可控全生物降解地膜對玉米生長的影響

代健康等

摘要[目的]進一步探明可控全生物降解地膜的降解過程和對玉米生長發育的影響。[方法]選取15種降解地膜為研究對象，以普通地膜和裸露地為對照，明確可控全生物降解地膜的農田覆蓋效應、降解性能和應用前景，逐步篩選出能替代常規普通膜的參試降解膜。[結果]15個參試的全生物可降解地膜在誘導期均未達到70 d左右的預期目標，誘導期偏短。絕大多數降解膜的降解進程不能有效地控制，降解地膜誘導期的可控性差。在覆蓋作業過程中，絕大多數參試膜在整地水平較高的條件下能適應農藝操作要求。總體看，降解地膜在一定時間內能達到消除地膜殘留污染的目標。[結論]生物降解膜與普膜一樣，具有相同的保溫功能與增產作用，而且可有效解決普通地膜的“白色污染”問題，可以確定其在消除地膜殘留污染、促進地膜覆蓋栽培健康發展方面的可能性。

關鍵詞全生物降解地膜；覆蓋效應；降解性能；應用前景

中圖分類號S504.4文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）21-071-02

作者簡介代健康（1978-），男，云南曲靖人，高級農藝師，從事糧食作物栽培技術及生物降解地膜試驗示范研究。

收稿日期20150527

20世紀70年代之后，塑料薄膜在我國農業生產上使用日益廣泛。農作物地膜覆蓋、果蔬反季節生產為農業帶來了“白色革命”，使糧食作物、果蔬產量大幅度提高，給農民帶來了巨大的經濟效益。但是，地膜對農業生態的污染已成為一大公害，引起了全球科學界的重視，環境友好型可降解地膜是未來農用塑料地膜的補充或替代產品[1]。為進一步有效減少耕地和環境污染，逐步消除“白色污染”，筆者研究了可控全生物降解地膜的降解過程和對玉米生長發育的影響，加快生物可降解地膜推廣運用步伐，促進農業可持續發展。

1材料與方法

1.1試驗點概況

該試驗于2013～2014年由曲靖市農業科學院組織實施，試驗點位于云南省東北部曲靖市會澤縣寶云街道土城村良種場，地處103°03′～103°55′ E、25°48′～27°04′ N之間。縣城所在地海拔2 110 m，屬南溫帶季風氣候。年平均氣溫12.7 ℃。夏、秋季常受赤道海洋的西南季風和來自熱帶海洋的東南季風影響，陰雨天多，雨量充沛。冬季盛行大陸季風氣候，雨量稀少。年平均降水量817.7 mm，雨季從5月開始，10月結束，雨天平均為97.3 d，干季天數為210 d，全年降水量不足。

1.2參試材料

華麗1#——處理1；華麗2#——處理2；華麗3#——處理3；

HY1——處理4；HY2——處理5；HY3——處理6；

金發1#——處理7；金發2#——處理8；1#——處理9；

2#——處理10；3#——處理11；BASF1——處理12；

BASF2——處理13；BASF3——處理14；益德——處理15；

清田——CK1；露地——CK2。

1.3作物春玉米，品種為云瑞999。

1.4試驗設計

覆膜栽培試驗采用兩因素隨機區組設計，覆蓋方式為A因素，設A1～A15降解地膜、A16普通地膜CK1和A17裸露CK2共17個處理，每個處理為1個試驗小區，共51個小區；栽培作物為B因素，選玉米（品種為云瑞999）；隨機排列，3次重復。每個試驗小區的長度為20 m。墑面按1.3 m開墑起壟，墑面高15 cm，大行距90 cm，小行距40 cm，株距40 cm，塘深13～15 cm，栽培試驗區四周設保護行。

2結果與分析

2.1參試地膜降解情況分析

在參試的15個全生物可降解地膜中，所有處理的降解膜在誘導期均未達到70 d左右的預期目標，誘導期偏短。

在誘導期，參試降解地膜誘導期最長為56 d（處理12），35 d≤多數參試膜≤45 d，少數參試膜≤20 d，降解進程不能有效地控制。

在開裂期，所有參試降解膜仍然未達到85 d左右的預期目標，50 d以上達到開裂期的只有處理12，而處理10在20 d就處于開裂期。

在大裂期，所有參試降解膜未能達到105 d左右的預期目標，與預期目標最近的仍然是處理12，大裂期天數為80 d，其次是處理13、處理14、處理15 3個處理，大裂期天數為56 d。

在碎裂期，除處理4、處理5、處理6、處理12、處理13、處理15外，其余所有參試降解膜在110 d左右均可達到碎裂期，甚至處理10在45 d就進入了碎裂期。

在無膜期，僅有處理2、處理3、處理7、處理8、處理10、處理11這6個參試降解膜在170 d左右看不到降解膜，其余降解膜仍未達到無膜期。

2.2參試降解膜對玉米生育期的影響

2.2.1對出苗的影響。

覆膜玉米出苗期為6～9 d，比不覆膜提前2～11 d，其中，CK1、處理11、處理15同一天出苗且早于其他降解膜1～3 d，比露地提早5 d。

2.2.2對三葉期的影響。

覆膜玉米達到三葉期的時間為18～23 d，為處理15與CK1處于同一水平，處理3、處理4明顯滯后。

2.2.3對拔節期的影響。

覆膜玉米達到拔節期的時間為47～57 d，此時，處理5突飛猛進趕上了CK1，而處理3、處理14、處理15與CK1相比滯后6 d，處理1、處理2與CK2相比滯后了10 d。

2.2.4對大喇叭口期、抽雄期、開花期和吐絲期的影響。

覆膜玉米達到大喇叭口期的時間為63～71 d，除處理1、處理2、處理3外，其余參試降解膜與CK1相比差異不顯著，甚至處理8在大喇叭口期比CK1早1 d。

覆膜玉米在抽雄期、開花期和吐絲期的時間分別為69～88、70～89、71～90 d，除處理1、處理2外，其余參試降解膜與CK1相比差異不大，處理1、處理2與CK1相比滯后了18 d左右。

2.2.5對成熟期的影響。

覆膜玉米達到成熟期的時間為137～148 d，比不覆膜CK2提前了7～15 d；除處理1、處理2外，其余覆蓋降解膜的玉米達到成熟期的時間比覆蓋普通地膜CK1提前5～8 d。

2.3參試降解膜對玉米病蟲害的影響

總體上，試驗片區玉米覆膜栽培農田試驗發生病害較輕且只為普通的玉米銹病，不同處理對病害的影響不大。

2.4參試降解膜對玉米產量的影響

根據方差分析結果（表1）可知，參試降解膜13個處理與CK1玉米產量差異不顯著，2個參試降解膜處理與CK1玉米產量差異顯著。參試降解膜14個處理與CK2玉米產量差異不顯著，1個參試降解膜處理與CK2玉米產量差異顯著。普通膜CK1與對照露地CK2玉米產量差異顯著。

3結論與評價

3.1各參試降解地膜的降解進程可控性分析

3.1.1誘導期可控性分析。

從不同區組的降解情況看，所有參試降解膜的誘導期均未超過60 d，未達到預期70 d的預期目標，但總體上比上年較好，誘導期有所延長。盡管降解誘導期與玉米生長對溫濕度需求難以吻合，除處理12、處理13和處理6、處理7相對較好，其余處理地膜的誘導期可控性相對差。

3.1.2開裂期可控性分析。

在誘導期，不同區組的所有參試降解膜均<60 d，直接影響到開裂期85 d的預期目標。所有參試降解膜中處理12表現相對較好，59 d達到開裂期。

3.1.3大裂期可控性分析。

由于受誘導期、開裂期可控性差的影響，導致在大裂期，不同區組的所有參試降解膜均未能達到105 d的預期目標。所有參試降解膜中處理12表現相對較好，在玉米覆膜栽培試驗中90 d達到開裂期，在暴曬試驗中70 d達到開裂期。

3.2降解地膜農田覆蓋效應

3.2.1增溫效應。

在覆膜初期（達到開裂期前），參試降解地膜大都表現為增溫效應，對5 cm土壤的增溫作用大于10 cm。在參試降解地膜中，處理13、處理14的增溫效果較好。

3.2.2促進玉米生育進程。

所有覆膜玉米的關鍵生育期與露地玉米相比都提前6～15 d；與覆蓋對照地膜玉米相比，除覆蓋處理1、處理2的降解地膜玉米的關鍵生育期表現為滯后2～17 d外，其余覆蓋降解地膜玉米在抽雄期以前表現為一致或滯后1～8 d，抽雄期以后表現為提前1～8 d。

3.2.3增產效應。

所有覆膜玉米產量均高于露地玉米，說明所有參試降解地膜對玉米都有增產作用。

4討論

4.1降解地膜誘導期的可控性

在參試的15個全生物可降解地膜中，所有處理的降解膜在誘導期均未達到70 d左右的預期目標，誘導期偏短。在誘導期，參試降解地膜誘導期最長為56 d（處理12），絕大多數降解膜在35～45 d即進入誘導期，甚至少部分降解膜在20 d進入誘導期，降解進程不能有效地控制，降解地膜誘導期的可控性差[2]。

4.2覆蓋效應是否與普通地膜相同

在覆蓋作業過程中，絕大多數參試膜在整地水平較高的條件下能適應農藝操作要求。根據作物覆蓋試驗結果顯示，全生物可降解地膜對作物的保溫性和增產效果與普膜接近，而且在覆膜強度、拉伸度和韌性等方面能滿足農事作業要求，總體上比上年較好，同時能抑制雜草。

4.3降解地膜能否達到清除地膜殘留污染的目標

從玉米覆膜栽培試驗的觀察記載看，降解地膜在作物收獲后有很少地膜殘留或基本降解，能達到消除地膜殘留污染的目標。而在埋土試驗中，僅有處理10在5、15、25 cm深土壤不降解，其余降解膜基本能降解或能全部降解?？傮w看，降解地膜在一定時間內能達到消除地膜殘留污染的目標。

4.4推廣前景

經過試驗證明，生物降解膜與普膜一樣，具有相同的保溫功能與增產作用，而且可有效解決普通地膜的“白色污染”問題，對保護生態環境、推動農業可持續發展，建設生態農業、綠色農業和科技農業意義深遠，具有較好的發展前景。

參考文獻

[1] 劉敏，黃占斌，楊玉姣.可生物降解地膜的研究進展與發展趨勢[J].中國農學通報，2008，24（9）：439.

[2] 鄂文第.2014年度可控全生物降解地膜農田試驗報告[R].全國農業技術推廣服務中心，2015：46-47.