生物降解液態(tài)地膜覆蓋對(duì)耕層土壤含水率的影響

郝晶

可降解液態(tài)地膜（簡(jiǎn)稱液膜）是一種乳狀懸浮液，兌水噴施在土壤表層形成一層膠狀薄膜，使土壤顆粒聯(lián)結(jié)起來，起到全部或部分覆蓋地表，抑制或降低土壤水分蒸發(fā)的作用。筆者選取三種阜新地區(qū)常用的地膜與液態(tài)地膜進(jìn)行土壤含水量的對(duì)比試驗(yàn)，為進(jìn)一步為探究生物可降解液態(tài)地膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的優(yōu)勢(shì)提供理論基礎(chǔ)。

一、材料與方法

1.試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2015年3—11月在遼寧省阜新蒙古族自治縣進(jìn)行。該縣年均氣溫7.1—7.6℃，降水量480mm，蒸發(fā)量1770mm，降水量年內(nèi)分配不均，夏季占68.5%，三旱（春、伏、秋）頻繁，春旱嚴(yán)重。作物生育期平均氣溫20.2℃，≥10℃積溫日數(shù)為169天d，有效積溫3298.3℃，無霜期144天，生理輻射量284.3千焦，平方厘米，生育期日照時(shí)數(shù)1295.8小時(shí)。

2.試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)旱棚水分控制微區(qū)試驗(yàn)，在晴天時(shí)保持敞開，雨天時(shí)遮蓋頂棚和四周，防止降水進(jìn)入。微區(qū)面積為120cm×100cm，深80cm，四周用高分子樹脂材料包裹相隔，防止水分和養(yǎng)分的側(cè)滲。土壤類型為褐土，質(zhì)地為砂壤土。供試作物為花生，品種為白沙1016，微區(qū)種植兩行，行距50cm，每行10穴，每穴2株。地表覆蓋材料分別為液態(tài)生物降解膜、粉劑降解膜、聚乙烯膜、纖維黑色紙膜，以露地種植為對(duì)照，共5個(gè)處理，4次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，處理設(shè)置見表4。具體操作過程：液態(tài)生物降解膜經(jīng)兌水稀釋，用電動(dòng)噴霧器噴灑于地面；粉劑降解膜兌水溶解稀釋后，用電動(dòng)噴霧器噴灑于地面；聚乙烯膜和纖維黑色紙膜采用平鋪方法覆蓋于地表。

3.測(cè)定項(xiàng)目與方法

土壤水分測(cè)定：在花生苗期至結(jié)莢期，測(cè)定0—30cm土層土壤含水量，每隔5cm土層取樣；在不同生育期（播種期、苗期、花針期、結(jié)莢期、飽果期）測(cè)定0—80cm土層的土壤含水量，間隔20cm土層取樣。取樣重復(fù)4次。土壤重量含水量用105%恒溫烘箱烘干稱重測(cè)定。

二、結(jié)果分析

不同時(shí)期30cm土層土壤含水量，在15—25cm處，含水量明顯降低，這是由于作物根系主要部分集中于15—25cm土層，對(duì)土壤水分的吸收量大所致。在苗期，即播后10天與17天土壤含水量變化趨勢(shì)類似，以播后17天為例，0—5cm土層，液態(tài)生物降解膜與對(duì)照差異顯著，液態(tài)生物降解膜、聚乙烯膜的含水量占田間持水量（按20%計(jì)算）的63%和60%，較對(duì)照含水量（占田間持水量的57%）高10.6%和4.5%。5—10cm土層，纖維黑色紙膜、對(duì)照比液態(tài)生物降解膜含水量高8.5%，8.2%，差異顯著。這是由于液態(tài)生物降解膜、粉劑降解膜、聚乙烯膜覆蓋，較裸地種植土壤表面孔隙度減小，減慢入滲速度，減少了灌水后土壤水分入滲量，導(dǎo)致不同土層土壤水分的增加量較小，表現(xiàn)出對(duì)照含水量較高。10—15cm土層，纖維黑色紙膜、對(duì)照比粉劑降解膜高17.6%，12.8%，差異顯著；15—20cm土層，對(duì)照含水量（占田間持水量的70%）比其他處理高9.6%—18.2%，差異顯著；25—30cm土層，纖維黑色紙膜（占田間持水量的82%）、聚乙烯膜、對(duì)照比粉劑降解膜、液態(tài)生物降解膜（占田間持水量的76%）處理高6%—7%。可見，纖維黑色紙膜覆蓋下土壤表面孔隙較液態(tài)生物降解膜、粉劑降解膜和聚乙烯膜大，入滲較快。

在苗后期，即播后30天，0—10cm為根系生長(zhǎng)部位，需要大量水分，不同處理差異不顯著。10—15cm土層，液態(tài)生物降解膜與粉劑降解膜、聚乙烯膜、纖維黑色紙膜差異顯著，粉劑降解膜、聚乙烯膜、纖維黑色紙膜比對(duì)照土壤含水量（占田間持水量的67%）高3%—4%，貯水能力優(yōu)于對(duì)照。20—25cm土層，纖維黑色紙膜土壤含水量（占田間持水量的83%）比粉劑降解膜高7.7%，差異顯著。

在花針期，即播后40天，此期根系分布區(qū)下扎至15—40cm土層。0—5cm土層，聚乙烯膜與粉劑降解膜、對(duì)照差異顯著。液態(tài)生物降解膜、聚乙烯膜（占田間持水量的51%）、纖維黑色紙膜土壤含水量分別比對(duì)照高10.9%，28.4%，5.0%。粉劑降解膜含水量較低，可能苗期后開始逐漸降解，導(dǎo)致保水性減弱，土壤含水量甚至低于對(duì)照。60—80cm土層，粉劑降解膜與聚乙烯膜差異顯著，聚乙烯膜比粉劑降解膜和對(duì)照分別高21.7%和4.7%。

在結(jié)莢期，即播后75天，不同處理土壤含水量趨于平均，10--15cm土層聚乙烯膜與纖維黑色紙膜差異顯著，液態(tài)生物降解膜和纖維黑色紙膜含水量（占田間持水量的62%）比對(duì)照高5.7%和7.7%。可能是由于作物葉面積增大、遮蔽作用等原因，聚乙烯膜保水性減弱。

在飽果期，花生根系主要分布在在0—30cm深耕層范圍內(nèi)，因此土壤水分變化主要集中在0—30cm土層。而在0—80cm土層的水分變化，在播后147天時(shí)，計(jì)算分析可知，0—20cm土層液態(tài)生物降解膜與聚乙烯膜、纖維黑色紙膜相比差異顯著；40—60cm土層對(duì)照含水量（占田間持水量的83%）與其他處理間差異均顯著；60—80cm土層粉劑降解膜含水量（占田間持水量的71%）與液態(tài)生物降解膜、纖維黑色紙膜、對(duì)照（占田間持水量的81%）差異顯著。

在0—80cm土層出現(xiàn)差異是因?yàn)樵诓シN前30天、籽粒成熟期后，旱棚撤出，有雨水入滲，對(duì)照入滲量明顯高于其他處理。覆蓋條件下不同處理的入滲量，以粉劑降解膜、聚乙烯膜入滲量較小。

三、結(jié)語

苗期0—5cm土層不同覆蓋處理比對(duì)照的含水量高2%—11%，而在其余土層深度，纖維黑色紙膜覆蓋和對(duì)照的含水量較高；花針期0—5cm土層內(nèi)液態(tài)生物降解膜、聚乙烯膜、纖維黑色紙膜含水量比對(duì)照高5.0%—28.4%；結(jié)莢期各處理含水量趨于平均，10—15cm土層，液態(tài)生物降解膜和纖維黑色紙膜含水量比對(duì)照高5.7%和7.7%。