全生物降解膜降解特征及其對花生產(chǎn)量的影響

賴添奎 吳新洪

摘 要：全生物降解地膜不僅可以提高葉綠素的含量同時在延緩葉子衰老增溫保濕等這些方面都可以起到良好的作用。為了深入研究全生物降解膜以及它的使用從它的特性以及對花生產(chǎn)量的影響這2個方面進(jìn)行探討，希望可以對花生種植保證穩(wěn)產(chǎn)和解決農(nóng)膜殘留污染環(huán)境提供依據(jù)。同時還通過其他地膜的對比分析來分析他的具體影響因素。

關(guān)鍵詞：生物降解膜；花生；產(chǎn)量

中圖分類號：S-3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180329016

前言

地膜在現(xiàn)在的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)是重要的資料，在旱地作物以及蔬菜種植中都得到廣泛的使用?；ㄉN植時覆蓋地膜具有增溫保墑以及防止雜草，促進(jìn)開花跟提早成熟這些方面都有著重要的作用，同時也可以提高經(jīng)濟(jì)效益。很多研究表明使用地膜的花生要比露地種植的每公頃要增加3000元左右的收益。但是我國的地膜都是應(yīng)用聚乙烯這些很難降解的地膜，造成很長時間殘膜殘留導(dǎo)致的“白色污染”。這些也是研究全生物可降解膜的重要因素。

1 全生物降解膜的優(yōu)勢以及實(shí)驗(yàn)材料跟方法

在研究中發(fā)現(xiàn)生物降解膜跟一般的膜在保墑跟增溫的效果上以及土壤形狀或者增進(jìn)作物生長這些方面都普通膜要好很多，同時它還容易降解不會產(chǎn)生污染，這些優(yōu)點(diǎn)受到市場的關(guān)注?，F(xiàn)在全生物降解膜還是在小范圍的實(shí)驗(yàn)以及研發(fā)階段，距離大面積推廣還有較長的路要走。筆者主要選用4類不同配比的生物降解膜跟地膜進(jìn)行大田實(shí)驗(yàn)，使用沒有覆膜的大田進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對照，來對地膜在溫度控制水控制以及降解的特性跟產(chǎn)量等這些方面進(jìn)行全面的研究跟分析，最終篩選中出最適合花生高產(chǎn)的全生物降解膜，為生物降解的使用作用應(yīng)有的貢獻(xiàn)。[1]

1.1 實(shí)驗(yàn)的材料

實(shí)驗(yàn)主要是選擇在實(shí)驗(yàn)基地跟當(dāng)?shù)亟?jīng)常使用的花生品種，這一品種為普通株型直立花生結(jié)果較為集中，同時生育期大約在130d，抗旱澇抗病害。使用的生物降解膜，寬度在90cm，厚度在0.008mm，主要的材料為PLA以及PBAT跟淀粉同時使用不同的比例進(jìn)行吹塑，具體的配方為，樣品Q1為PBAT為90%， Starch為10%；樣品Q2為PBAT在80%含量，Starch為20%的含量；Q3的PBAT在82.35%，PLA在17.65%，Q4的PBTA在84%，Starch在16%這樣的比例。普通的地膜是聚乙烯地膜寬度為90cm，厚度在0.008mm。

1.2 實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)田的概況

實(shí)驗(yàn)田地勢較為平坦，土壤為砂壤，地力也十分均勻，在測試中得到，土層在20cm左右，速效磷含量在124mg/kg，有機(jī)質(zhì)為14.9g/kg，全氮為45.7mg/kg，速效鉀為147.4mg/kg，pH值在5.33左右。基本的土壤營養(yǎng)成分為這樣[2]。

1.3 具體的設(shè)計

其中有6個處理，主要有Q1-Q4的降解地膜跟不覆膜以及普通的地膜，主要也是講這3個大類進(jìn)行比較，主要是篩選出適合花生生長的全生物降解膜。以普通地膜做對照，同時隨機(jī)區(qū)組一共充分3次，每個小區(qū)域?yàn)?0m2有6行，每壟寬度為50cm，隴上播大約2行，每個小區(qū)域有3壟，行距為25cm穴距為16cm，密度在12.6萬穴/hm2每穴為2粒。起壟是每公頃撒復(fù)合肥500kg，整個種植期間不澆水。

1.4 測定項(xiàng)目的方法

地膜的降解速度要每10d觀察1次，使用曲管地溫計對各個地膜在8：00，14：00以及20：00在5cm、10cm、15cm、20cm的深度測溫同時計算出平均溫度。使用土鉆法進(jìn)行土壤水含量的測量，取不同深度的土壤進(jìn)行烘干同時測量其中的含水量。其中在生育期要隔20d便選擇一些有代表性同時生長正常的進(jìn)行主莖跟側(cè)枝的測量。使用SPAD-502葉綠素對花針期以及結(jié)莢期跟成熟期進(jìn)行三葉葉綠素的測量。在光合測定上使用Li-6400XT光合儀在10：00～14：00之間測量，同時還有熒光參數(shù)測定以及生物量的測定，在烘干稱重時，每個小區(qū)域在各個生育期選取1次，正常植株晾干分別測地上跟地下重量，只有在105℃恒溫30min，之后降到80℃繼續(xù)烘干測重。收獲的時候要選擇生長整齊的5穴單株考察，對結(jié)果數(shù)跟飽果數(shù)以及枇果幼果進(jìn)行測量。每區(qū)選擇10m2收獲，曬干后稱重，隨機(jī)選擇3kg算千果數(shù)。[3]

2 對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析

2.1 全生物降解地膜的時間降解程度

在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)Q4在腹膜之后的50d出現(xiàn)一些裂紋，在70d之后有25%的小裂紋出現(xiàn)，100d之后出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋，沒有很大的裂紋，收獲之后基本降解為16cm2的裂紋。Q1，Q3中地膜分解較慢在收獲的時候也出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋，沒有較大的裂紋，達(dá)到降解的要求。Q2在降解中速度最快，30d之后有裂紋，沒有到收獲期已經(jīng)分解為16cm2的小塊，在保濕跟產(chǎn)量提高上十分不利。普通地膜在收獲前出現(xiàn)裂紋。其中Q4的降解周期跟花生的生長周期最為相近。

2.2 不同地膜在對溫度跟土壤水分中的影響

在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)整個生長期覆蓋地膜要比不覆蓋地膜溫度高，因此可以認(rèn)為覆蓋地膜之后對保濕有效。生物降解的Q3，Q4在花生的前期以及各層溫度在土壤溫度的測量中基本相近沒有較大差異，因此可以認(rèn)為這2種地膜在花生的生育期完全可以達(dá)到普通地膜的效果，在生長的中后期這2種地膜的溫度要低于對照組，但是效果不明顯。從里分析發(fā)現(xiàn)是由于地膜開始降解保溫性能下降，因此造成溫度降低。[4]

在土壤水分中可以看出，在覆膜之后的40d、60d、120d的測量中發(fā)現(xiàn)，這些有地膜覆蓋的要比沒有地膜覆蓋的要高很多，同時在80～100d這個時期不覆膜的含水量要比生物降解覆膜的高很多，普通覆膜最低，這個時期是因?yàn)榈啬そ到猱a(chǎn)生裂紋增加了滲水的作用。在覆膜之后的40d、60d、120d之后，Q2中的各個層次含水量最低，同時保水性最差。

2.3 對于沒有覆蓋地膜的跟覆蓋地膜的相比，花生的主莖跟側(cè)枝在隨著時間的增長也在不斷提高

在生育的前期，處理差異不大，在時間的不斷推移中，差異性逐漸顯現(xiàn)。沒有覆蓋地膜的要比覆蓋地膜的差很多，其中Q3最好，主莖跟側(cè)枝要明顯高于其他對照組。

不同的地膜覆蓋對葉綠素含量上的變化。可以發(fā)現(xiàn)在花針期跟結(jié)莢期以及成熟期，他們的地膜處理中葉綠素含量要高于沒有覆膜的同時效果十分明顯?；ㄡ樒?，Q3的葉綠素含量跟其他組比要高很多，在不斷的推進(jìn)中可以發(fā)現(xiàn)降解地膜的含量要明顯高于其他小組。在成熟期降解地膜中的葉綠素含量也要比其他小組高，其中Q3最好要比沒覆蓋的高20.6%。

2.4 不同地膜覆蓋上對凈光合速率造成影響

花生的整個花針期以及結(jié)莢期跟成熟期，每個地膜在處理上花生的倒三葉光合速率要比沒有覆蓋地膜的高很多。在花針期跟結(jié)莢期生物降解地膜的花生要比其他對照組在三葉凈光合速率上低很多，但是在結(jié)莢期卻沒有太高差異，成熟期Q1，Q3，Q4的三葉光合速率要比對照組高很多，同時葉綠色的變化較為一致。花針期以及結(jié)莢期跟成熟期，Q3在花生的主莖倒三葉凈光合速率上明顯高于別的生物降解地膜處理，效果十分明顯。

單株生產(chǎn)力以及產(chǎn)量上的影響。覆蓋地膜之后要明顯高于沒有覆蓋的，差異十分明顯。其中Q3的產(chǎn)量最高，比沒有覆蓋的高出13%。同時Q4的產(chǎn)量較低，跟對照組比減產(chǎn)1.4%，差異較小。其他對照組的地膜要明顯減產(chǎn)，Q1減產(chǎn)4.7%，Q2減產(chǎn)8.6%。[5]

3 綜合分析

生物降解地膜中降解的速率主要跟聚合物的結(jié)構(gòu)以及誘導(dǎo)期長短跟環(huán)境差異有關(guān)。在研究中發(fā)現(xiàn)，誘導(dǎo)期短的時候，地膜在降解的時候速度會更快，其中淀粉含量越高降解的速度越快。在PBAT中他的淀粉添加量在不斷增加，同時地膜的誘導(dǎo)期也在不斷縮短，降解速度逐漸加快，添加20%的淀粉之后降解的速度最快，在30d之后便開始降解。在添加10%的淀粉跟17.65%的PLA之后地膜在70d之后才開始降解。

生物降解地膜可以改善土壤中的水熱狀況，保溫跟保墑效果跟一般地膜極為相接。代替普通地膜在生產(chǎn)中有著重要的環(huán)保意義。全生物降解膜對花生的生長跟發(fā)育都十分有利，產(chǎn)量跟效果要好于普通地膜，Q4跟普通地膜相近，因此2種生物膜在保持土壤水分跟減少殘膜殘留導(dǎo)致污染環(huán)境上都有很大的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]林萌萌，孫濤，尹繼乾，等.不同生物降解地膜對花生光合特性和產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2015，31（27）：190-197.

[2]唐薇，張冬梅，徐士振，等.生物降解膜降解特征及其對棉花生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響[J].中國棉花，2016，43（4）：21-24.

[3]張妮，李琦，侯振安，等.聚乳酸生物降解地膜對土壤溫度及棉花產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報，2016，33（2）：114-119.

[4]吳正鋒，林建材，馮昊，等.生物降解膜對花生農(nóng)藝性狀和莢果產(chǎn)量的影響[J].花生學(xué)報，2016，45（3）：57-60.

[5]何文清，趙彩霞，劉爽. 全生物降解膜田間降解特征及其對棉花產(chǎn)量影響[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011（06）.

作者簡介：賴添奎（1977-），男，高級農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)科研及科技推廣工作。