高仕朋 李劍鋒



摘要:為驗證全生物降解地膜在花生生產上的適用性,連續3年開展了幾種全生物降解地膜在花生上的應用效果試驗,測定了覆膜后土壤溫度、濕度及膜內外溫度差異、全生物降解地膜覆蓋對花生產量及性狀的影響。結果表明:全生物降解地膜能夠達到與對照普通地膜相同的增溫、保墑、抑制雜草的農藝效果,較對照普通地膜增產顯著。在莢果膨大期遇連陰雨等較極端天氣條件下,能夠顯著避免因未能及時揭膜所造成的莢果腐爛,并且能夠正常適期降解,不影響下茬農作物播種。
關鍵詞:花生;全生物降解地膜;產量;性狀;適用性;農技推廣
地膜覆蓋作為花生高產穩產栽培的重要技術措施之一,普通聚乙烯地膜在田間極難降解,既不受微生物侵蝕,也不能自行分解,其降解周期可達200~300年,降解過程中還會溶出有毒物質[1]。我國是世界上地膜使用量、覆蓋面積最大的國家,近年來,全國農作物覆膜面積2 000萬hm2,占全球地膜用量的75%。據統計,我國農膜年殘留量高達30萬~40萬t,單位面積殘留量超過600 kg/hm2,有近50%的農膜殘留在土壤中,給土地帶來難以解決的白色污染,對農業可持續發展構成了嚴重威脅。
全生物降解地膜是一種由天然植物纖維制成的地膜,使用后可以在自然環境中自然分解,不會對土壤和水源造成污染。全生物降解地膜替代普通地膜是解決地膜殘留污染的有效措施和手段之一。伴隨著生物新材料新技術的發展,國內生產可降解地膜的廠家數量迅速增長,產品質量也逐步提高,部分地膜產品已投入實際生產應用[2]。為篩選出具有較高安全性、經濟性、適用性的地膜產品用于示范推廣,在安徽省農業技術推廣總站主持下,連續三年開展了不同廠家生產的全生物降解地膜在花生上的應用效果試驗,以期篩選出與常規地膜覆蓋效果相仿、可正常機械鋪設、當年降解率高、能滿足花生正常生產需要的全生物降解地膜產品,為示范推廣提供科學依據。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗設在固鎮縣農科所科研試驗田進行,試驗地的具體位置為東經117°13′30″,緯度33°25′33″,常年無霜期220 d以上,常年降雨量871 mm 以上。試驗地地勢平坦,肥力均勻、中等偏上,排灌方便,土壤類型為砂姜黑土,質地為壤土,試驗前土壤測試值為有機質18.80 g/kg、全氮1.17 g/kg、有效磷32.5 mg/kg、速效鉀206 mg/kg、pH值6.55,堿解氮110 mg/kg。
1.2 試驗材料
1.2.1 供試地膜
試驗用地膜分別由蘭州鑫銀環橡塑制品有限公司、湖北光合生物科技有限公司、新疆藍山屯河高端新材料工程技術研究中心有限公司、山東清田塑工有限公司和安徽豐原集團有限公司等提供,具體規格、顏色見表1。
1.2.2 供試作物
供試作物花生,品種為魯花8號。
1.3 試驗設計
試驗于2021—2023年4—10月在固鎮縣農科所試驗地進行。2021年、2022年兩年,試驗地膜分別為蘭州鑫銀環橡塑制品有限公司生產的白色全生物降解地膜(A)和黑色全生物降解地膜(B)、湖北光合生物科技有限公司生產的白色全生物降解地膜(C)以及市售的白色普通聚乙烯地膜(CK)。
2023年,試驗地膜分別為山東清田塑工有限公司生產的白色全生物降解地膜(D)、安徽豐原集團有限公司生產的白色全生物降解地膜(E)以及市售的白色普通聚乙烯地膜(CK)。
試驗田花生種植方向為南北向,機械起壟播種,每個處理設置1個大區,面積不小于1 000 m2,不設重復。
1.4 試驗概況
1.4.1 播種施肥
試驗田冬前進行深耕凍垡,播種前施復合肥(15-15-15)50 kg/667 m2,旋耕后播種,當莖葉自然落黃、干枯時及時收獲。2021年4月19日播種,9月10日收獲;2022年4月28日播種,9月17日收獲;2023年4月20日播種,9月24日收獲。播種采用機械播種,一次性完成播種、覆膜、噴施除草劑(乙草胺)。
1.4.2 田間管理
花生播種時墑情適宜,播后氣溫逐漸回升,花生出苗后及時摳膜放苗,避免高溫灼傷,5月上、中旬基本齊苗。在花生主莖高40 cm左右時進行化控,避免花生徒長[3]。此后,根據試驗方案要求,定期觀察記載試驗情況,主要是觀察記載幾種全生物降解地膜降解到達各個時期的具體日期,比較實際降解時間與產品設定的降解誘導期是否一致,以及誘導期后到達各個階段的間隔周期情況,各降解膜降解速度的快慢,注意觀察各時期裸露在光照條件下與邊緣覆土部分膜的對比情況,以及降雨和高溫天氣對花生開花下垂和莢果膨大影響情況。
2 結果與分析
2.1 不同處理對花生產量及產量構成因素的影響
從表2可以看出,全生物降解地膜處理花生莢果平均產量較對照普通聚乙烯地膜增產1.9%~14.8%,增產效果較顯著。對照普通聚乙烯地膜花生莢果平均產量最低,5 343.7 kg/hm2;處理A莢果平均產量最高,5 803.5 kg/hm2,較對照增產14.8%;處理B處理C、處理D和處理E莢果平均產量分別為5 645.4 kg/hm2、
5 376.1 kg/hm2、6 052.7 kg/hm2、6 240.6 kg/hm2,分別比對照普通建議地膜增產11.7%、6.4%、1.9%和5.1%。
從花生產量構成因素看,覆蓋全生物降解地膜可顯著增加花生結果數量,飽果率和雙仁果率均較普通聚乙烯地膜的有不同程度的提高。全生物降解地膜較普通聚乙烯地膜覆膜可提高花生出仁率。
通過試驗,白色全生物降解地膜較黑色全生物降解地膜之間產量高。百果重與百仁重略高于對照,出米率無顯著差異。
2.2 不同處理對花生產量農藝性狀的影響
從表3可以看出,不同處理對花生農藝性狀影響較小,各處理間無顯著差異,只是株高、莖粗均略高于對照,葉片數差異不大。
2.3 不同處理對花生苗期土壤溫濕度的影響
從表4可以看出,全生物降解地膜在誘導期(花生苗期)內保溫、保濕性能與普通地膜無明顯差異。
3 結論與討論
通過試驗,幾種全生物降解地膜和對普通聚乙烯地膜對花生的生育期基本無影響,凡是裸露經太陽暴曬的地方,降解膜易降解,邊緣埋在地下的部分,基本無降解,但花生收獲后,經風吹日曬也可以降解掉,對環境無污染。
全生物降解地膜在花生生長期內逐漸降解,到花生收獲時,畦面上已無較大面積的模塊,有少量纏繞在花生秧上,還有少量埋在花生壟土下沒有被降解。通過花生收獲和后續的農事操作,這些裸露出來的模塊也可以自行降解,減少了環境污染,同時也減少了地里殘膜撿拾的成本。
幾種全生物降解地膜處理的各生育期與普通聚乙烯地膜處理,在花生生長前期由于地膜保持相對完整,增溫效果明顯,使得花生的飽果成熟期延長,為花生的高產提供必要的條件。在花生品種以及田間栽培條件相同的情況下,溫度是影響花生生育進程的主要因素。全生物降解地膜和普通聚乙烯地膜一樣,可以有效提高膜下土壤溫度,從而使花生的生育期提
前[4]。在花生生長前期由于地膜保持相對完整,增溫效果明顯,為花生的高產提供必要的條件。
覆膜后一段時間,由于全生物降解地膜的可降解性,膜面會出現降解裂口,對作物的后期生長可能會產生一定的影響[5]。但在本地應用于花生上,從田間調查情況看,由于夏季的高溫和梅雨季節的影響,全生物降解地膜的降解反而可以起到降溫降濕的作用,有利于地下花生莢果的生長。在花生上,壟面膜適時破碎降解,增加了土壤透氣性,有利于花生莢果膨大,后期適時降解可有效避免高溫高濕帶來的花生莢果腐爛,提高花生品質,不僅能夠滿足我國農業生產需求,更能夠提高作物產量及品質,增加農民收入。
參考文獻
[1] 楊吉順,李尚霞,李飛,等.可降解地膜對花生生長發育及產量的影響[J].現代農業科技,2021(18):13-14.
[2] 劉利平,楊秋實,康子領,等.不同全生物降解地膜在甘薯上的應用效果研究[J].現代農業科技,2022(15):1-4.
[3] 張宇,王海新,張鑫,等,全生物降解地膜在花生栽培上的應用及其降解性能[J].遼寧農業科學,2018(4):13-16.
[4] 楊富軍,高華援,趙葉明,等.地膜覆蓋栽培對花生生殖生長及產量的影響[J].安徽農業科學,2013,41(26):10643-10645.
[5] 高旭華,黃瑤珠,楊友軍,等,生物降解膜對花生生長的影響[J].安徽農業科學,2019,47(7):41-43.