生物降解地膜在長沙煙區烤煙生產中的應用探析

夏滔，李智勇，張文軍

(長沙市煙草公司，湖南 長沙 410600)

地膜在烤煙生產中非常常見，具有促進煙葉增產提質、改善中下部煙葉的光照條件、減輕雜草和病蟲為害等作用[1-3]。與此同時，地膜的大規模應用也帶來了白色污染，對生態環境造成了損害。生物降解地膜可較好地協調土壤中的水、肥、氣、熱狀況，并可省去揭膜用工，減少白色污染，對烤煙生產具有重大的實用價值[4-6]。目前，全生物可降解地膜在長沙煙區的田間應用還缺乏系統研究。基于此，本試驗以生物降解地膜的使用性能、烤煙生長、土壤情況等為評價指標，對生物可降解地膜和普通地膜開展田間對比試驗，探析生物可降解地膜在烤煙生產上的應用前景，以期為煙區烤煙清潔生產、可持續生產提供支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗選在湖南長沙市寧鄉縣黃材鎮黃材村(112.13°E，28.15°N)有代表性的丘塊進行，試驗區平均海拔110 m，土壤肥力中上水平，水利設施較為完善。

供試品種為云煙87。供試地膜包括普通配色地膜和長沙瑞和公司生產的生物降解地膜。

1.2 處理設計

試驗共設3個處理：T1，普通配色聚乙烯地膜；T2，以煙梗為原料的生物降解地膜；T3：不蓋地膜。每個品種種植667 m2。以當地習慣水平(每667 m2N 10 kg，N∶P∶K為1∶1∶3)施肥。田間栽培管理按當地生產規范化要求進行，各項農事操作及時一致，均按照《長沙煙葉標準化生產技術方案》執行。

1.3 測定項目與方法

土壤溫度。采用曲管地溫表測量離地表10 cm深度的地層溫度，每個處理至少3個采集點，每3 d至少進行2次觀測，分別為08：00和14：00。土壤濕度：采用土壤濕度測量儀測定，在距地表10 cm深度處進行，每個處理至少3個采集點，與測定土壤溫度同時段進行。

降解程度觀測。每5 d進行一次，觀察地膜的變化情況，如變薄、出現孔隙、顏色變化等，并拍照。

用工量及其費用調查。記載并測算各處理覆蓋環節的用工量及用工成本。

農藝性狀。于打頂期左右，每小區隨機觀察有代表性煙株10株，測量并記載株高、葉數、莖圍、節距、腰葉長、腰葉寬等農藝性狀指標。

主要經濟性狀。按小區采收，烘烤，分級，計產，統計單位面積產量、均價、產值、上等煙比例、中等煙比例等。經濟性狀統計參照烤煙國家標準42級進行分級測產，按照當年國家收購價格測算產量、產值、均價等。

2 結果與分析

2.1 地膜覆蓋及其降解

從表1可知，普通聚乙烯地膜(T1)在試驗期間僅在顏色上出現泛白的變化，而孔隙和厚度基本沒有變化，質量略減輕，可能是受到了揭膜時的磨損所致。生物降解地膜(T2)的覆蓋使用量較大，每667 m2達到了28 kg，約50 d后完全降解，顏色由米黃變成白色，厚度逐漸變薄，孔隙隨時間增多擴大，最終只剩下細小的殘片直至降解完成。

表1 地膜覆蓋及降解情況

2.2 土壤溫濕度

從圖1可以看出，氣溫的變化較土壤溫度變化幅度大，3月26日至4月16日，T1、T2及T3處理8:00的土壤平均溫度分別為15.12、14.88、14.88 ℃，14:00的土壤平均溫度分別為19.75、20.88、18.38 ℃，不同處理的土壤溫度差異不大，但可以看出，兩個覆膜處理的土壤溫度均較不覆膜略高，說明覆蓋地膜具有一定的保溫作用。4月17日普通膜揭膜后，T1、T2及T3處理8:00的土壤平均溫度分別為17.88、18.63、18.25 ℃，14:00的土壤平均溫度分別為20.20、20.25、20.38 ℃，處理間差異較小，說明生物降解地膜的保溫作用優勢不明顯。

圖1 各處理8：00(上)和14：00(下)的土壤溫度

從圖2可以看出，試驗期間正值雨季，各處理相對濕度變化基本一致。3月26日至4月16日，T1、T2及T3處理8:00的平均土壤相對濕度分別為58.15%、57.04%和56.64%，14:00的平均土壤相對濕度分別為57.76%、55.34%和54.43%，各處理間T1濕度相對較高。4月17日普通膜揭膜后，T1、T2及T3處理8:00的平均土壤相對濕度分別為64.51%、65.79%和63.35%，14:00的平均土壤相對濕度分別為64.75%、67.00%和64.16%，T2處理的相對濕度高于T1，說明生物降解地膜在后期發揮了一定的保濕作用。

圖2 各處理8:00(上)和14:00(下)的土壤濕度

2.3 生產成本

從表2可以看出，T1在使用量及購買成本上均低于T2。在覆膜揭膜成本上，因為T1無法降解需要人工處理，因此成本較T2高。T2地膜使用量較大，且單價更高，但由于其不需要揭膜，能夠自行降解，因此覆蓋揭膜成本低于T1，但總成本仍高于T1。總體來看，生物降解膜能夠有效保護環境，但用量及價格比較高。

表2 各處理667 m2覆膜的生產成本

2.4 大田生育期

由表3可以看出，T1與T2處理的各生育時期基本一致，在煙株現蕾前，蓋膜的各生育時期相比T3要提前2 d，這樣延長了煙株的營養生長時間，有利于前期的營養物質積累。現蕾以后，各處理的生育期及采收期基本保持一致。總的來說，不同處理對煙株生育期影響較小。

表3 不同處理對大田生育期(月-日)的影響

2.5 農藝性狀

從表4可以看出，3種處理的煙株株高差異明顯， T1最高，T3最低。各處理莖圍大小相當，節距以T1最高。各處理的上、中、下部葉長寬差異不明顯，但均以T2的最低。各處理的葉片數基本相同，根與葉的鮮重和干重均以T2最大，可能因其覆膜時間較長，促進了整個煙株的生長。總體來看，不同處理對農藝性狀的影響較小。

表4 不同處理對農藝性狀的影響

2.6 經濟性狀

從表5可以看出，產量、上等煙比例、產值及均價均以T2高，T1和T2處理的煙葉產量、上等煙比例、產值和均價較為接近，都高于T3，說明覆膜可以提高煙株的產值。

表5 不同處理對主要經濟性狀的影響

3 討論

本研究顯示，由煙梗為原料制成的生物降解地膜與聚乙烯普通地膜同樣具有保溫保濕的作用，且其覆蓋的時間更長，特別是在普通地膜揭膜以后，生物膜仍可以繼續起到一定的保溫保濕作用，對促進后期煙株的生長有一定的作用。生物降解地膜由于在后期無需揭膜操作，減少了揭膜用工，也減少了一些蟲草的侵害，符合煙草生產降本增效的要求。此外，生物降解地膜在環保方面優勢明顯，能夠逐漸降解，綠色無公害，而普通地膜卻會造成白色污染。在農藝性狀方面，生物降解地膜處理對煙草根葉質量有一定的增重效果，可能是長時間的覆膜促進了煙株生長；在經濟性狀方面，生物降解地膜處理也表現出一定的增產增收作用。

與傳統地膜相比，生物降解地膜處理對煙株生育期及主要農藝性狀無顯著影響，且每667 m2可節約用工成本100元，但因生物降解地膜的購買價格比普通地膜高且使用量也較大，從生產成本角度考慮，對煙農來說并不劃算。生產商應進一步改進地膜生產工藝，在確保地膜質量基礎上降低銷售價格，以實現大面積推廣應用。