新國標地膜在棉花栽培上的應用及回收探討

董靈艷 袁海濤 賈立洪

摘要：為推動新國標地膜回收利用，減少土壤殘膜污染，以棉花新國標地膜覆蓋和無膜覆蓋為研究對象，研究其對土壤溫度、棉花地上部鮮重和干重、株高、產量的影響。結果表明：在棉花生長的前兩個月，地膜對土壤的增溫作用明顯，土壤5cm和10cm深處的增溫幅度分別為0.25℃～8.25℃和0℃～6.87℃;在棉花封行時，地膜的增溫作用已基本消失，此時適合揭膜;覆膜能夠增加棉花地上部鮮重、干重和株高，顯著增加棉花產量（覆膜比不覆膜增產籽棉量38.68%）。

關鍵詞：國標地膜;地膜回收;土壤污染;棉花

中圖分類號：S562

文獻標識碼：A

文章編號：2095-3143（2022）01-003004

D0：10.3969/j.issn.2095-3143.2022.01.005

地膜作為我國第四大農業生產資料，在過去幾

十年的使用中，極大地促進了作物產量和品質的提高，但由于地膜難降解、不易回收，成為農業面源污染的重要來源之一[1-2]。新修訂的強制性國家標準GB13735-2017《聚乙烯吹塑農用地面覆蓋薄膜》（簡稱《農用地膜》）于2018年5月1日正式實施，該標準與1992年版國家標準相比，對地膜的適用范圍、分類、產品等級、厚度和偏差、拉伸性能、耐候性能等多項指標進行了修訂，主要表現為“三提高一標示”，即提高了地膜厚度、力學性能、耐候性能和在產品合格證明顯位置標示“使用后請回收利用，減少環境污染”字樣。地膜回收是解決地膜殘留問題、減少農田“白色污染”的重要策略。新國標地膜對于杜絕超薄地膜的泛濫，推動地膜回收利用，減少農田“白色污染”，改善土壤和環境質量具有重要意義。本文利用符合《農用地膜》標準的地膜覆蓋棉花，探索該地膜對土壤和棉花生長的影響機理，為該地膜在德州市乃至魯西北的推廣利用及后續回收工作提供參考。

1材料與方法

1.1試驗材料與設計方法

試驗于2018年在德州市德城區二屯鎮進行。棉花品種為魯棉研37號，地膜厚度為0.01mm，寬度為90cm。試驗設2個處理，一個處理是地膜覆蓋，另一個處理是不覆膜。行長均為15m，大小行種植，大行距90cm，小行距50cm，4行區，3次重復。棉花于4月26日播種，田間管理同當地種植習慣。

1.2試驗地氣候特，點

德州市的基本氣候特點是四季分明、冷熱干濕界限明顯，春季干旱多風回暖快，夏季炎熱多雨，具有顯著的大陸性氣候特征。年平均日照時數2592h，太陽總輻射量為124.8kcal/cm2，年平均氣溫12.9℃，平均無霜期長達208d，年平均降水量為547.5mm，降水量在時間分配上以7月最多，在季節分配上，春季占12.8%，夏季占67.7%，秋季占16.9%，冬季只占2.6%。

1.3調查項目與方法

從棉花出苗期開始，到棉花封行時止，根據棉花生長期和天氣情況，用曲管溫度計測土壤深度為5cm和10cm處的溫度，于上午9：00和下午15：00各觀測1次，該2次的平均值作為當日的平均地溫。在6月22日（盛蕾期）和7月20日（盛花期），每處理選取具有代表性的3株棉株，取回后把根系和地上部剪斷分開，稱地上部鮮重，然后105℃殺青30min，80℃恒溫烘干后，稱地上部干重。在6月22日和7月6日，在每小區選取連續生長的植株10株，測量棉花子葉節到植株頂端的高度，取10株的平均值。棉花成熟后，在9月4日和10月11日分別按小區收花，并稱重。兩次收花之和為小區總產量（由于氣候原因，收獲2次就基本完成）。

1.4數據分析

用Excel分析數據并作圖，用DPS軟件對產量數據做t測驗。

2結果與分析

2.1覆膜對土壤溫度的影響

從圖1可以看出，從5月3日到7月3日兩個月的時間，在同一土壤深度，棉花覆膜與不覆膜的地溫有所不同。土壤深度為5cm時，覆膜比不覆膜的日平均地溫高出0.25℃～8.25℃，溫差最高在6月15日，最低在7月3日（兩者溫度幾乎相同）;土壤深度為10cm時，覆膜比不覆膜的日平均地溫高出0℃～6.87℃，溫差最高也是在6月15日，最低也是在7月3日（兩者溫度幾乎相同）;從5月下旬到6月下旬，各處理的溫度大小分別為：5cm覆膜》10cm覆膜》5cm不覆膜》10cm不覆膜，在其他時間段，5cm處的地溫始終高于10cm處的地溫。到7月3日棉花封行時，地膜的增溫作用已基本消失。

2.2覆膜對棉花地上部生長的影響

由表1可以看出，在棉花盛蕾期和盛花期覆膜比不覆膜的棉花地上部鮮重均要高，分別高出60%和56%，高出量分別為66.7g和189.7g，從盛蕾期到盛花期的棉花地上部鮮重明顯增加，覆膜和不覆膜分別增加347g和225g;在棉花盛蕾期和盛花期覆膜比不覆膜的棉花地上部干重也均要高，分別高出41%和55%，高出量分別為11.5g和54.9g;從盛蕾期到盛花期的棉花地上部干重也明顯增加，覆膜和不覆膜分別增加115g和72g。

2.3覆膜對棉花株高的影響

由表1還可知，在6月22日（盛蕾期）和7月6日（初花期），覆膜比不覆膜的棉花株高分別高出29%和27%，從6月22日到7月6日棉花株高明顯增加，覆膜和不覆膜分別增加30.9cm和25.2cm。

2.4覆膜對棉花產量的影響

兩處理的小區籽棉量數據進行t測驗，得出t=5.4541，在=0.05水平上，兩處理差異顯著。覆膜處理比不覆膜處理增產38.68%。

2.5地膜回收

地膜覆蓋技術與當地氣候因素密切相關，針對德州市春季干旱多風回暖快、夏季炎熱多雨的氣候特征，地膜主要通過增溫保墑促進春季棉花前中期的生長，等到夏季其作用已完成，需要對其進行回收。實際上，盡管地膜覆蓋技術已應用幾十年，但地膜的回收率卻很低，大多是中耕或整地時帶入土壤中，從而造成嚴重的地膜污染。新的國家地膜標準實施后，地膜的回收再利用已成為一項必不可少的工作，地膜質量的提高使地膜回收成為可能，但地膜成本、回收成本、回收時間、回收方式、回收后的地膜處理，都是需要考慮的問題。試驗結果表明，德州市春季棉花的地膜回收時間可在6月底7月初進行，這時的回收方式主要是人工回收，若在棉花收獲后回收，則以人工回收和機械回收相結合的方式進行。回收后的地膜需要運送到回收點，不得隨意丟棄、焚燒或掩埋。

為了節省人工成本和提高地膜回收率，研發新型的回收機械成為重要的課題，研發回收率高的機械迫在眉睫。由于地膜質量的提高、地膜的回收、運送及后續處理都給棉花種植增加了成本，需要地膜回收處理的法律、法規和管理辦法來規范和促進地膜回收工作。

3結論與討論

在棉花生長的前兩個月，地膜對土壤的增溫作用明顯，土壤在5cm和10cm深的增溫幅度分別在0.25℃～8.25℃和0℃～6.87℃。棉花封行時，地膜的增溫作用已基本消失。此時，為了增加土壤的通透性，防止棉花早衰，可以人工或機械把地膜揭掉，此時期地膜拉力、韌性較好，更容易被回收。這一點與吳振先，等[6-8]的觀點基本一致。而蔡利華，等的研究認為，生育期不揭膜黃萎病發病高峰期時的發病率和病指高于揭膜對照，而且降低了土壤后期返鹽程度。

在棉花盛蕾期和盛花期，覆膜能夠明顯增加棉花地上部鮮重和干重及株高。從盛蕾期到盛花期，隨著棉花的生長，覆膜和不覆膜棉花地上部鮮重和干重及株高都在增加，且覆膜棉花的實際增量更大。說明地膜更能促進棉花的生長、發育。

地膜通過提高土壤溫度、保持土壤墑情、促進棉花生長發育，能夠顯著增加棉花產量，覆膜比不覆膜增產38.68%。當然，使用不同的品種，其增產幅度會有差別。

從地膜對棉花生長和產量的影響結果來看，推廣新的國標地膜是提高棉花產量的一項十分必要且有效的措施，新疆早在2014年12月就全面強制推廣使用厚度為0.01mm以上的地膜。而回收工作更是一項必要且復雜的工作，面臨很多問題，包括政策、技術、成本、管理、認識等方面，對此提出以下建議：一是借鑒發達國家農膜處理的模式;二是加強政府相關政策法規的執行和監督力度，保證地膜質量;三是加強研究，突破地膜回收和回收地膜處理的關鍵技術瓶頸;四是探索建立地膜應用回收處理全產業鏈的責任共擔機制，明確整個產業鏈上各方的責任，尋求合理的辦法和途徑。

參考文獻

[1]尚杰，石銳，張濱.農業面源污染與農業經濟增長關系的演化特征與動態解析[J].農村經濟，2019（9）：132-139.

[2]嚴昌榮，劉恩科，舒帆，等.我國地膜覆蓋和殘留污染特，點與防控技術[J].農業資源與環境學報，2014，31（2）：95-102.

[3]靳拓，薛穎昊，張明明，等.國內外農用地膜使用政策、執行標準與回收狀況[J].生態環境學報，2020，29（2）：411420.

[4]杜濤，宋莉，羅思，等.我國廢舊地膜回收利用及相關標準現狀分析[J].再生資源與循環經濟，2020，13（5）：24-26.

[5]祁虹，趙貴元，王燕，等.我國棉田殘膜污染危害與治理措施研究進展[J].棉花學報，2021，33（2）：169-179

[6]吳振先.頭水前秋收后兩次揭膜回收的實踐[J].新疆農墾科技，1994，25（2）：35.

[7]張克禮.棉花澆頭水前揭膜試驗[J].新疆農墾科技，1994，25（3）：34.

[8]張占琴，魏建軍，楊相昆，等.揭膜對土壤溫濕度及棉花根系發育的影響[J].干旱地區農業研究，2016，34（2）：55-61.

[9]蔡利華，練文明，邰紅忠，等.新疆地區棉花生育期揭膜與否對黃萎病發生的影響[J].棉花科學，2021，43（4）：58-62.

[10]尹國，張玉娟，韓秋成，等.淺析發展機采棉存在的幾個問題和對策[J].棉花科學，2015，37（1）：10-12.

[11]嚴昌榮，劉勤，何文清，等.我國農田地膜殘留污染的解決之道在哪兒[J].中國農業綜合開發，2021，（10）：18-21.