生物降解膜對土壤物理性狀及花生莢果產量的影響

焦坤 陳殿緒 侯敬鋮 許婷婷 吳正鋒 趙紅軍 鄭永美 于天一 沈浦 王才斌

摘要：在大田條件下，以普通地膜PE膜為對照，比較了2017BS、M2351、C2三種生物降解膜覆蓋對土壤物理性狀及花生莢果產量的影響。結果表明，花生生長發育前期（7月中上旬）各降解膜覆蓋下的土壤溫度和水分含量均高于露地栽培，表現為M2351<2017BS

關鍵詞：花生;生物降解膜;土壤物理性狀;莢果產量

中圖分類號：S565.201文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2018）12-0064-04

農用地膜覆蓋是一項改善農作物生長環境的栽培技術，具有明顯的增溫、保墑、除草、促早熟、增產的效果[1-3]。地膜是一種高分子化合物，極難降解 [4]。殘留地膜造成土壤結構破壞、板結，土壤透氣狀況惡化，破壞了植物根系的吸收能力，降低土壤的肥力水平，甚至引起土壤次生鹽堿化，最終導致土壤質量和作物產量下降[5，6]。生物降解地膜不但具有與普通地膜相似的增溫保墑、增產效果，同時在自然條件下因微生物作用而引起降解[7-9]，可有效解決殘膜對土壤環境污染的問題。因此，發展綠色環保的生物降解地膜將是解決農田白色污染這一難題的理想途徑。花生是我國重要的油料作物和經濟作物，生物降解膜在花生上的應用效果研究前人開展過一些試驗。吳正鋒[10]、陳殿緒[11]等研究表明，生物降解膜延遲了花生的出葉速度，側枝數減少，進而影響到莢果的飽滿度，成熟期的莢果產量和普通地膜相當或略低。生物降解膜的降解效果與土壤中的水、氣和熱條件以及微生物活動分解作用有關[12]，目前生物降解膜對土壤溫度、濕度等土壤理化性質研究較少。為此，本課題組采用山東農業大學提供的3種氧化生物降解地膜，研究其對土壤物理性質及花生生長發育的影響，為降解膜在花生上的應用提供理論依據。

1?材料與方法

1.1?試驗設計

試驗于2017年在萊西市望城鎮山東省花生研究所實驗站（北緯 36°48′47″，東經120°30′17″）進行。共設5個處理：以露地起壟為空白對照（CK1），普通PE地膜作對照（CK2），3種氧化生物降解地膜處理，分別為2017BS、M2351和C2。每種地膜播種1壟2行，長度50 m，重復3次。供試花生品種為中早熟大花生花育33，2017年5月7日播種，5月20日花生出苗，9月17日收獲。

1.2?測定項目與方法

成熟期各處理選3穴（6株）典型植株帶回實驗室，測定花生的植株性狀、莢果性狀;每處理選6.66 m2的小區收獲、晾干、測產， 重復3次。

土壤溫濕度的測定： 分別于出苗期、開花下針期、結莢期和收獲期采用土壤溫濕度記錄儀HH-2測定。

降解膜的降解率： 分別于花生播種前和收獲后稱取5 m長降解膜的重量，由兩者的比值計算出生物降解膜的降解率。

1.3?數據處理

采用Microsoft Excel 2007進行數據整理及作圖，SAS10.0軟件進行數據統計分析和多重比較。

2?結果與分析

2.1?各種地膜對土壤溫度的影響

花生播種后5 d，各降解膜和普通地膜覆蓋下的土壤（0～5 cm）溫度均比露地栽培高5.3℃左右。播種后18 d，各降解膜處理土壤溫度高于露地栽培（CK1），不同降解膜處理間比較， M2351<2017BS<C2，普通地膜（CK2）的土壤溫度最高。播種后52 d，降解膜M2351、2017BS和露地栽培的土壤溫度差異不顯著，均低于降解膜C2和普通地膜處理，這可能與降解膜開始降解有關。播種后75 d至花生成熟期各處理間溫度差異不顯著。

2.2?各種地膜對土壤水分的影響

播種后5 d，各地膜處理之間土壤水分含量差異不顯著（由于播種前后天氣特別干旱，覆膜對土壤水分影響不大）。播種后18 d，各覆膜處理的土壤（0～5 cm）水分含量顯著高于露地栽培， 2017BS、M2351和C2降解膜處理相差不大，普通地膜處理的土壤含水量最高。播種后52 d，2017BS、M2351和露地栽培的土壤水分含量相差不大，低于C2降解膜和普通地膜。播種后75 d至花生成熟期，降解膜2017BS、M2351、C2和普通膜處理差異不顯著，三種降解膜處理的土壤水分依次為2017BS>M2351>C2。

2.3?各種地膜對成熟期土壤物理性狀的影響

由表1看出，花生成熟收獲期覆膜處理的土壤容重略高于露地栽培，但差異未達顯著水平，其中降解膜2017BS和M2351處理的土壤容重稍低，普通膜和C2膜的土壤容重較高。露地栽培土壤總孔隙度略高于覆膜處理，各處理間差異均不顯著。表明降解膜處理對花生成熟期土壤的容重和孔隙度影響不大。

2.4?各種地膜對花生成熟期莢果產量的影響

降解膜處理的花生產量低于普通膜處理，其中降解膜2017BS的花生莢果產量比普通地膜處理低920.1 kg/hm2，減產24.9%，差異達顯著水平;降解膜M2351莢果產量比普通膜低10.8%，降解膜C2莢果產量比對照增產1.9%，兩降解膜M2351及C2處理與普通膜處理間差異不明顯。

2.5?不同降解地膜的降解效果

通過田間觀察發現，花生出苗期（播種后14 d），降解膜2017BS和M2351容易破碎。播種后50 d，普通地膜未出現橫向裂紋，而各降解膜出現不同程度的降解，膜的表面出現或大或小的橫向裂紋，從降解膜的裂解紋大小來看，2017BS的降解幅度最大，其次是M2351，C2出現少許橫向裂紋。花生成熟期（9月9日）普通地膜未出現裂紋，降解膜2017BS和M2351已經降解成碎片，而C2還只是出現橫向裂紋，并未降解成碎片。測定結果表明，降解膜2017BS和M2351降解率分別為98.04%和98.53%，兩種降解膜在土壤中殘存量少，降解效果好;花生成熟期殘留在土壤中的C2降解膜重量遠大于其他兩種降解膜，降解率僅為27.16%，降解效果較差（表2）。

3?討論與結論

3.1?降解地膜對土壤物理性狀的影響

土壤物理性質會顯著影響作物根系生長、分布和生理功能。凌紅波等[12]研究表明，全生物降解膜的使用可有效提高土壤水分，起到調溫保墑的作用，同時對試驗區土壤肥力也有一定的改善。本研究發現，花生播種后0～50 d，降解膜的增溫保水性能地低于普通地膜但高于露地栽培，75 d后各處理間差異不明顯;幾種降解膜比較，花生生育前期2017BS和M2351的增溫保水性能略低，C2較好，播種75 d至花生成熟期，三種降解膜處理的土壤水分依次為2017BS>M2351>C2，這可能由于本年度花生生育后期雨水較多，2017BS、M2351降解膜的降解效果好，增加了雨水入滲，土壤含水量高，C2降解效果差，雨水入滲少，土壤含水量低，賴添奎等[13]也得出相似結論。降解膜處理對花生成熟期土壤容重和孔隙度影響不大，覆膜處理對土壤理化性質的影響可能與花生生育期、灌溉措施有關。

3.2?降解地膜對花生植株性狀及產量的影響

蘇玉香[14]研究表明，雙解膜處理的花生產量高于普通膜處理; 吳正鋒等[10]研究表明，降解膜處理的花生莢果產量略低于普通膜處理。本試驗結果表明，不同降解膜對花生產量的影響不同，降解膜C2處理產量與普通膜相近，但是降解效果差;降解膜2017BS降解效果好，產量降低顯著;降解膜M2351產量與普通膜差異不顯著，降解效果較好。

3.3?降解地膜的降解效果

播種后50 d，各降解膜出現不同程度的降解，膜的表面出現或大或小的橫向裂紋，從降解膜的裂解紋大小來看， 2017BS裂紋最多，其次是 M2351，C2僅出現少許橫向裂紋 。花生成熟期（9月9日）普通地膜未出現裂紋，降解膜2017BS和M2351已經降解成碎片，而降解膜C2還只是出現橫向裂紋，并未降解成碎片。3種降解膜的降解速率為 ?M2351> 2017BS>C2。

綜上所述，花生播種-出苗期間，花生播種后0～50 d，降解膜的增溫保水性能低于普通地膜但高于露地栽培，50 d后各處理間溫濕度相差不大。降解膜2017BS與M2351處理莢果產量均低于普通地膜，其中2017BS處理差異達顯著水平，而M2351處理差異則不顯著，這兩種降解膜在土壤中殘存量少，降解效果好。但降解膜2017BS和M2351容易破裂，不易實現機械化覆膜，建議今后增加膜的韌性;降解膜C2莢果產量與普通膜相近，但殘留量較大，降解效果較差。

參?考?文?獻：

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