全生物降解地膜在馬鈴薯生產中的應用試驗

葉飛華，姚學良，向文彬，沈良，章柏松，朱亞平

(1.湖州市農作物技術推廣站，浙江 湖州 313000； 2.湖州市南潯區農業技術推廣中心，浙江 湖州 313009；3.湖州田娘糧食專業合作社，浙江 湖州 313009； 4.湖州金滿園農業科技有限公司，浙江 湖州 313000)

地膜覆蓋技術應用帶動了我國農業生產力的顯著提高和生產方式的改變[1]，但地膜的廣泛使用也帶來了“白色污染”、土壤結構的破壞、影響農機作業和作物生長等問題[2]。為有效減少地膜污染，而又基本不影響地膜應用的增產增收效果，我們開展了全生物降解地膜在馬鈴薯生產中的應用試驗，為科學應用地膜提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在湖州市南潯區善璉鎮港南村的湖州田娘糧食專業合作社進行，地理位置120°19′06″S，30°41′26″N，屬北亞熱帶氣候區，季風顯著，四季分明，雨熱同季，降水充沛，光溫同步，日照較少，氣候溫和，空氣濕潤。年平均氣溫15.7 ℃，年降水量1 231.5 mm，年日照時數1 838 h，年平均降雨日148.5 d。試驗地前作為水稻，土壤質地為黏壤土，土壤肥力中等。馬鈴薯品種為興佳2號。

參試的地膜有8 μm黑色全生物降解地膜、8 μm白色全生物降解地膜(云南中博生物)，7 μm普通白色PE地膜3種(市售)。

1.2 處理設計

試驗設3種地膜覆蓋處理：處理1，8 μm黑色全生物降解地膜(下稱黑降膜)，面積105.8 m×2.1 m；處理2，8 μm白色全生物降解地膜(下稱白降膜)，面積105.8 m×4.2 m；處理3，7 μm普通白色PE地膜為對照(CK)，面積105.8 m×6.3 m。大區試驗。作畦栽培，畦寬連溝1.05 m，溝寬30 cm，雙行種植，株距31.5 cm，密度667 m24 000株。667 m2用種量150 kg。種薯切塊，頂芽每塊質量20 g、尾芽每塊質量45 g左右，再用滑石粉加代森錳鋅滾種一遍，防止切口感染病菌，然后種植。每667 m2施商品有機肥500 kg作基肥、3%辛硫磷顆粒劑1.8 kg防治地下害蟲。1月26日播種，1月27日蓋膜，3月13日培土上畦面，5月14日機械化收獲和測產。

1.3 調查項目與方法

全生長期觀察地膜裂解情況，包括始裂期(手拉膜易破，紫果酸模等部分雜草能從地膜下頂出來的時間)、撕裂期(手摸膜易破，加一點外力地膜呈縱向破裂的時間)、碎裂期(手摸膜易碎裂，加一點外力地膜呈碎片化破裂的時間)。

田間觀察馬鈴薯的長勢和葉色，用卷尺測量馬鈴薯的株高。

4月24日，調查田間雜草生產情況，計數雜草紫果酸模(野菠菜)的株數。

采收當天，進行田間測產，測定馬鈴薯大、小薯、商品薯的產量和數量。

2 結果與分析

2.1 地膜降解期及對馬鈴薯生育期的影響

表1表明，3種地膜處理對馬鈴薯生育期的影響不大，白降膜和對照普通白色地膜處理生育進程一致，黑降膜處理僅出苗期比白降膜和對照處理遲4 d。

2種降解地膜始裂期差異較大，但撕裂期明顯縮短，碎裂期基本一致(表1)。對照普通白色地膜的始裂期為5月6日，白降膜、黑降膜分別比對照提早了28和12 d，白降膜又比黑降膜提早了16 d。撕裂期白降膜為4月23日，比黑降膜4月28日提早了5 d，而對照在馬鈴薯采收時還未到撕裂期。白降膜、黑降膜碎裂期均為5月13日。

表1 馬鈴薯生育期及地膜裂解的表現

注：-表示沒有觀測到。

2.2 馬鈴薯長勢及雜草生長

從馬鈴薯長勢上看，前期長勢相近，看不出差異，但到后期差異逐漸明顯(表2)。對照長勢最好，葉色較深，植株較高，黃葉較少；白降膜處理長勢明顯弱于對照，葉色較淺，植株稍矮，基部黃葉較多，后期似有缺肥狀；黑降膜處理長勢界于白降膜與對照兩處理之間，長勢稍弱于對照。分析原因，主要是白降膜處理雜草數量較多、株形較大，雜草與馬鈴薯爭肥、爭光矛盾較突出所致。黑降膜處理雜草明顯較少，對照雜草最少，也較小。雜草品種主要為紫果酸模，人稱野菠菜，屬蓼科雜草，植株高大，分蘗力強，與馬鈴薯爭肥爭光的能力較強，影響了馬鈴薯的正常生長。

2.3 馬鈴薯產量及其構成

表3表明，產量以白降膜處理最低，薯塊總產量和商品薯產量667 m2分別為1 870和1 778 kg，比對照低8.7%和9.7%。黑降膜處理產量分別為2 021和1 944 kg，僅比對照低1.3%和1.2%。3個處理的商品率相近，為95%～96.2%。

表2 不同地膜處理對馬鈴薯長勢及雜草紫果酸模(野菠菜)生長的影響

表3 不同地膜處理馬鈴薯的產量表現

分析馬鈴薯產量的構成因素，發現白降膜處理產量較低的原因主要在于單株薯塊數量較少，也因100 g以上的大薯數量較少。白降膜處理平均單株薯塊數為4.7個(表4)，分別比黑降膜處理和對照減少0.2和0.7個。

表4 不同地膜處理小區馬鈴薯的產量構成因素表現

注：測產小區面積12.6 m2。

2.4 經濟效益

不同處理的經濟效益與產量趨勢一致。表5表明，產值以白降膜處理最低，每667 m2為2 489元，比對照減少266元；收益203元，比對照 減少376元；黑降膜處理與對照接近，每667 m2產值2 722元，比對照減少33元；收益436元，比對照減少143元。如果考慮普通地膜殘留對土壤生態環境的影響以及人工撿拾地膜和回收處理成本等因素，黑降膜處理比對照就有優勢。

表5 不同地膜處理馬鈴薯的667 m2經濟效益表現

注：馬鈴薯單價以1.4元·kg-1計算。

3 小結與討論

試驗結果表明，降解膜覆蓋馬鈴薯產量偏低，其中8 μm白色全生物降解地膜處理對產量和效益影響較大，暫不適宜在馬鈴薯生產中較大規模應用。8 μm黑色全生物降解地膜處理對產量和效益影響較小，綜合考慮普通地膜殘留對土壤生態環境的影響以及農膜回收處理成本等因素，黑降膜替代普通PE白色地膜是可行的，只要給予一定的政策扶持，推廣前景良好。完全生物降解地膜的質量還需要提高。白降膜的始裂期較早，明顯早于黑降膜，但碎裂期基本一致。白降膜、黑降膜的橫向韌性明顯弱于普通白色PE地膜，覆蓋作業時容易破裂，不利于機械化播種蓋膜作業。白降膜因韌性弱、透光，雜草容易生長。如果白降膜在工藝上，能做到與普通地膜韌性相當、能基本控制前期雜草，則其推廣應用前景會明顯提升。

馬鈴薯地膜覆蓋規模化栽培，需要結合機械化播種和機械化收獲。如果天氣良好采用機械化種植和蓋膜，地膜要有較好的韌性，這次試驗所使用的降解膜橫向韌性不足，可能會影響機械化蓋膜作業。普通地膜雖然不易降解，但在機械化收獲中能及時回收全部地膜，不存在地膜污染問題。但如果采用人工挖薯，地膜無法全部回收，完全生物降解地膜的無污染優勢能充分顯現。

完全生物降解地膜的價格明顯較高，但由于使用量不大，單位面積成本增加不多，只要加強政策支持、農田生態環境保護重要性的宣傳、農田地膜污染防治的管理、應用技術的進一步研究等綜合措施，可以更好地達到推廣的目的。