全生物降解地膜對(duì)喀什地區(qū)甜菜產(chǎn)量的影響

劉昌文，謝永磊，嚴(yán)昌榮，韓常玉，韓 勇，朱建國(guó)，張 勇，馮贊成，高歡歡，李 廣，王海孝，劉 坤，曾舒翀

（1.喀什地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆喀什 844000；2.喀什光合未來(lái)信息科技有限公司，新疆喀什 844000；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)膜污染防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京市 100081；4.中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所，吉林長(zhǎng)春 130000 ；5.中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所，江蘇南京 210000；6.湖北光合生物科技有限公司，湖北荊門(mén) 448000）

0 引言

喀什地區(qū)是農(nóng)業(yè)大區(qū)，地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用帶動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力顯著提高和生產(chǎn)方式的巨大改變，農(nóng)用地膜已成為繼種子、化肥、農(nóng)藥之后的四大農(nóng)資。2019年喀什地區(qū)地膜覆蓋面積57.07萬(wàn)hm2，地膜用量3.47萬(wàn)t。農(nóng)膜的使用給農(nóng)業(yè)產(chǎn)生巨大效益同時(shí)，其廢舊殘膜也產(chǎn)生較大污染。因此研究全生物降解地膜對(duì)喀什地區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量影響具有重要意義。近年來(lái)喀什地區(qū)年種植甜菜6 666.67 hm2左右，研究全生物降解地膜對(duì)喀什地區(qū)產(chǎn)量的影響，為喀什地區(qū)推廣應(yīng)用全生物降解地膜提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于喀什地區(qū)伽師縣克孜勒博依鄉(xiāng)18村，屬于典型的暖溫帶內(nèi)陸干燥氣候，夏季炎熱，冬季寒冷，四季分明，降水稀少。年平均降水量64.6 mm，年均蒸發(fā)量2 051.5 mm，年平均氣溫11.7℃，年極端最高氣溫41.1℃，年極端最低氣溫-22.1℃。全年日照時(shí)數(shù)2 923.7 h，無(wú)霜期平均在233天左右。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試作物為甜菜；供試材料由中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所提供技術(shù)支撐，湖北光合生物科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的全生物降解地膜；對(duì)照為市場(chǎng)采購(gòu)聚乙烯膜。株行距設(shè)置為50 cm×20 cm，理論種植密度為6 667株/667m2。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共設(shè)兩個(gè)處理，五個(gè)重復(fù)，處理1為覆蓋全生物降解地膜，處理2為對(duì)照覆蓋聚乙烯地膜。

1.4 測(cè)量項(xiàng)目及方法

1.4.1 土壤溫濕度。采用土壤溫度水分記錄儀自5月7日起平均每周測(cè)量膜下5 cm土壤溫濕度。

1.4.2 畝保苗數(shù)計(jì)算。分別于9月11日及9月25日隨機(jī)取9點(diǎn)測(cè)量畝保苗數(shù)。甜菜畝保苗數(shù)=（甜菜數(shù)量-行數(shù)）×666.7/測(cè)量面積。

1.4.3 塊根長(zhǎng)及塊根粗。塊根長(zhǎng)為塊根頸部至根最底部長(zhǎng)度；塊根粗為塊根直徑最大值。共選3點(diǎn)126個(gè)甜菜測(cè)量塊根長(zhǎng)及塊根粗。

1.4.4 單株葉片數(shù)及葉重。于9月11日連續(xù)取20個(gè)甜菜測(cè)量單株葉片數(shù)；于9月25日連續(xù)取85個(gè)甜菜測(cè)量單株葉重。

1.4.5 產(chǎn)量及含糖量。于9月11日隨機(jī)取4點(diǎn)測(cè)量甜菜畝產(chǎn)量；9月25日隨機(jī)取5點(diǎn)測(cè)量甜菜畝產(chǎn)量。平均產(chǎn)量=各測(cè)產(chǎn)點(diǎn)甜菜質(zhì)量和×666.7/各測(cè)產(chǎn)點(diǎn)面積和。

含糖量測(cè)量方法為用便攜式量糖儀隨機(jī)抽取三個(gè)點(diǎn)20%甜菜塊根測(cè)量含糖量。

2 結(jié)果與分析

2.1 覆蓋全生物降解地膜對(duì)膜下5 cm土壤溫濕度影響

分析表1從5月7日至7月23日，覆蓋全生物降降解地膜膜下5 cm土壤溫度平均為33.25℃，較覆蓋聚乙烯地膜膜下5 cm土壤溫度的33.89℃低0.64℃，兩種不同處理膜下5 cm土壤溫度差異最大為4.05℃。分析膜下5 cm土壤濕度，覆蓋全生物降解地膜膜下5 cm土壤濕度較對(duì)照高0.29個(gè)百分點(diǎn)。同時(shí)觀察不同處理方式覆蓋全生物降降解地膜膜下水珠較對(duì)照明顯偏少。

2.2 覆蓋全生物降解地膜對(duì)甜菜畝保苗數(shù)的影響

分析表2覆蓋全生物降解地膜保苗最高為6 984株/667m2，每畝保苗率接近100%有三個(gè)點(diǎn)，平均保苗為5 764株/667m2，保苗率達(dá)86.5%。覆蓋聚乙烯地膜畝保苗數(shù)均較理論設(shè)計(jì)密度偏低，八點(diǎn)平均保苗數(shù)為4 916株，每畝保苗率為73.7%。覆蓋全生物降解地膜保苗數(shù)較覆蓋聚乙烯地膜保苗多849株/667m2，每畝保苗率增加17.25%。

2.3 覆蓋全生物降解地膜對(duì)甜菜塊根長(zhǎng)及塊根粗的影響

分析表3不同處理方式對(duì)甜菜塊根長(zhǎng)、塊根粗均有影響，且對(duì)塊根粗影響較大。覆蓋全生物降解地膜根莖平均長(zhǎng)度為28.82 cm，較覆蓋聚乙烯地膜長(zhǎng)1.08 cm，根莖直徑大0.95 cm，分別增長(zhǎng)、增粗3.89%及9.89%。

2.4 覆蓋全生物降解地膜對(duì)甜菜葉片數(shù)及葉重的影響

由表4可知覆蓋全生物降解地膜較覆蓋聚乙烯地膜，葉片數(shù)及葉重分別增加1.6片及77.8 g，增幅高達(dá)4.19%及35.95%。

2.5 覆蓋全生物降解地膜對(duì)甜菜產(chǎn)量及含糖量的影響

2.5.1 對(duì)產(chǎn)量的影響。分析表5覆蓋全生物降解地膜較對(duì)照增產(chǎn)有三個(gè)點(diǎn)，減產(chǎn)的有一個(gè)點(diǎn)，增幅最高為點(diǎn)3增幅高達(dá)70.78%，減產(chǎn)為點(diǎn)2減產(chǎn)幅度為6.64%，四點(diǎn)平均產(chǎn)量4.063 t/667m2，較對(duì)照增幅達(dá)23.83%。

表4 不同處理方式甜菜葉片數(shù)及葉重

表5 不同處理方式甜菜產(chǎn)量（9月11日測(cè)）

2.5.2 對(duì)產(chǎn)量及含糖量的影響。分析表6覆蓋全生物降解地膜甜菜畝產(chǎn)分別較對(duì)照增加1.166 t、0.066 t、1.68 t、0.445 t及0.852 t，兩處理平均產(chǎn)量分別為5.65 t及4.6 t。覆蓋全生物降解地膜較對(duì)照增產(chǎn)1.05 t，增幅高達(dá)22.83%。

2.5.3 甜菜產(chǎn)量及含糖量關(guān)系。由圖1及表6產(chǎn)量與含糖量呈明顯負(fù)相關(guān)，隨著產(chǎn)量降低含糖量明顯增加。覆蓋全生物降解地膜點(diǎn)5產(chǎn)量最高為6.667 t，含糖量也是最低的，僅為18.5%，產(chǎn)量最低的點(diǎn)2，含糖量也是最高。分析覆蓋不同地膜對(duì)含糖量影響，覆蓋全生物降解地膜含糖量整體較對(duì)照偏低，其中點(diǎn)5下降3.47個(gè)百分點(diǎn)。

3 討論

3.1 覆蓋全生物降解地膜對(duì)土壤溫濕度的影響

王斌[1]等研究顯示，在南疆甜菜種植覆蓋全生物降解地膜在試驗(yàn)前期全生物降解地膜保存完好，故其與普通PE地膜的保水、保溫效果相當(dāng)；而試驗(yàn)中后期，由于降解膜破損，使其保溫尤其是保水效果下降。本研究結(jié)果表明覆蓋全生物降解地膜膜下5 cm土壤溫度較覆蓋聚乙烯地膜略低，但膜下5 cm土壤濕度反而略高。

3.2 覆蓋全生物降解地膜對(duì)甜菜畝保苗的影響

田亨達(dá)[2]在長(zhǎng)春地區(qū)應(yīng)用可降解地膜對(duì)土壤及玉米生長(zhǎng)發(fā)育的影響一文中顯示，玉米出苗率表現(xiàn)為可降解地膜＞普通PE地膜。本研究同樣表明覆蓋全生物降解地膜甜菜畝保苗數(shù)大于覆蓋聚乙烯地膜甜菜畝保苗數(shù)，不同的是兩處理差異非常明顯。

3.3 覆蓋全生物降解地膜對(duì)甜菜產(chǎn)量的影響

表6 不同處理方式甜菜產(chǎn)量及含糖量（9月25日測(cè)）

王斌[1]等研究降解膜處理與PE地膜在甜菜上生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量等指標(biāo)上均無(wú)顯著差異。本研究表明，覆蓋全生物降解地膜有利于甜菜增產(chǎn)，且增幅較大。

3.4 覆蓋全生物降解地膜對(duì)甜菜含糖量的影響

石河子農(nóng)科院[3]研究表明，使用6 μm甜菜專用全生物降解地膜甜菜含糖率均高于常規(guī)PE地膜。王斌[1]研究結(jié)論與PE地膜相比，降解膜處理甜菜糖分含量略低，但兩者處理間差異不顯著。本研究結(jié)論為覆蓋全生物降解地膜含糖量整體較對(duì)照偏低。

4 結(jié)語(yǔ)

1）覆蓋全生物降解地膜增溫效果較覆蓋聚乙烯地膜略差，有利于土壤水分保留于深層土壤，促進(jìn)根系向下生長(zhǎng)。

2）甜菜為小顆粒種子的雙子葉植物，覆蓋聚乙烯地膜容易燒苗，覆蓋全生物降解地膜溫度適宜，有利于出苗保苗。

3）覆蓋全生物降解地膜有利于增產(chǎn)。

4）因覆蓋全生物降解地膜較覆蓋聚乙烯地膜增產(chǎn)幅度較大，導(dǎo)致含糖量略有降低。