聚乳酸可降解地膜應用試驗

戴紅平

鋪覆可降解地膜的玉米株高、莖粗、穗長、穗重、百粒重等指標均高于普通地膜，可降解地膜的土壤有機質含量高于其他處理，用聚乳酸可降解地膜比普通地膜回收成本低。

1. 研究背景和意義

定西市從上世紀七八十年代開始推廣農用地膜覆蓋栽培技術，地膜覆蓋栽培技術，破解了水資源短缺對我市農業的制約瓶頸，不僅提高了自然降水的高效利用，而且解決了冷涼氣候積溫不足的劣勢，促進了我市種植業結構調整，擴大了玉米、馬鈴薯、蔬菜等高產高效作物的種植范圍，對我市農業增產和農民增收作出了突出貢獻。給農業做出重要貢獻的同時，農村廣袤的土地也逐漸被巨量廢棄地膜侵占，帶來了人所共知的“白色污染”。隨著人類社會對環境問題認識水平的不斷深化，解決廢棄地膜造成的“白色污染”，建立環境友好性社會，目前最有效的辦法就是推廣應用可降解地膜，為了大面積推廣應用可降解地膜，2017年，在定西市安定區嚵口鎮趙家鋪村和魯家溝鎮南川村開展聚乳酸可降解地膜應用試驗。

本研究利用南京大學、常州大學、西北師范大學、蘭州助劑廠 500 噸/年聚乳酸中試生產的聚乳酸樹脂由河南龍都天仁生物材料有限公司加工生產的環境友好生物降解聚乳酸地膜，對比聚乳酸可降解地膜和普通地膜的使用成本、地膜殘留、回收率以及對作物生長效果影響，為大面積推廣可降解地膜提供數據依據。

2.材料與方法

2.1試驗設計

2.1.1試驗地概況

田間試驗地塊選擇在定西市安定區嚵口鎮趙家鋪村和魯家溝鎮南川村，位于安定區北部距市區15公里，日照充足，海拔1850米，年均降雨量380毫米，年平均氣溫7.2℃。

2.1.2供試材料

供試玉米品種為試驗區大面積推廣的豫玉22號。

試驗用可降解地膜是由西北師范大學提供的聚乳酸可降解地膜，幅寬為1.2m，厚度為0.008mm。普通地膜是由蘭州金土地塑料制品有限公司提供的，幅寬為1.2m，厚度為0.01mm。

2.1.3試驗設計

每個試驗點設三個處理（聚乳酸可降解地膜、普通地膜、露地）采用隨機排列，三次重復，每一個重復面積為0.5畝，共計3畝，小區方向為東西向，以普通地膜和露地栽培為對照，采用平壟栽培，株距40cm，行距60cm。

5月21日采用人工方法覆膜并播種，6月13日出苗，10月15日采收，其它管理措施同大田。

2.2 測定指標及其方法

2.2.1可降解地膜降解觀察和降解率測定：通過定期的人為肉眼觀測，記錄地膜形態以及表面完整情況的變化。每個處理的降解膜，定位10個觀測點，記錄每個位置出現裂縫等的時期。

2.2.2 植株生育期性狀觀測：玉米成熟后，隨機抽取10株，測定株高、葉齡、穗長、果穗粗、穗重、百粒重等生物指標，對所有植株全產計收，計算畝產量;采集土樣采用五點取樣法。

2.2.3 土壤理化性質測定：覆膜前和收獲后分別對不同殘膜梯度下0～30cm土層取土樣，測定土壤PH值、有機質、水解氮、有效磷和有效鉀。

2.2.4 不同地膜使用成本分析：分析聚乳酸可降解地膜的使用成本和普通地膜的覆膜成本、回收成本等。

3. 結果與分析

3.1 聚乳酸可降解地膜的降解效果觀測

6月20日，地膜部分地方出現細小孔洞或裂紋，手拉處1cm左右斷裂，裂紋較直。7月28日，膜行內出現裂紋，橫向小、多、距離近，縱向長10-20cm左右。8月7日，裂紋縱橫相連，裂口增多，增大，膜面不整。9月13日，地膜嚴重脆化，破裂處持續增大，有些地方最大破裂處長達100cm，大部分地膜均成條狀或片狀，地膜降解進行不均勻，破碎程度不一致。12月13日，玉米全生育期結束后，玉米秸稈從田間去除，地膜降解效果明顯，成2*7cm左右的條狀或者3*4cm左右的塊狀，一拉即碎。12月17日，對覆膜2年的降解地膜降解情況進行觀測（2013年10月覆膜，經過2014年玉米生育期后，翻耕埋于地下的降解膜），發現所有地膜基本全部降解完畢，剩余微量地膜降解成小于1cm的塊狀或者條狀，每1m2農田土壤中碎片數量平均為4.3片。

3.2 對玉米生物指標的影響

試驗結果表明，鋪覆可降解地膜的玉米株高、莖粗、穗長、穗重、百粒重等指標均高于普通地膜，但沒有顯出差異，露地種植的玉米生物學性狀最差。

3.3 對玉米產量的影響

試驗結果表明，鋪覆可降解地膜和普通地膜與露地種植相比，對玉米產量的增加明顯的影響，增產分別達到22%和20%，但是鋪覆可降解地膜和普通地膜相比，覆蓋可降解地膜玉米產量稍高一點，但沒有明顯的影響。

3.4 對土壤養分的影響

分析可得，覆蓋可降解地膜的土壤有機質含量高于其他處理，pH值變化不明顯。與覆蓋普通地膜相比，聚乳酸可降解地膜在玉米生長后期開始降解，增加了土壤透氣性和水分的流動性，土壤有機質含量也有所增加，有助于提高玉米的產量。

3.5 成本計算

本試驗使用的普通地膜購買成本為15元/kg，每畝地膜用量6.68kg，覆膜成本為100.2元/畝，撿拾投入18元/畝，共計投入118.2元/畝;聚乳酸可降解地膜每畝投入購買成本108.9元，從整體來看，使用聚乳酸可降解地膜比普通地膜每畝少投入9.3元。

4 分析與結論

與露地種植相比，覆蓋普通地膜和聚乳酸可降解地膜均有利于促進玉米幼苗生長，穗長、百粒重等經濟性狀的增加，從而提高玉米產量。與覆蓋普通地膜相比，聚乳酸可降解地膜在玉米生長后期開始降解，增加了土壤透氣性和水分的流動性，土壤有機質含量也有所增加，有助于提高玉米的產量。除此之外，覆蓋可降解地膜減少了地膜殘留對土壤和農業環境的影響，生態效益明顯。

（作者單位：743000 甘肅省定西市農村能源站）