隨著地膜覆蓋栽培技術(shù)的推廣，殘膜對(duì)土地的污染問(wèn)題日益突出，為了解決殘膜對(duì)農(nóng)田造成的“白色污染”問(wèn)題，試驗(yàn)研究了國(guó)內(nèi)主要可降解地膜生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的可降解地膜，在研究了田間的保水、保溫和降解性能以及對(duì)作物產(chǎn)量的影響情況，分析評(píng)價(jià)了各產(chǎn)品的應(yīng)用效能。
結(jié)果表明：生物可降解地膜可在土壤中降解，但降解的速率有很大的差距。在試驗(yàn)中也有表現(xiàn)相對(duì)較好的可降解地膜，但是在生產(chǎn)使用中也還存在一定難度，比如韌性差容易斷裂等。建議各廠家在生產(chǎn)可降解地膜時(shí)要根據(jù)各地的自然資源條件、種植作物的種類、覆膜方式、機(jī)械化程度等，生產(chǎn)不同等級(jí)的可降解地膜，以適應(yīng)生產(chǎn)需求。
引言
隨著科技發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，近幾十年來(lái)，中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生了巨大變化，地膜覆蓋栽培已經(jīng)成為中國(guó)尤其是西北地區(qū)糧食、蔬菜等食物生產(chǎn)的關(guān)鍵措施。隨著地膜覆蓋栽培技術(shù)的成熟，中國(guó)北方農(nóng)用地膜的使用量越來(lái)越大，由于農(nóng)用地膜能有效地控制土壤的溫度和濕度，減少水分和營(yíng)養(yǎng)物流失，促進(jìn)農(nóng)作物高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)，可大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。但與此同時(shí)，由于地膜的一次性使用，每年都會(huì)有大量的殘膜留在土壤里。普通塑料地膜在自然界中很難降解，這些地膜碎片可在土壤中形成阻隔層，使土壤中的水、氣、肥等流動(dòng)受阻，造成土壤結(jié)構(gòu)板結(jié)，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境，造成白色污染。因此，解決殘膜污染土壤問(wèn)題已成為地膜覆蓋栽培技術(shù)推廣的當(dāng)務(wù)之急。為了解決這一問(wèn)題，通過(guò)引進(jìn)可降解農(nóng)用地膜，試驗(yàn)評(píng)價(jià)其應(yīng)用效能，以期為大面積推廣使用提供可靠依據(jù)。
1、試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于甘肅省永昌縣東寨鎮(zhèn)二壩村，當(dāng)?shù)睾０?800 m，年均氣溫4.8℃，無(wú)霜期148 d，年降水量185 mm，年蒸發(fā)量2000.6 mm，年日照時(shí)數(shù)2884 h，土壤類型為灌漠土，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以河水灌溉為主，井水灌溉為輔。
2、試驗(yàn)材料及方法
引進(jìn)國(guó)內(nèi)不同廠家生產(chǎn)的可降解農(nóng)用地膜，在甘肅省永昌縣開展不同類型可降解地膜在馬鈴薯上的試驗(yàn)研究，通過(guò)對(duì)其生育期內(nèi)土壤溫度、水分和地膜可降解程度等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析評(píng)價(jià)，研究不同類型可降解地膜對(duì)農(nóng)田土壤溫度、水分和馬鈴薯產(chǎn)量的影響及使用過(guò)程中的降解情況。
2.1試驗(yàn)用地膜
可降解地膜評(píng)價(jià)試驗(yàn)覆蓋處理如表1所示。
2.2試驗(yàn)農(nóng)作物及種植方式
參試作物：馬鈴薯，品種：‘克星19’。施肥按當(dāng)?shù)厥┓柿浚厚R鈴薯專用肥1200 kg/hm2、尿素225 kg/hm2、農(nóng)用硫酸鉀300 kg/hm2、磷酸二銨300 kg/hm2。采用機(jī)械起壟覆膜覆土種植，種植日期：2016 年4 月17 日，收獲時(shí)間：2016 年9 月29 日，使用馬鈴薯收獲機(jī)，田間管理同常規(guī)大田。
2.3測(cè)定指標(biāo)和方法
指標(biāo)1-土壤溫度：HOBO Water Temp Pro v2 水下溫度數(shù)據(jù)采集器采集。
指標(biāo)2- 土壤含水量：便攜式土壤商情速測(cè)儀BWS_100，從馬鈴薯種植開始起，每3周測(cè)定一次。
指標(biāo)3-地膜外表變化：采用目測(cè)法，在每個(gè)樣品區(qū)固定5 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)面積50 cm×50 cm，從覆膜開始，每隔7 天觀測(cè)一次表面的變化（是否出現(xiàn)裂紋、裂縫、破碎程度），通過(guò)定期的肉眼觀測(cè)，記錄地膜顏色、形態(tài)及表面完整性的變化情況。同時(shí)用數(shù)碼相機(jī)照相留存。
指標(biāo)4-產(chǎn)量及構(gòu)成因素：每個(gè)處理取3 個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)面積2 m×1.2 m，在每個(gè)樣點(diǎn)取3 株分別測(cè)定單株結(jié)薯數(shù)、單株重量、單株商品薯數(shù)和商品薯重，同時(shí)測(cè)定每個(gè)樣點(diǎn)的馬鈴薯總重量和商品薯重量。
3、試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.1降解地膜覆蓋對(duì)農(nóng)田土壤水分的影響
通過(guò)土壤含水量的變化圖可以看出：不同可降解地膜對(duì)土壤含水量的影響主要是在馬鈴薯的生育前期和后期。在馬鈴薯生育前期和后期，土壤含水量較高的可降解地膜主要有金發(fā)科技、億帆鑫富、山東天壯和勵(lì)農(nóng)豐等，在馬鈴薯生育中期，各可降解地膜對(duì)土壤含水量的影響基本一致。由此可以看出，在本次試驗(yàn)中，可降解地膜金發(fā)科技、億帆鑫富、山東天壯和勵(lì)農(nóng)豐對(duì)土壤保濕作用比較明顯。
3.2降解地膜覆蓋對(duì)農(nóng)田土壤溫度的影響
通過(guò)土壤溫度變化圖分析得出：降解地膜對(duì)土壤溫度的影響主要是在馬鈴薯芽條生長(zhǎng)期、幼苗期和塊莖形成期，從塊莖增長(zhǎng)期開始至淀粉積累期，不同可降解地膜對(duì)土壤溫度的影響逐漸減小，趨于一致。從上圖可以看出，在馬鈴薯生育前期，可降解地膜珠海萬(wàn)通、威盛華泰、中科金龍和普通地膜金土地對(duì)土壤的增溫保溫作用比較明顯，從馬鈴薯生育中后期開始，不同降解地膜對(duì)土壤增溫保溫作用基本趨于一致，無(wú)明顯差異。
3.3降解地膜降解情況及分析
通過(guò)在觀測(cè)點(diǎn)上對(duì)地膜降解狀況局部觀測(cè)和全局圖的觀測(cè)，降解地膜的基本情況為：6 月1 日，康潤(rùn)潔地膜最先開始出現(xiàn)裂痕；6 月8 日，山東匯盈和威盛華泰開始出現(xiàn)裂痕；6 月23 日，湖北光合開始出現(xiàn)裂痕，其它降解地膜出現(xiàn)裂痕均較晚且不是很明顯，至8 月中下旬，各參試降解地膜開始出現(xiàn)比較明顯的裂痕。到9 月29 日收獲，除金發(fā)科技、山東天壯、珠海萬(wàn)通和勵(lì)農(nóng)豐等可降解地膜表面無(wú)明顯變化外，其他可降解地膜均變硬，顏色變暗。
3.4降解地膜對(duì)農(nóng)作物的影響及分析
3.4.1降解地膜對(duì)作物形態(tài)指標(biāo)（包括生育期進(jìn)程）的影響
出苗情況調(diào)查，5 月21 日開始出苗，其中億帆鑫富地膜出苗最早，出苗率高且植株苗長(zhǎng)勢(shì)整齊，金發(fā)科技、中科金龍、勵(lì)農(nóng)豐和威盛華泰出苗較其他降解地膜晚1 周左右，且長(zhǎng)勢(shì)不均勻。6 月23 日，億帆鑫富地膜馬鈴薯最先開花，其他可降解地膜馬鈴薯開花情況同出苗情況一致，越往生育后期，各可降解地膜對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)情況的影響變化越小。
3.4.2降解地膜對(duì)作物產(chǎn)量構(gòu)成要素及產(chǎn)量的影響
從表2 中可以看出，不同可降解地膜處理對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量、單株重量、單株結(jié)薯數(shù)、單株商品薯數(shù)和商品率都有不同程度的影響。從產(chǎn)量看，不同降解地膜處理下產(chǎn)量最高的為勵(lì)農(nóng)豐，為49107.90 kg/hm2，之后依次為湖北光合、億帆鑫富和珠海萬(wàn)通；單株重量表現(xiàn)較好的依次為：億帆鑫富、山東匯盈、勵(lì)農(nóng)豐、珠海萬(wàn)通，最大值為1168 g；單株結(jié)薯數(shù)較多的依次為：億帆鑫富、山東匯盈、光合、山東天壯；商品薯數(shù)較多的為：億帆鑫富、康潤(rùn)潔、勵(lì)農(nóng)豐、山東匯盈；商品率較高的依次為：勵(lì)農(nóng)豐84.68%、康潤(rùn)潔79.77%、威盛華泰78.93%、珠海萬(wàn)通77.62%。通過(guò)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量、單株重量、單株結(jié)薯數(shù)、單株商品薯數(shù)和商品率等各產(chǎn)量構(gòu)成因素的綜合考慮，在參試的可降解地膜中，勵(lì)農(nóng)豐、億帆鑫富、山東匯盈、珠海萬(wàn)通和湖北光合等可降解地膜相對(duì)優(yōu)于其他參試的可降解地膜，在本次試驗(yàn)中表現(xiàn)較好。
3.5收獲后地膜殘留情況
調(diào)查結(jié)果表明：可降解地膜雖然可自行降解，但所需時(shí)間較長(zhǎng)，在農(nóng)作物整個(gè)生育期降解不明顯，而且大多質(zhì)地薄脆，不易撿拾。
4、主要結(jié)論和建議
4.1降解地膜是否適合該地區(qū)該種農(nóng)作物的分析
（1）生物可降解地膜評(píng)價(jià)試驗(yàn)參試廠家較多，參試地膜生產(chǎn)工藝不規(guī)范，寬度、厚度不一致，難以上機(jī)，比如：勵(lì)農(nóng)豐、威盛華泰、湖北光合。
（2）降解地膜拉力不好沒(méi)有韌性，造成機(jī)械覆膜容易斷裂，比如：勵(lì)農(nóng)豐、湖北光合。
（3）本地區(qū)風(fēng)沙較大，只能采取全膜覆土種植，導(dǎo)致遮蔭、埋土部分降解效果較差。
（4）從覆膜種植到收獲，部分可降解地膜仍未有明顯的降解。
（5）由于降解地膜容易斷裂，難以上機(jī)，種植時(shí)個(gè)別參試地膜需要人工覆膜，增加種植過(guò)程中的勞動(dòng)力。
綜上，由于生物降解地膜屬于新型地膜，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，目前這一技術(shù)尚不成熟，而且各地區(qū)自然資源各不相同，雖然在試驗(yàn)中有表現(xiàn)相對(duì)較好的可降解地膜，但是在生產(chǎn)使用中又有一定難度（比如在參試的可降解地膜中表現(xiàn)較好的勵(lì)農(nóng)豐和湖北光合容易斷裂，造成機(jī)械覆膜困難）。加上可降解地膜成本高，故降解地膜的使用和推廣有一定難度。
4.2主要建議
（1）各地區(qū)自然條件和生產(chǎn)條件不同，應(yīng)因地制宜，根據(jù)土壤和氣候條件生產(chǎn)適合本地的降解地膜。
（2）鑒于生產(chǎn)過(guò)程中氣候等自然條件對(duì)作物生長(zhǎng)的決定性作用，引進(jìn)降解地膜前應(yīng)進(jìn)行充分的試驗(yàn)驗(yàn)證，以達(dá)到既好用、環(huán)保又提高糧食和蔬菜生產(chǎn)效能。
作者單位：甘肅省永昌縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心
中國(guó)鄉(xiāng)村發(fā)現(xiàn)網(wǎng)轉(zhuǎn)自：《農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)》2018 年 06 期
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