不同生物降解地膜對大蒜產量的影響

米慶華等

摘要：以大蒜為試材，研究了4種不同降解地膜的物理性能和降解特性，并測定了蒜頭產量和生物產量。結果表明，4種生物降解地膜物理性能和降解期存在顯著差異，這些差異對大蒜的生物產量和蒜頭產量有顯著影響。SND1、SND2兩種地膜降解速度較快，降解期不能滿足大蒜的需要，大蒜產量比對照低。SND3盡管在大蒜收獲前未出現明顯降解，但透光率較低、霧度較高，其產量比對照顯著降低；SND4在大蒜收獲前未出現明顯降解，且透光率和霧度與對照接近，產量略高于對照，表明選擇功能期滿足需要、透光率和霧度適宜的降解地膜，可以實現降解與功能的同步，不僅利于增產，而且可通過降解減少對環境的不良影響。

關鍵詞：生物降解地膜；物理性能；降解特性；大蒜；產量

中圖分類號：S633.405 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2014）03-0069-03

Effects of Different Biodegradable Plastic Films on Garlic Yield

Zhang Shumin1， Feng Yupeng1， Mi Qinghua2， Ning Tangyuan1*， Xu Jing3

AbstractUsing garlic as material， the physical and degradation characteristics of 4 kinds of biodegradable plastic films were studied. And the yield and biomass of garlic were measured. The results showed that there were significant differences in the physical and degradation characteristics of 4 kinds of biodegradable plastic films， which affected the garlic yield and biomass significantly. The degradation of SND1 and SND2 were faster， which couldnt meet the need of garlic， and the garlic yield and biomass were lower than those of control. Although SND3 had no visible degradation before harvest， the garlic yield and biomass were significantly lower than those of control mainly because of the lower light transmittance and higher haze. With no visible degradation before harvest and approximate light transmittance and haze with control， the yield and biomass of SND4 were slightly higher than those of control. In conclusion， the biodegradation film with suitable physical and degradation characteristics， which could achieve degradation and function synchronously， could not only increase the garlic yield， but also decrease the bad effects on environment.

Key wordsBiodegradable plastic film； Physical characteristic； Degradation characteristic； Garlic； Yield

山東是中國大蒜的主產地區，已經形成了產品有特色、質量有保證的產業化運作局面[1]。地膜覆蓋栽培能夠增高地溫、提高土壤相對濕度，有利于提高大蒜產量[2～4]。地膜覆蓋種植大蒜的根、莖、葉均明顯優于露地種植，蒜薹產量比露地栽培高35%，干蒜頭產量比露地栽培高30%[4]。生產上使用的地膜主要是無色透明的非標準的聚乙烯地膜（厚度低于國家標準0.008 mm），很難回收，常年使用盡管提高了產量，但也造成了大量地膜殘留，嚴重污染土壤及環境[5，6]。為了減少地膜使用帶來的環境污染，生物降解地膜越來越受到重視。合適的生物降解地膜不僅對環境友好，而且可適度增產，應用前景廣闊[7～9]。選擇合適的降解地膜對山東乃至全國的大蒜生產具有重要意義，但降解地膜在大蒜上的研究報道較少。為此，本試驗選用降解期不同的4種降解地膜，分析了其降解特性及對大蒜產量的影響，以期為大蒜生產選擇合適的降解地膜提供技術支撐。

1材料與方法

試驗地點為萊蕪市方下鎮盧家莊山東農業大學農膜試驗示范基地。試驗共設置5個處理，SND1：聚乳酸（PLA）+聚碳酸亞丙酯（PPC）降解地膜；SND2：聚己二酸（PBAT）降解地膜；SND3：PPC降解地膜；SND4：PLA降解地膜；對照：普通地膜。大蒜在2012年11月8日播種，行距12 cm，株距14 cm。大蒜品種為萊蕪當地品種，其他管理措施按當地地膜高產大蒜管理規程進行。于2013年5月4日收獲，并進行測產。

1.1地膜物理性能和降解特性測定

地膜物理性能測定，用上海申量數顯千分測厚儀測定地膜厚度，用上海精科申光牌WGT-2S型透光率/霧度測定儀測定透光率和霧度。降解特性從播種后開始觀測，每天觀測一次，記錄地膜開始降解的日期。

1.2測產驗收方法

收獲時，測量株行距，計算單位面積的植株數；在不同地膜覆蓋區域沿對角線隨機取3點，每點連續調查10株，將植株樣品分為兩部分，一部分為蒜頭，其余部分為莖葉，計算平均蒜頭產量、莖葉鮮重和生物產量。

單位面積產量按下式計算：

每公頃產量=平均單株重×每公頃定植株數×縮值系數（0.9）

1.3數據處理與作圖

數據處理采用DPS 7.05軟件，用LSD法進行多重比較；用Origin 8.0軟件作圖。

2結果與分析

2.1不同地膜物理性能

不同地膜厚度無明顯差異，但透光率和霧度存在較大差異（表1）。透光率以SND2和對照（CK）最高，其次為SND4、SND1和SND3。霧度則以SND2最低，其次是CK和SND4，而SND1和SND3霧度較高。

3結論與討論

環境污染是當今社會亟待解決的問題之一，生物降解地膜可以替代普通塑料地膜緩解“白色污染”的問題[6]。不同降解地膜的物理性能和降解周期對大蒜的生物產量和蒜頭產量有顯著影響。SND1、SND2兩種地膜降解速度較快，穩定期為160～172天，不能滿足大蒜整個生育期的需要，大蒜產量比對照低。SND3盡管在大蒜收獲前未出現明顯降解，但透光率較低、霧度較大，其產量比對照顯著降低。SND4在大蒜收獲前未出現明顯降解，其透光率和霧度與對照接近，產量略高于對照，表明選擇功能期滿足需要、透光率和霧度適宜的降解地膜，可以實現降解與功能的同步，不僅利于增產，而且可通過降解減少對環境的不良影響。

研究表明，PBAT有較強的韌勁和好的纏結性，并有較快的降解速度[10]。因此，SND2（PBAT）較早出現降解。PPC是一種完全可降解的環保型塑料，具有良好的生物相容性和極低的氧透過率，較易在熱、催化劑或微生物作用下發生降解[11]。PLA具有良好的透氣性，掩埋在土壤里降解，產生的二氧化碳直接進入土壤有機質或被植物吸收，不會排入空氣中造成溫室效應。隨著大蒜生長中后期膜內溫度的不斷升高，SND1（PLA+PPC）出現降解。SND1、SND2可能由于破膜較早而引起土壤中水分不足等因素而減產。可見，降解較快的地膜對大蒜蒜頭產量并不是很好。而SND3和SND4的降解周期較長。SND4降解地膜與對照相比，略有增產，表明以生物降解地膜替代普通地膜應用于大蒜生產具有可行性。

參考文獻：

[1]楊永. 山東大蒜產業發展現狀與知識產權保護[J]. 中國蔬菜， 2013（13）：10-13.

[2]范厚明， 余莉， 余慧明. 地膜覆蓋栽培對大蒜生長發育及產量的影響[J]. 中國農學通報， 2003，19（6）：126-127.

[3]楊赫路， 李向陽. 地膜大蒜栽培技術研究[J]. 陜西農業科學， 2009， 55（3）： 28-29.

[4]劉麗，朱曉玲. 大蒜覆膜栽培技術[J].農村科技， 2012（1）：46.

[5]劉長慶， 王琦， 李傳華， 等.馬鈴薯田地膜殘留特點研究[J]. 山東農業科學，2010（4）：79-80.

[6]杜曉明， 徐剛， 許端平， 等.中國北方典型地區農用地膜污染現狀調查及其防治對策[J]. 農業工程學報， 2002， 21（增刊）：225-227.

[7]郇存海， 王玉河. 花生應用淀粉樹脂地膜試驗效果[J]. 山東農業科學，2004（4）：38， 42.

[8]楊旭亮， 王喜功， 王先偉， 等. 降解膜在烤煙生產上的應用試驗[J]. 山東農業科學， 2011（2）：74-76.

[9]李振華， 張麗芳， 康暄，等. 降解地膜覆蓋對土壤環境和旱地馬鈴薯生育的影響[J]. 中國農學通報，2011，27（5）： 249-253.

[10]宋鵬飛， 孫海榮， 王榮民 ，等. 聚碳酸亞丙酯共混改性研究進展[J]. 材料導報， 2012， 26（13）： 97-100.

[11]娜布其. PPC與PBAT、PCL、PBS及PLA共混物及制備方法[J].科技信息， 2013（15）： 430.

1.2測產驗收方法

收獲時，測量株行距，計算單位面積的植株數；在不同地膜覆蓋區域沿對角線隨機取3點，每點連續調查10株，將植株樣品分為兩部分，一部分為蒜頭，其余部分為莖葉，計算平均蒜頭產量、莖葉鮮重和生物產量。

單位面積產量按下式計算：

每公頃產量=平均單株重×每公頃定植株數×縮值系數（0.9）

1.3數據處理與作圖

數據處理采用DPS 7.05軟件，用LSD法進行多重比較；用Origin 8.0軟件作圖。

2結果與分析

2.1不同地膜物理性能

不同地膜厚度無明顯差異，但透光率和霧度存在較大差異（表1）。透光率以SND2和對照（CK）最高，其次為SND4、SND1和SND3。霧度則以SND2最低，其次是CK和SND4，而SND1和SND3霧度較高。

3結論與討論

環境污染是當今社會亟待解決的問題之一，生物降解地膜可以替代普通塑料地膜緩解“白色污染”的問題[6]。不同降解地膜的物理性能和降解周期對大蒜的生物產量和蒜頭產量有顯著影響。SND1、SND2兩種地膜降解速度較快，穩定期為160～172天，不能滿足大蒜整個生育期的需要，大蒜產量比對照低。SND3盡管在大蒜收獲前未出現明顯降解，但透光率較低、霧度較大，其產量比對照顯著降低。SND4在大蒜收獲前未出現明顯降解，其透光率和霧度與對照接近，產量略高于對照，表明選擇功能期滿足需要、透光率和霧度適宜的降解地膜，可以實現降解與功能的同步，不僅利于增產，而且可通過降解減少對環境的不良影響。

研究表明，PBAT有較強的韌勁和好的纏結性，并有較快的降解速度[10]。因此，SND2（PBAT）較早出現降解。PPC是一種完全可降解的環保型塑料，具有良好的生物相容性和極低的氧透過率，較易在熱、催化劑或微生物作用下發生降解[11]。PLA具有良好的透氣性，掩埋在土壤里降解，產生的二氧化碳直接進入土壤有機質或被植物吸收，不會排入空氣中造成溫室效應。隨著大蒜生長中后期膜內溫度的不斷升高，SND1（PLA+PPC）出現降解。SND1、SND2可能由于破膜較早而引起土壤中水分不足等因素而減產。可見，降解較快的地膜對大蒜蒜頭產量并不是很好。而SND3和SND4的降解周期較長。SND4降解地膜與對照相比，略有增產，表明以生物降解地膜替代普通地膜應用于大蒜生產具有可行性。

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[10]宋鵬飛， 孫海榮， 王榮民 ，等. 聚碳酸亞丙酯共混改性研究進展[J]. 材料導報， 2012， 26（13）： 97-100.

[11]娜布其. PPC與PBAT、PCL、PBS及PLA共混物及制備方法[J].科技信息， 2013（15）： 430.

1.2測產驗收方法

收獲時，測量株行距，計算單位面積的植株數；在不同地膜覆蓋區域沿對角線隨機取3點，每點連續調查10株，將植株樣品分為兩部分，一部分為蒜頭，其余部分為莖葉，計算平均蒜頭產量、莖葉鮮重和生物產量。

單位面積產量按下式計算：

每公頃產量=平均單株重×每公頃定植株數×縮值系數（0.9）

1.3數據處理與作圖

數據處理采用DPS 7.05軟件，用LSD法進行多重比較；用Origin 8.0軟件作圖。

2結果與分析

2.1不同地膜物理性能

不同地膜厚度無明顯差異，但透光率和霧度存在較大差異（表1）。透光率以SND2和對照（CK）最高，其次為SND4、SND1和SND3。霧度則以SND2最低，其次是CK和SND4，而SND1和SND3霧度較高。

3結論與討論

環境污染是當今社會亟待解決的問題之一，生物降解地膜可以替代普通塑料地膜緩解“白色污染”的問題[6]。不同降解地膜的物理性能和降解周期對大蒜的生物產量和蒜頭產量有顯著影響。SND1、SND2兩種地膜降解速度較快，穩定期為160～172天，不能滿足大蒜整個生育期的需要，大蒜產量比對照低。SND3盡管在大蒜收獲前未出現明顯降解，但透光率較低、霧度較大，其產量比對照顯著降低。SND4在大蒜收獲前未出現明顯降解，其透光率和霧度與對照接近，產量略高于對照，表明選擇功能期滿足需要、透光率和霧度適宜的降解地膜，可以實現降解與功能的同步，不僅利于增產，而且可通過降解減少對環境的不良影響。

研究表明，PBAT有較強的韌勁和好的纏結性，并有較快的降解速度[10]。因此，SND2（PBAT）較早出現降解。PPC是一種完全可降解的環保型塑料，具有良好的生物相容性和極低的氧透過率，較易在熱、催化劑或微生物作用下發生降解[11]。PLA具有良好的透氣性，掩埋在土壤里降解，產生的二氧化碳直接進入土壤有機質或被植物吸收，不會排入空氣中造成溫室效應。隨著大蒜生長中后期膜內溫度的不斷升高，SND1（PLA+PPC）出現降解。SND1、SND2可能由于破膜較早而引起土壤中水分不足等因素而減產。可見，降解較快的地膜對大蒜蒜頭產量并不是很好。而SND3和SND4的降解周期較長。SND4降解地膜與對照相比，略有增產，表明以生物降解地膜替代普通地膜應用于大蒜生產具有可行性。

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[7]郇存海， 王玉河. 花生應用淀粉樹脂地膜試驗效果[J]. 山東農業科學，2004（4）：38， 42.

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[10]宋鵬飛， 孫海榮， 王榮民 ，等. 聚碳酸亞丙酯共混改性研究進展[J]. 材料導報， 2012， 26（13）： 97-100.

[11]娜布其. PPC與PBAT、PCL、PBS及PLA共混物及制備方法[J].科技信息， 2013（15）： 430.