3種不同生物降解地膜在大白菜種植上的應(yīng)用效果

周貴平 ,向鵬程 ,鄔 鑫 ,譚秀英 ,鄒序生 ,楊 婷 ,李文彪

（1.貴陽市菜籃子集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550025；2.貴州蔬菜集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550025；3.貴州省開陽縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，貴州 貴陽 550300；4.貴陽市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局蔬菜技術(shù)推廣站，貴州 貴陽 550025）

地膜覆蓋栽培大白菜可有效提高土壤溫度，保持土壤濕度，提高養(yǎng)分利用率，同時(shí)還可抑制雜草發(fā)生［1］、減少病蟲危害。自k 年以來，貴州省大白菜種植推廣面積增加，為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到一定的帶動作用［2］。目前，覆蓋地膜進(jìn)行大白菜種植不斷普及，但由于普通地膜不易降解，易對環(huán)境造成污染，使用全生物降解地膜可有效解決該問題。對于地膜覆蓋種植的研究在玉米、西瓜、甜菜等作物上已有相關(guān)報(bào)道，但對于生物降解地膜覆蓋種植大白菜的研究鮮見報(bào)道。為此，通過3種不同生物降解地膜與普通黑色地膜對比，擬篩選出適宜大白菜種植的生物降解地膜，為貴州大白菜的綠色種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于貴州省開陽縣高寨鄉(xiāng)杠寨村。土壤平均pH為6.07；EC值為0.35 mS/cm，有機(jī)質(zhì)含量為3.22%，堿解氮含量為46.75 mg/kg，有效磷含量為10 mg/kg，速效鉀含量為168 mg/kg，鈣含量為508 mg/kg，鎂含量為109 mg/kg，鐵含量為21.0 mg/kg，錳含量為6 mg/kg，鋅含量為0。

1.2 供試材料

白菜品種：韓雪三號，昆明市華興種業(yè)有限公司提供。

地膜：全生物降解地膜A，寬2 m、厚0.008 mm，黑色（原料為PBAT 加輔料，河南青源天仁生物技術(shù)有限公司）；全生物降解地膜B，寬2 m、厚0.009 mm 黑色（原料為PBAT 加輔料，河南青源天仁生物技術(shù)有限公司）；全生物降解地膜C，寬2 m、厚0.01 mm，黑色（原料為PBAT 加輔料，河南青源天仁生物技術(shù)有限公司）；普通黑色地膜D，寬2 m、厚0.014 mm（貴州昱瑞農(nóng)業(yè)科技有限公司）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)大白菜采用三角形交叉方式種植，壟高40 cm，廂面寬70 cm，溝寬50 cm，覆膜后定植，株行距40 cm×40 cm。試驗(yàn)共設(shè)置4 個處理，分別為全生物降解地膜A、全生物降解地膜B、全生物降解地膜C、普通地膜D和露地（CK），各處理4 次重復(fù)，共20 個小區(qū)，各小區(qū)面積36 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，所有小區(qū)面積共720 m2。

1.4 考察指標(biāo)

1.4.1 土壤溫濕度 在種植完成后，將溫濕度計(jì)插入地下，測定深度分別為5 cm、10 cm、15 cm、20 cm 處的土壤溫度，測定時(shí)間為8：00、11：00、14：00、17：00，即從8：00—17：00每隔3 h 測定1 次，從種植后第2 天開始，連續(xù)觀測15 d，并對比不同時(shí)間點(diǎn)各處理的溫濕度與未覆膜種植的土壤溫濕度差異情況。

1.4.2 植株生長指標(biāo) 各處理取5 株代表整體長勢的植株進(jìn)行測量。

開展度：用直尺量取植株外葉展開最寬處縱橫兩個方向，取平均值；外葉數(shù)：未包成球的散葉數(shù)；球高：用直尺量取葉球縱向最高處；球徑：用直尺量取葉球橫向最寬處；球形指數(shù)：球高除以球徑所得的商；緊實(shí)度：短縮莖高與葉球高的比（短縮莖高指葉球內(nèi)中心柱長度）；葉片面積：在蓮座期、采收期通過測量葉片長和寬，計(jì)算葉片面積（面積測量方法：拍照導(dǎo)入CAD進(jìn)行測量）。

單株鮮重及產(chǎn)量：在采收期從各個處理小區(qū)隨機(jī)選取5 株能夠代表小區(qū)整體長勢的植株，用體重秤測量單株重量，并計(jì)算產(chǎn)量［3］。

1.4.3 地膜田間降解情況觀測 每10 d 觀測記錄1次地膜降解情況。

定點(diǎn)觀測：各處理的降解膜，定位10個觀測點(diǎn)。定期進(jìn)行觀測，并記錄每個位置出現(xiàn)裂縫等的時(shí)期。10個觀測點(diǎn)中，如有5個出現(xiàn)該階段的特征，即可認(rèn)為是達(dá)到了該階段。定期拍攝照片。在每個關(guān)鍵時(shí)期，對每個處理地膜的膜表、膜側(cè)進(jìn)行拍照，并標(biāo)注好地膜種類和日期［4］。

降解分級：0 級為未出現(xiàn)裂紋；1級為開始出現(xiàn)裂紋；2 級為田間25%地膜出現(xiàn)細(xì)小裂紋；3 級為出現(xiàn)2.0～2.5 cm 裂紋，4 級為出現(xiàn)均勻網(wǎng)狀裂紋，無大塊地膜存在；5 級為壟面上基本無地膜存在［5］。

1.4.4 不同地膜覆蓋對雜草的抑制效果

大白菜收獲時(shí)，選取1 m2樣方，調(diào)查雜草種類、數(shù)量和密度，各處理3 次重復(fù)。雜草抑制率=（對照雜草密度-地膜處理雜草密度）/對照雜草密度×100%［6］。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過Microsoft Excel 整理，SPSS 20.0進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同降解地膜覆蓋對土壤溫濕度的影響

2.1.1 土壤溫度 由表1 可知，在種植5 d、10 d、15 d 后觀察，全生物降解地膜覆蓋下5 cm、10 cm 土層溫度相比普通地膜在8：00—11：00 時(shí)間段變化較小，其中在種植5 d后，使用全生物降解地膜覆蓋的5 cm 土層8：00—11：00 溫度變化為3.37～4.10℃，使用普通地膜覆蓋的5 cm 土層溫度變化為4.12℃；種植10 d 后使用全生物降解地膜覆蓋 的5 cm 土層8：00—11：00溫度變化為0.17～1.93℃，使用普通地膜覆蓋的5 cm 土層溫度變化為2.76℃；種植15 d 后使用全生物降解地膜覆蓋的5 cm 土層8：00—11：00 溫度變化為4.10～5.30℃，使用普通地膜覆蓋的5 cm 土層溫度變化為5.56℃。在種植5 d后，使用全生物降解地膜覆蓋的10 cm 土層8：00—11：00 溫度變化為3.38～3.73℃，使用普通地膜覆蓋的10 cm 土層溫度變化為3.97℃；種植10 d 后使用全生物降解地膜覆蓋的10 cm 土層8：00—11：00 溫度變化為1.87～2.15℃，使用普通地膜覆蓋的10 cm土層溫度變化為2.21℃；種植15 d后，使用全生物降解地膜覆蓋的10 cm 土層8：00—11：00溫度變化為4.25～4.80℃，使用普通地膜覆蓋的10 cm 土層溫度變化為5.23℃。種植5 d、10 d、15 d 后，14：00—17：00 時(shí)段，使用全生物降解地膜覆蓋的土壤在5 cm、10 cm 土層溫度下降較普通地膜覆蓋的土層溫度下降慢。在11：00—14：00 時(shí)段，3 種全生物降解地膜覆蓋的土壤溫度與普通地膜覆蓋的土壤溫度變化大致相同，且在3 種地膜覆蓋下的15～20 cm 土層溫度變化均無明顯區(qū)別，但均比未覆蓋地膜土層的溫度變化慢。

表1 不同地膜覆蓋下的土壤溫度變化 ℃

綜上所述，使用地膜覆蓋種植具有較好的保溫效果，且使用全生物降解地膜覆蓋相對普通地膜覆蓋5 cm、10 cm 土層溫度變化較慢，說明全生物降解地膜相比普通地膜在5 cm、10 cm土層保溫效果較好。

2.1.2 土壤濕度 從表2可知，在覆膜當(dāng)天，土壤濕度情況基本相同，覆膜5 d 后露地0～10 cm、10～20 cm 土層的土壤濕度出現(xiàn)不同程度的下降，其中使用全生物降解地膜A 覆蓋的土壤5 d 后0～10 cm、10～20 cm 土層濕度分別下降4 百分點(diǎn)和7.75 百分點(diǎn)，使用全生物降解地膜B 覆蓋的土壤5 d 后0～10 cm、10～20 cm 土層濕度分別下降4.92 百分點(diǎn)和6.62 百分點(diǎn)，使用全生物降解地膜C 覆蓋的土壤5 d 后0～10 cm、10～20 cm 土層濕度均下降8.5百分點(diǎn)，使用普通地膜覆蓋的土壤覆膜5 d 后0～10 cm、10～20 cm 土層濕度分別下降2.37 百分點(diǎn)和3 百分點(diǎn)，而未覆膜處理的土壤5 d 后0～10 cm、10～20 cm 土層濕度分別下降13.8 百分點(diǎn)和13 百分點(diǎn)；覆膜15 d后，使用全生物降解地膜A 覆蓋的土壤0～10 cm、10～20 cm 土層濕度分別下降12.12百分點(diǎn)和13.62 百分點(diǎn)，使用全生物降解地膜B 覆蓋的土壤0～10 cm、10～20 cm 土層濕度分別下降17.42百分點(diǎn)和15.62百分點(diǎn)，使用全生物降解地膜C 覆蓋的土壤0～10 cm、10～20 cm 土層濕度分別下降19.75百分點(diǎn)和11.37 百分點(diǎn)，使用普通地膜覆蓋的土壤覆膜0～10 cm、10～20 cm 土層濕度分別下降18.5 百分點(diǎn)和15.12 百分點(diǎn)，而未覆膜處理的土壤0～10 cm、10～20 cm 土層濕度分別下降25.3 百分點(diǎn)和17.25 百分點(diǎn)；覆膜20 d 后，露地0～10 cm 土層的土壤濕度下降至48.00%，覆膜處理0～10 cm 土層的濕度仍在70.00%以上；露地10～20 cm土層的土壤濕度下降至60%，覆膜處理10～20 cm 土層的土壤濕度仍在74.00%以上。全生物降解地膜與普通黑色地膜保水性能基本相同，但均明顯優(yōu)于露地種植。

表2 不同地膜覆蓋下土壤的濕度 %

2.2 不同降解地膜覆蓋種植大白菜的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量

從表3 可看出，在大白菜蓮座期，其葉片數(shù)、最大葉片長度、最大葉片寬度、最大葉片面積均表現(xiàn)為采用覆膜種植的植株明顯高于露地處理的植株，且差異顯著，其中，采用全生物降解地膜B 處理植株在大白菜蓮座期的葉片數(shù)、最大葉片長度、最大葉片寬度、最大葉片面積均最大。從葉片數(shù)看，采用地膜覆蓋種植的植株葉片數(shù)比露地處理的植株多0.38～1.18 片，而采用全生物降解地膜覆蓋種植的植株比普通地膜覆蓋種植的植株葉片數(shù)多0.50～0.80 片；從最大葉片長度看，覆膜種植相比露地處理植株的葉片長1.20～5.22 cm，且采用全生物降解地膜覆蓋種植的植株比普通地膜覆蓋種植的植株葉片長3.65～4.02 cm；從最大葉片長度看，覆膜種植相比露地處理植株的葉片寬2.10～4.00 cm，且采用全生物降解地膜覆蓋種植的植株比普通地膜覆蓋種植的植株葉片長1.09～1.90 cm；從最大葉片面積看，覆膜種植的植株最大葉片面積較露地處理植株的大3.00～13.17 cm2，其中全生物降解地膜B 處理的植株葉片面積最大，為72.26 cm2。在大白菜結(jié)球期，采用地膜覆蓋種植的植株葉片數(shù)開展度均顯著高于露地處理的植株，采用全生物降解地膜覆蓋種植的植株開展度比普通地膜覆蓋的大，但差異不顯著；采用地膜覆蓋種植的植株與露地處理植株的結(jié)球期外葉數(shù)差異不顯著；在球高與球莖方面，覆膜種植顯著高于露地處理的植株，球高較露地處理的植株高2.88～6.08 cm，球莖較露地處理的植株大3.60～12.80 cm，其中球高最高、球莖最大的為全生物降解地膜B處理的植株，球高為34.40 cm，球莖為25.60 cm；在球形指數(shù)和緊實(shí)度方面，覆膜種植的植株均顯著高于露地處理的植株，但3種全生物降解地膜覆蓋種植的植株與普通地膜覆蓋種植的植株差異不明顯；從產(chǎn)量上看，采用地膜覆蓋種植的產(chǎn)量顯著高于露地處理的植株，其中以全生物降解地膜B 處理的產(chǎn)量最高，為4 118.40 kg/667m2。

表3 不同降解地膜覆蓋下大白菜的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量

續(xù)表3

2.3 不同地膜的降解情況

由表4 可知，3 種全生物降解地膜在覆膜30 d 后均開始出現(xiàn)裂紋，覆膜40 d 后田間25%地膜出現(xiàn)細(xì)小裂紋，覆膜后50 d 地膜出現(xiàn)2.0～2.5 cm 裂紋，而普通地膜在覆膜后70 d仍未發(fā)現(xiàn)裂紋。

表4 不同地膜的降解情況 級

2.4 不同地膜覆蓋對雜草的抑制效果

2021 年共發(fā)現(xiàn)粗毛牛膝菊、藜、尼泊爾蓼、紅花蓼、苦蕎麥、白蒿、繁縷、馬唐、細(xì)莖斑種草等9 種雜草，其中，優(yōu)勢雜草種群為粗毛牛膝菊。從對雜草的抑制效果看，3種全生物降解地膜覆蓋下雜草密度差異不大，但均比普通黑色地膜對雜草的抑制效果好。全生物降解地膜A、全生物降解地膜B、全生物降解地膜C 和普通地膜D 的雜草抑制率分別為98.32%、99.00%、99.75%、88.55%，全生物降解地膜C抑制雜草生長效果最好。

3 結(jié)論與討論

通過對比全生物降解地膜與普通地膜覆蓋種植的不同土層溫度、濕度，觀察分析地膜降解情況、對雜草抑制率及大白菜農(nóng)藝性狀等可得出，使用全生物降解地膜覆蓋可有效防止地溫上升或下降較快，充分保持土層溫度，與普通黑色地膜相比溫度變化更穩(wěn)定，而保濕效果與普通黑色地膜差異不大，土壤濕度變化幅度相差僅1.63～5.5 百分點(diǎn)。在環(huán)保方面，全生物降解地膜具有降解速率較快，覆膜30 d 后便開始降解，可減少面源污染，對雜草抑制率極高，為98.32%～99.75%，種植后大大減少除草等工作，同時(shí)可促進(jìn)大白菜增產(chǎn)，在清潔菜園、可持續(xù)生產(chǎn)中可使用全生物降解地膜替代普通黑色地膜。試驗(yàn)選擇的3 種全生物降解地膜中，全生物降解地膜B（寬2 m、厚0.009 mm）相對其他2 種全生物降解地膜對大白菜增產(chǎn)效果更好，在蓮座期大白菜最大葉片長度及寬度、最大葉片面積較大，結(jié)球期球高、球莖均最大，分別為34.4 cm 和25.6 cm，產(chǎn)量可達(dá)4 118.40 kg/667m2，因此可在大白菜種植上推廣使用。