不同種類降解膜覆蓋對馬鈴薯產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

魏 靜，王玉龍，賀鵬程，路戰(zhàn)遠(yuǎn)，張向前*，李 倩，馮鑫紅，辛 敏

(1.烏蘭察布市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，內(nèi)蒙古 集寧012000;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010031;3.退化農(nóng)田生態(tài)修復(fù)與污染治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古 呼和浩特010031;4.烏蘭察布市農(nóng)牧業(yè)生態(tài)資源保護(hù)中心，內(nèi)蒙古 集寧012000)

烏蘭察布市地處內(nèi)蒙古高原中部，是北方典型的農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)，氣候冷涼、水資源短缺、生態(tài)環(huán)境脆弱、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受自然條件束縛特征明顯。馬鈴薯作為烏蘭察布地區(qū)的主栽作物，受此自然條件影響較大，地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用有效克服或緩解了影響馬鈴薯生長發(fā)育的不利因素，改善了作物生長發(fā)育的環(huán)境條件，具有顯著的增溫、保墑、增產(chǎn)效應(yīng)[1-2]。該技術(shù)的廣泛應(yīng)用為保障我國農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)作出了巨大貢獻(xiàn)。同時(shí)，隨著地膜投入量的增加，導(dǎo)致大量殘膜累積，造成了嚴(yán)重的污染問題，使得部分農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞[3-4]。

生物降解地膜作為一種新型的、能夠自然降解的薄膜，不僅具有與普通地膜類似的增溫保墑作用，而且由于其材料的可降解性，收獲時(shí)能夠避免纏繞，減輕對機(jī)械的損害，可提高收獲效率[5-6]。因此，全面推廣應(yīng)用降解地膜是未來解決農(nóng)田“白色污染”這一難題的理想途徑[7]。本試驗(yàn)通過研究降解地膜和普通地膜對馬鈴薯產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益影響的差異性，為降解地膜在烏蘭察布地區(qū)的推廣提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

本研究為田間試驗(yàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市察哈爾右翼前旗瑞田生態(tài)基地。該區(qū)地處內(nèi)蒙古高原陰山南麓淺山丘陵區(qū)，平均海拔1300 m，屬大陸性季風(fēng)氣候，區(qū)域內(nèi)干旱少雨，晝夜溫差大，氣候冷涼，年平均氣溫2～5℃，全年≥10℃的有效積溫為2403℃，無霜期90～115 d，年平均降水量在360 mm左右，降水特點(diǎn)是雨量少且季節(jié)分配不均勻，雨水多集中在7~9月，雨熱同季。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用田間試驗(yàn)方法，共設(shè)6個(gè)處理，包括3種全生物降解地膜（T1、T2、T3）、2種普通地膜（T4、T5）和裸地?zé)o膜處理（CK），供試地膜參數(shù)見表1。供試馬鈴薯品種為大西洋，播種日期為2019年5月14日。

表1 供試地膜特征及規(guī)格

1.3 樣品采集與測定方法

每個(gè)處理選擇10株長勢相近的馬鈴薯進(jìn)行測產(chǎn)，重復(fù)3次，將樣點(diǎn)全部植株進(jìn)行收獲，并分商品薯和非商品薯分別稱重。其中，商品薯主要包括大薯（重量≥150 g）和中薯（重量在50~150 g之間）的馬鈴薯，非商品薯指重量小于50 g的馬鈴薯薯塊。

2 結(jié)果

2.1 不同降解地膜覆蓋對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

如圖1所示，覆膜各處理的馬鈴薯產(chǎn)量顯著高于裸地?zé)o膜處理（P<0.05）；各覆膜處理中，降解膜覆蓋處理的產(chǎn)量均高于普通膜覆蓋的產(chǎn)量，其中，T1處理馬鈴薯產(chǎn)量明顯高于其他覆膜處理，可達(dá)46.57 t/hm2；CK產(chǎn)量最低，僅為30.17 t/hm2。此外，各降解膜覆蓋處理中，黑膜覆蓋產(chǎn)量高于白膜覆蓋，即T1處理產(chǎn)量高于T2和T3處理，分別高出17.25%和7.58%；普通膜覆蓋中同樣是黑膜覆蓋產(chǎn)量高于白膜覆蓋產(chǎn)量，可達(dá)10.87%。

圖1 不同降解地膜覆蓋對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

2.2 不同降解地膜覆蓋對馬鈴薯產(chǎn)量特征的影響

由表2可知，覆蓋地膜各處理的株高均高于CK，其中，T1處理株高顯著高于其他處理，可達(dá)101 cm（P<0.05）。T1處理的大薯個(gè)數(shù)、大薯重量、平均單薯重和商品薯率均最高，分別為32個(gè)、7.33 kg、0.17 kg和80.37%，且平均單薯重顯著高于其他處理（P<0.05）；T5處理的中薯個(gè)數(shù)和中薯重量均高于其他處理，且顯著高于T1處理（P<0.05）；T5處理小薯個(gè)數(shù)為18個(gè)，小薯重量為0.58 kg，顯著高于其他處理（P<0.05），但其商品薯率最低，僅為49.64%。此外，無論是全生物降解膜還是普通地膜均表現(xiàn)為黑膜各產(chǎn)量特征優(yōu)于白膜。

表2 不同降解地膜覆蓋對馬鈴薯產(chǎn)量特征的影響

2.3 不同降解地膜覆蓋對馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益的影響

不同降解地膜覆蓋下馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益存在較大差異（表3）。各處理在肥料、水費(fèi)和農(nóng)藥等方面的投入均相同，投入資金為2380元/畝。從表3可看出，各個(gè)覆膜處理雖增加了成本投入，但產(chǎn)值和純收入均高于CK，說明各覆膜成本雖高，但有利于提高產(chǎn)值和純收入。就成本而言，降解膜各處理成本高于普通膜，但從純收入來看，T1處理純收入最高，可達(dá)2583元/畝，較CK提高了1733元/畝；T3處理次之，較CK提高了1344元/畝，T2處理與T4處理純收入基本持平，T5處理純收入最低，僅為1282元/畝，較CK提高了432元/畝，增收率達(dá)50.8%。從地膜特性來看，黑色降解膜和普通膜純收入均高于白色降解膜和普通膜。

表3 不同降解地膜覆蓋處理對馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益的影響

3 討論

本研究結(jié)果表明，與裸地?zé)o膜處理相比，除普通白膜覆蓋處理外，其他各覆蓋地膜處理均能夠促進(jìn)馬鈴薯生長發(fā)育，通過提高馬鈴薯結(jié)薯個(gè)數(shù)和商品薯率，從而影響馬鈴薯產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，這與康端禮和張維國等[8-9]的研究結(jié)果一致，這與覆蓋地膜在馬鈴薯生育前期提高了土壤地溫和水分，促進(jìn)了馬鈴薯地上和地下部的生長發(fā)育有關(guān)[10-11]；普通白膜覆蓋處理馬鈴薯產(chǎn)量低于裸地?zé)o膜處理，可能是由于普通白膜覆蓋處理雖在馬鈴薯生育前期達(dá)到了增溫增水效果，但因其透光性較好，光合作用強(qiáng)烈，加之水溫適宜，導(dǎo)致了雜草的大量生長，使馬鈴薯關(guān)鍵生育期養(yǎng)分不足，造成減產(chǎn)。各降解膜覆蓋處理的產(chǎn)量均高于普通膜覆蓋，結(jié)薯個(gè)數(shù)和商品薯率也略高于普通膜覆蓋，尤其以T1處理降解膜增產(chǎn)效果顯著。主要是因?yàn)榻到獾啬じ采w在膜面保持完整的階段內(nèi)，增溫保墑效果與普通地膜相同，能促進(jìn)馬鈴薯生育前期的生長發(fā)育，馬鈴薯生育后期由于其本身具有耐旱、耐寒、性喜溫涼等特性，而降解膜在馬鈴薯生育中后期膜面會出現(xiàn)降解裂口，從而增加了膜下土壤的透氣性，即使在生育后期降雨量偏多的情況下也能有效降低土壤的含水量并疏松土壤，為馬鈴薯塊莖的膨大創(chuàng)造了條件，降低了爛薯的發(fā)生率，提高了產(chǎn)量[12-13]。通過對比不同處理的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)現(xiàn)，覆膜極大程度上提高了馬鈴薯產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。本試驗(yàn)結(jié)果表明，各個(gè)覆膜處理雖增加了成本投入，但產(chǎn)值和純收入均高于裸地?zé)o膜處理，其中，降解地膜覆蓋處理的純收入高于普通地膜覆蓋，且黑膜覆蓋處理的純收入高于白膜覆蓋處理。

4 結(jié)論

通過比較不同降解膜覆蓋處理的馬鈴薯產(chǎn)量、商品薯率和經(jīng)濟(jì)效益得出，各覆膜處理的產(chǎn)量以T1處理最高，分別為46.57 t/hm2和80.37%，而T3處理的馬鈴薯產(chǎn)量和商品薯率次之，CK處理馬鈴薯產(chǎn)量最低，僅為30.17 t/hm2，T5處理的馬鈴薯商品薯率最低，其值為49.64%。分析各處理的純收益得出，各覆膜處理的投入成本增加，但產(chǎn)值和純收益均高于CK，其中以T1處理的純收益最高，其值為2583元/畝，每畝純收益比CK處理高出了1733元；其次是T2處理和T4處理的純收益，覆膜處理中以T5處理純收益最低，每畝純收益較CK提高了432元，收益率提高了50.8%。綜合分析各覆膜處理的產(chǎn)量性狀和經(jīng)濟(jì)效益發(fā)現(xiàn)，黑膜覆蓋的產(chǎn)量性狀和經(jīng)濟(jì)效益均優(yōu)于白膜覆蓋。覆膜能夠提高馬鈴薯產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，且與普通地膜相比，降解地膜在馬鈴薯產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益方面都體現(xiàn)了較大優(yōu)勢，在馬鈴薯生產(chǎn)中，降解地膜可替代普通地膜。