土壤聚乙烯含量對油菜發芽出苗及幼苗的影響

摘要：為探索土壤中農用地膜降解產物對油菜種子發芽出苗及幼苗生長的影響，用線性低密度聚乙烯（ＬＬＤＰＥ）模擬可降解地膜粉末，以５ ０００分子量聚乙烯模擬可降解地膜分解后的低分子化合物，聚乙烯在土壤（干土，下同）中含量為０、１、１０、１００、５００ ｇ／ｋｇ，研究甘藍型油菜和芥菜型油菜種子播后７、１３ ｄ的發芽出苗率及播后１３ ｄ芽長和根長。結果表明，不同油菜品種、不同聚乙烯、不同聚乙烯含量對油菜播后１３ ｄ出苗的影響顯著或極顯著。土壤ＬＬＤＰＥ含量在１～１００ ｇ／ｋｇ，對甘藍型油菜１３ ｄ出苗率比對照提高4．40％～８．40％；土壤ＬＬＤＰＥ含量在１００～５００ ｇ／ｋｇ時，對芥菜型油菜１３ ｄ出苗率比對照提高１９．６９％～３６．０９％。不同油菜品種、不同聚乙烯、不同聚乙烯含量對油菜播后１３ ｄ的幼芽長度影響顯著或極顯著，聚乙烯不同含量對油菜根長影響極顯著。ＬＬＤＰＥ含量為１０～１００ ｇ／ｋｇ時，促進兩種油菜幼芽生長，抑制甘藍型油菜根系生長。可降解地膜粉末和分解的低分子化合物對不同油菜品種的發芽出苗和幼苗生長有不同的影響。對油菜生產面積占絕對優勢的甘藍型油菜而言，ＬＬＤＰＥ在土壤中含量１～１００ｇ／ｋｇ時，會促進播后１３ ｄ的出苗，促進幼芽生長或影響不大，抑制根系生長。５ ０００分子量聚乙烯在土壤含量１～１０ｇ／ｋｇ時，對甘藍型油菜播后１３ ｄ的出苗和根系生長略有抑制作用，但促進幼芽生長。

關鍵詞：ＬＬＤＰＥ；５ ０００分子量聚乙烯；油菜；出苗；幼苗；影響

中圖分類號：Ｓ５６５．４；Ｓ１５４．４文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）14－2835-03

Influence of Soil Polyethylene Content on Rape's Emergence and Seedling Growth

ＺＥＮＧ Ｆｅｎｇ，ＺＨＯＵ Ｗｅｉ，ＺＨＡＯ Ｑｉａｎ－ｑｉａｎ，ＺＨＡＯ Ｐｉｎｇ，ＴＡＮＧ Ｙｏｎｇ－ｊｉｎ

（Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｍｉａｎｙａｎｇ ６２１０１０， Ｓｉｃｈｕａｎ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｆｉｌｍ ｉｎ ｓｏｉｌ ｏｎ ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｏｆ ｒａｐｅ ｓｅｅｄｓ ａｎｄ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｄｅｇｒａｄａｂｌｅ ｍｕｌｃｈｉｎｇ ｆｉｌｍ ｐｏｗｄｅｒ ｗａｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｌｉｎｅａｒ ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ （ＬＬＤＰＥ） ａｎｄ ｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄ ｌｏｗ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗａｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ５ ０００ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ． Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｓｏｉｌ ｗａｓ ０，１，１０，１００， ａｎｄ ５００ ｇ/kｇ ｄｒｙ ｓｏｉｌ． Ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ Ｂｒａｓｓｉｃａ ｎａｐｕｓ Ｌ． ａｎｄ Ｂｒａｓｓｉｃａ ｊｕｎｃｅａ Ｌ． ｏｎ ｔｈｅ ７ｔｈ ｄａｙ ａｎｄ ｔｈｅ １３ｔｈ ｄａｙ ａｆｔｅｒ ｓｏｗｉｎｇ ｗｅｒｅ ｃｏｕｎｔｅｄ， ａｎｄ ｂｕｄ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ １３ｔｈ ｄａｙ ａｆｔｅｒ ｓｏｗｉｎｇ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ different rape varieties，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｏｒ ｖｅｒｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｐｅ ｏｎ ｔｈｅ １３ｔｈ ｄａｙ ａｆｔｅｒ ｓｏｗｉｎｇ． Ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ Ｂ. ｎａｐｕｓ ｗａｓ 4.40%~8.40% ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ＣＫ ｗｈｅｎ ＬＬＤＰＥ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ １～１００ ｇ／ｋｇ． Ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ Ｂ. ｊｕｎｃｅａ ｗａｓ １９．６９％~３６．０９％ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ＣＫ ｗｈｅｎ ＬＬＤＰＥ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ １００～５００ ｇ／ｋｇ． Ａｌｓｏ different rape varieties，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｏｒ ｖｅｒｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｎ ｓｈｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ ｏｎ ｔｈｅ １３ｔｈ day ａｆｔｅｒ ｓｏｗｉｎｇ． Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｒａｐｅ ｒｏｏｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ． Ｔｈｅ ｓｈｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ of two rape rarieties ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ of B. napus was inhibited ｗｈｅｎ ＬＬＤＰＥ ｗａｓ １～１００ ｇ／ｋｇ ｄｒｙ ｓｏｉｌ． Ｄｅｇｒａｄａｂｌｅ ｍｕｌｃｈｉｎｇ ｆｉｌｍ ｐｏｗｄｅｒ ａｎｄ ｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄ ｌｏｗ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｈａｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ａｎｄ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒａｐｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ． Ｔｏ Ｂ. ｎａｐｕｓ， ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａｎ ａｂｓｏｌｕｔｅｌｙ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｒｅａ ｏｆ ｒａｐｅ， ＬＬＤＰＥ ｏｆ １～１００ ｇ／ｋｇ ｄｒｙ ｓｏｉｌ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｉｔｓ ｓｅｅｄ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ（13 d） ａｎｄ ｓｈｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ，ｂｕｔ ｉｎｈｉｂｉｔｅｄ ｒｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ． ５ ０００ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｏｆ １～１０ ｇ／ｋｇ ｄｒｙ ｓｏｉｌ ｈａｄ ａ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｅｄ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ａｎｄ ｒｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｂ. ｎａｐｕｓ ｏｎ ｔｈｅ １３ｔｈ ａｆｔｅｒ ｓｏｗｉｎｇ， ｂｕｔ ｈａｄ ａ ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｓｈｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＬＬＤＰＥ； ５ ０００ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ； rape； emergence; seedling; influence

在提高農業產量中，以聚乙烯（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）為原料生產的農用地膜起著重要作用。但地膜的殘膜可在土壤中存留２００～４００年［１］，人們就殘膜對土壤性狀［２］、作物生長發育及產量的影響［３，４］以及防治措施［１，５］等方面進行了不少研究。為了減少農膜殘留的危害，人們正大量研制和使用可降解地膜。可降解地膜的降解產物為碎片、粉末和低分子量化合物［６］。程桂蓀等［７］研究了（０．５×０．５）ｃｍ２可降解地膜的碎片對土壤和作物的影響，但可降解地膜降解后的粉末和低分子量化合物對作物生長有何影響，目前未見報道。在聚乙烯中添加光敏感物質、溫敏感物質等生產的可降解地膜，因材料成本低、地膜強度大而倍受人們歡迎。以可降解地膜用得較多的原料線性低密度聚乙烯（ＬＬＤＰＥ）模擬可降解地膜粉末，以

５ ０００分子量聚乙烯模擬可降解地膜分解后的低分子量化合物，研究它們在土壤中殘留對油菜種子發芽出苗和幼苗生長的影響，以期為聚乙烯可降解薄膜的推廣應用提供理論依據。

１材料與方法

１．１試驗材料

聚乙烯：線性低密度聚乙烯（ＬＬＤＰＥ），５ ０００分子量聚乙烯。

油菜品種：綿油１５號（甘藍型雜交油菜），高產黃油菜（芥菜型綿陽地方品種）。

１．２試驗方法

１．２．１試驗設計設計土壤聚乙烯含量為0（對照）１、１０、１００和５００ ｇ／ｋｇ，共5個處理。盆栽，每盆干土和聚乙烯粉末充分混勻，共計５００ ｇ。３次重復，隨機排列。

１．２．２試驗經過試驗于２０１０年３月７～２０日在西南科技大學農場進行，期間溫度變化范圍為６～１８ ℃。每盆播種油菜１００粒，播種后澆水１００ ｍＬ。３月１４日第一次紀錄發芽出土數和出苗數，３月２０日第二次紀錄發芽出土數和出苗數，每盆隨機抽取１０株幼苗，測其芽長和根長，取平均數進行分析。油菜種子出苗標準：胚根向下伸長，幼莖直立于地面，兩片子葉張開，由淡黃轉綠［８］。未達到出苗標準而萌發出土的幼苗記為發芽出土。

２結果與分析

２．１聚乙烯對油菜播后７ ｄ發芽和出苗的影響

從表１可知，ＬＬＤＰＥ對甘藍型油菜出苗有促進作用，但隨土壤含量增加，促進作用降低，當含量達到５００ ｇ／ｋｇ時，就產生明顯的抑制作用；ＬＬＤＰＥ對甘藍型油菜的發芽出土率有抑制作用。ＬＬＤＰＥ對芥菜型油菜的出苗率有促進作用。

５００ ｇ／ｋｇ處理時，５ ０００分子量聚乙烯不少與水形成液膜，延緩了水分的滲透，油菜播后７ｄ只發芽出土，沒有出苗。但在其他含量下，使甘藍型油菜出苗率提高２９．８４％～１０２．５７％，芥菜型油菜的出苗率除１０ ｇ／ｋｇ處理外增幅較大（表１）。

方差分析表明，不同油菜品種、不同聚乙烯含量間７ ｄ時油菜出苗率差異極顯著（Ｆ＝１５０．８２＞Ｆ０．０１＝７．５０，Ｆ＝１１．６０＞Ｆ０．０１＝４．４６），Ａ（油菜品種）×Ｂ（聚乙烯）、Ａ×Ｂ×Ｃ（聚乙烯含量）之間的互作對油菜出苗率影響不顯著（Ｆ＝０．２４＜Ｆ０．０５＝４．１５，Ｆ＝２．２６＜Ｆ０．０５＝２．９０），Ａ×Ｃ互作間差異顯著（Ｆ＝３．８４＞Ｆ０．０５＝２．９０），Ｂ×Ｃ互作間差異極顯著（Ｆ＝１１．５７＞Ｆ０．０１＝４．４６）。

２．２聚乙烯對油菜播后１３ ｄ發芽和出苗的影響

除５００ ｇ／ｋｇ含量外，ＬＬＤＰＥ對甘藍型油菜１３ ｄ出苗率比對照提高４．４０％～８．４０％，增幅隨含量增加而降低。但ＬＬＤＰＥ含量較大（１００、500 ｇ／ｋｇ）時，對芥菜型油菜１３ ｄ出苗率提高明顯（表２）。

從表２還可看出，５ ０００分子量聚乙烯對甘藍型油菜１３ ｄ出苗率有所降低，1~100 ｇ／ｋｇ時降低０．４０％～３．２０％，在５００ ｇ／ｋｇ含量時降低７0．８０％。但對芥菜型油菜１３ ｄ出苗率，低含量有一定抑制作用，而中高含量有一定促進作用。

方差分析表明，不同油菜品種、不同聚乙烯、不同聚乙烯含量間１３ ｄ時油菜出苗率差異顯著或極顯著（Ｆ＝４６２．５３＞Ｆ０．０１＝７．５０，Ｆ＝７．２６＞Ｆ０．０５＝４．１５，Ｆ＝１３．５３＞Ｆ０．０１＝２．９０），Ａ×Ｂ、Ａ×Ｃ互作間差異極顯著（Ｆ＝９．７３＞Ｆ０．０１＝７．５０，Ｆ＝２６．４０＞Ｆ０．０１＝４．４６），Ｂ×Ｃ、Ａ×Ｂ×Ｃ互作間差異不顯著（Ｆ＝１．９７＜Ｆ０．０５＝２．９０、Ｆ＝２．６７＜Ｆ０．０５＝２．９０）。

２．３聚乙烯對油菜播后１３ ｄ幼苗的影響

ＬＬＤＰＥ含量為１０～１００ ｇ／ｋｇ時，促進兩種油菜幼芽生長，抑制了甘藍型油菜的根系生長；在５００ ｇ／ｋｇ時，對兩種油菜幼芽生長有抑制作用，但促進了根系的生長（表３）。

５ ０００分子量聚乙烯含量在１、10 ｇ／ｋｇ時，對兩種油菜幼芽生長有促進作用或沒有影響，對根的生長有抑制作用。當含量為１００～５００ ｇ／ｋｇ時，對兩種油菜的芽長均有抑制作用，但５００ ｇ／ｋｇ時均促進兩種油菜根的生長（表３）。

方差分析表明，不同油菜品種、不同聚乙烯、不同聚乙烯含量間１３ ｄ時油菜幼芽長度差異顯著或極顯著（Ｆ＝１０８．０６＞Ｆ０．０１＝７．５０，Ｆ＝４．２２＞Ｆ０．０５＝４．１５，Ｆ＝１２．２３＞Ｆ０．０１＝２．９０），Ａ×Ｂ、Ａ×Ｃ、Ａ×Ｂ×Ｃ互作間差異不顯著（Ｆ＝０．４２＜Ｆ０．０５＝４．１５，Ｆ＝１．８７＜Ｆ０．０５＝２．９０，Ｆ＝０．５５＜Ｆ０．０５＝２．９０），Ｂ×Ｃ互作間影響極顯著（Ｆ＝６．２３＞Ｆ０．０１＝４．４６）。不同油菜品種、不同聚乙烯對播后１３ ｄ油菜幼苗根長影響不顯著（Ｆ＝０．０１＜Ｆ０．０５＝４．１５，Ｆ＝０．２６＜Ｆ０．０５＝４．１５），而不同聚乙烯含量的影響極顯著（Ｆ＝１７．１７＞Ｆ０．０１＝４．４６），Ａ×Ｂ互作間差異顯著（Ｆ＝４．４９＞Ｆ０．０５＝４．１５），Ａ×Ｃ、Ｂ×Ｃ、Ａ×Ｂ×Ｃ互作間差異不顯著（Ｆ＝２．３６＜Ｆ０．０５＝２．９０，Ｆ＝０．７２＜Ｆ０．０５＝２．９０，Ｆ＝０．６４＜Ｆ０．０５＝２．９０）。

３結論與討論

３．１聚乙烯對油菜出苗的影響

不同油菜品種、不同聚乙烯、不同聚乙烯含量對油菜播后１３ ｄ出苗的影響均顯著或極顯著。土壤ＬＬＤＰＥ含量在１～１００ ｇ／ｋｇ，對甘藍型油菜１３ ｄ出苗率比ＣＫ提高４．４０％～８．４０％，增幅隨含量增加而降低；在５００ ｇ／ｋｇ含量時，出苗率降低２５．６０％。但ＬＬＤＰＥ在土壤含量１００～５００ ｇ／ｋｇ時，對芥菜型油菜１３ｄ出苗率有一定促進作用，提高出苗率１９．６９％～３６．０９％。５ ０００分子量聚乙烯各含量對甘藍型油菜播后１３ ｄ出苗率有所降低，1~100 ｇ／ｋｇ降低０．４０％～３．２０％；但對芥菜型１３ ｄ出苗率，低含量有一定抑制作用，而中高含量有一定促進作用。這說明ＬＬＤＰＥ和５ ０００分子量聚乙烯對同一種油菜出苗的影響是不同的，同一種聚乙烯對不同油菜出苗的影響也是不同的。同時，芥菜型油菜整體出苗率低對聚乙烯處理的響應有無影響還值得進一步研究。

３．２聚乙烯對油菜幼苗的影響

不同油菜品種、不同聚乙烯、不同聚乙烯含量對油菜播后１３ ｄ的幼芽長度影響顯著或極顯著。聚乙烯不同含量對油菜根長的影響極顯著，但不同油菜品種、不同聚乙烯對油菜播后１３ ｄ的根長影響不顯著。ＬＬＤＰＥ含量為１０～１００ ｇ／ｋｇ時，促進兩種油菜幼芽生長，抑制甘藍型油菜根系生長；在５００ ｇ／ｋｇ時對兩種油菜幼芽生長有抑制作用，但促進了根系的生長。５ ０００分子量聚乙烯含量在１、10 ｇ／ｋｇ時，對兩種油菜幼芽生長有促進作用或沒有影響，對根的生長有抑制作用。

光解地膜的殘片可以促進白菜和小麥產量的增加［７］。研究表明，用ＬＬＤＰＥ模擬可降解地膜粉末，用５ ０００分子量聚乙烯模擬可降解分解后的低分子化合物，對不同油菜品種的發芽出苗和幼苗有不同的影響。在油菜生產中，甘藍型油菜面積占絕對優勢，若主要考慮對甘藍型油菜的影響，ＬＬＤＰＥ在土壤中含量在１～１０ ｇ／ｋｇ時，會促進播后１３ ｄ的出苗，促進幼芽生長或影響不大，抑制根系生長。５ ０００分子量聚乙烯在土壤中含量在１～１０0 ｇ／ｋｇ時，對甘藍型油菜的出苗略有抑制作用，抑制根系生長，但促進幼芽生長。

參考文獻：

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［３］ 姜益娟，鄭德明，朱朝陽．殘膜對棉花生長發育及產量的影響［Ｊ］．農業環境保護，２００１，２０（３）：１７７－１７９．

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