產(chǎn)量帶來的不利影響，生物降解地膜的研究和應(yīng)用日益增多，此外，在不同地區(qū)使用生物降解地膜對(duì)作物的影響也有所不同。因此，非常有必要開展不同覆膜類型對(duì)土壤理化性質(zhì)及作物產(chǎn)量的影響，對(duì)于明確生物降解地膜對(duì)土壤的影響，維護(hù)土壤健康具有重要意義。

目前，地膜覆蓋對(duì)土壤理化性質(zhì)及產(chǎn)量影響的研究常見于普通地膜，而生物降解地膜的相關(guān)研究少見報(bào)道，特別是在干旱、半干旱地區(qū)降解地膜覆蓋下土壤水熱狀況的變化尚不明確，其對(duì)土壤pH值及養(yǎng)分含量的影響還不清楚，隨著降解地膜在花生栽培中的推廣和應(yīng)用，非常有必要開展相關(guān)研究。鑒于此，本研究開展對(duì)不同覆膜材料對(duì)土壤理化性質(zhì)及花生產(chǎn)量的影響的系統(tǒng)研究，通過設(shè)置6種不同種類地膜和裸地種植花生，觀測(cè)土壤土壤水熱狀況和土壤養(yǎng)分含量的變化，揭示不同覆膜材料對(duì)土壤理化性質(zhì)及花生產(chǎn)量的影響，為降解地膜的推廣應(yīng)用提供理論和數(shù)據(jù)支撐。

1 試驗(yàn)材料及方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)于2017年4月—2019年9月，在陜西省佳縣東山頭村半干旱花生種植區(qū)進(jìn)行。試驗(yàn)基地地處地帶屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均降雨量為500 mm左右，試驗(yàn)主要集中在5—8月份。試驗(yàn)基地為連年耕作地區(qū)，土壤酥松，適合花生種植，土壤pH值為7.2，有機(jī)質(zhì)含量在2.1%左右。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)共設(shè)置7個(gè)覆膜材料處理，T1（0.006 mm PPC降解滲水地膜）、T2（0.006 mm PPC+KY降解滲水地膜）、T3（0.007 mm PPC降解滲水地膜）、T4（0.007 mm PPC+KY降解滲水地膜）、CK1（0.01 mm PPC+KY降解滲水地膜）、CK2（0.01 mm PE滲水地膜）、CK3（無覆蓋），重復(fù)4次，第4區(qū)組為取樣組。采用膜際栽培方式，先起低壟，壟高5 cm，壟上覆膜，花生播種于壟邊膜側(cè)，每穴播種兩粒。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

1）土壤水熱狀況。在花生苗期測(cè)定土壤溫度、含水量，其中土壤溫度使用曲形地溫計(jì)測(cè)量，土壤含水率采用烘干法。

2）土壤pH值。采用電位法進(jìn)行測(cè)量。

3）土壤養(yǎng)分含量。在花生苗期，測(cè)定有機(jī)碳、全氮、可溶性有機(jī)碳、可溶性有機(jī)氮含量。

4）花生產(chǎn)量指標(biāo)。待花生收獲后，對(duì)花生產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆膜材料下花生農(nóng)田土壤水熱狀況變化

2.1.1 不同覆膜材料下花生農(nóng)田土壤溫度的變化。7種不同覆蓋材料下的農(nóng)田土壤溫度的變化如圖1所示。7個(gè)不同覆膜處理，以T3這個(gè)處理對(duì)土壤溫度的提升效果為最佳，溫度達(dá)到21.2℃，比CK2和CK3提高了2.3℃和2.1℃；其次是T2處理，溫度達(dá)到20℃，分別比CK2和CK3提高了1.1℃和0.9℃。

2.1.2 不同覆膜材料下花生農(nóng)田土壤含水量的變化。7種不同覆蓋材料下農(nóng)田土壤含水量的變化如圖2所示。7種不同覆蓋材料處理下的土壤平均含水率分別為14.90%、12.39%、12.33%、11.02%、10.96%、14.81%和12.12%，這說明以T1的土壤含水率為最高，以處理CK1的土壤平均含水率為最低，呈現(xiàn)T1＞CK2＞T2＞T3＞CK2＞T4＞CK1的趨勢(shì)。但7種覆膜材料下的農(nóng)田土壤含水量并無顯著性差異。

2.2 不同覆膜材料下花生農(nóng)田土壤pH值變化

不同覆膜材料下花生農(nóng)田土壤pH值變化如圖3所示。7個(gè)不同處理的土壤pH值，雖然有高有低，但是這些覆膜處理的土壤pH值之間并無顯著性差異。

圖3 不同覆膜材料下各花生農(nóng)田土壤pH值變化

2.3 不同覆膜材料下花生農(nóng)田土壤養(yǎng)分含量變化

2.3.1 對(duì)有機(jī)碳和總氮含量影響。對(duì)不同覆膜材料下花生農(nóng)田土壤有機(jī)碳含量變化調(diào)查顯示。7個(gè)不同處理的土壤有機(jī)碳含量，呈現(xiàn)T3＞T2=CK3＞T4＞CK2＞T1＞CK1的趨勢(shì)，以處理T3的值為最高，達(dá)到0.44%。土壤全氮含量，呈現(xiàn)T1＞T2＞T3＞CK3＞T4＞CK2＞CK1的趨勢(shì)，其中以處理T1的值為最高，達(dá)到0.41%。

2.3.2 對(duì)可溶性有機(jī)碳和可溶性有機(jī)氮含量影響。對(duì)不同覆膜材料下花生農(nóng)田土壤可溶性有機(jī)碳含量變化調(diào)查顯示。7個(gè)不同處理的土壤可溶性有機(jī)碳含量，以處理T4的值為最高，達(dá)到215.56 mg/kg。土壤可溶性有機(jī)氮含量，以處理T4的值為最高，達(dá)到15.84 mg/kg。

2.4 不同覆膜材料對(duì)花生產(chǎn)量的影響

不同覆膜材料對(duì)花生產(chǎn)量影響從數(shù)據(jù)可以看出，不同覆膜處理后的花生每公頃平均產(chǎn)量，呈現(xiàn)T3＞T4＞T2＞CK1＞CK2＞CK1＞T1的趨勢(shì)，其中以處理T3的值為最高，達(dá)到10324 kg/hm2。

3 結(jié)語

本文的研究發(fā)現(xiàn)生物降解地膜對(duì)花生的總氮含量、可溶性有機(jī)碳和可溶性有機(jī)氮含量均有一定程度的提升作用，分析其原因，在于生物降解地膜改善了花生田土壤的微環(huán)境狀況，使得土壤中的有機(jī)碳、總氮和有機(jī)碳、有機(jī)氮等含量提升。