马铃薯专用氧化-生物双降膜的应用效果观察

齐万福，聂战声，马其彪，唐平基，谢延林，李梅林，齐 娟

（甘肃省天祝藏族自治县农业技术推广中心，甘肃 天祝 733200）

地膜覆盖可改善作物生长环境，具有明显的增温保墒作用，是一项行之有效的作物增产技术，目前在我国北方干旱半干旱地区被广泛应用［1］。但由于生产中常用的普通地膜在自然条件下难以分解，残膜碎片积聚于土壤耕层或随风乱飘，对农业生产及生态环境造成严重影响。科研和生产实践证明，使用可降解地膜是解决“白色污染”的有效途径［2］。为此，我们以普通地膜为对照，在天祝县对引进的马铃薯专用氧化-生物双降解地膜甘肃Ⅰ号、甘肃Ⅱ号进行了试验，观察了其对马铃薯生长发育及土壤温度、水分含量等的影响，以期为地膜更新换代提供支持。

1 材料与方法

1.1 材料

马铃薯专用氧化-生物双降解地膜甘肃Ⅰ号、甘肃Ⅱ号均为幅宽90 cm，厚0.008 mm，由山东天壮环保科技有限公司生产；普通地膜幅宽90 cm，厚0.008 mm，由兰州金土地塑料制品有限公司生产。指示马铃薯品种为陇薯3号。

1.2 试验设计

试验设在天祝县华藏寺镇岔口驿高原农业科技示范园区，海拔2 451 m，年平均气温0～4℃，年平均降水量350 mm左右。土壤为灌耕栗钙土，中壤，肥力中等、均匀一致，前茬油菜。

试验设3个处理，处理1为覆马铃薯专用氧化-生物双降解地膜甘肃Ⅰ号（以下简称覆甘肃Ⅰ号），处理2为覆马铃薯专用氧化-生物双降解地膜甘肃Ⅱ号（以下简称覆甘肃Ⅱ号），以覆普通地膜为对照（CK）。试验随机排列，不设重复，小区面积220 m2。4月29日翻耕整地，5月9日起垄、播种后覆膜，垄高20 cm，垄面宽80 cm，沟宽40 cm，株距25 cm。随起垄基施蔬菜专用肥1 200 kg/hm2，出苗时及时查苗、放苗，确保全苗。全生育期浇水2次，除草4次，其余管理措施同大田。观察记载物候期，采收时按小区单收计产。

1.3 测试项目及方法

1.3.1 土壤温度 采用由河北省衡水测温仪表厂生产的直角地温计（5～25 cm），于覆膜后10 d、苗期、开花期、收获前，分别测定8：00、14：00、20：00、24：00时各处理膜下5、10、15、20、25 cm深的土壤温度。

1.3.2 土壤水分含量 于覆膜后10 d、苗期、开花期、收获前，分别用土钻分层（0～10 cm、10～20 cm、20～30cm）取样，用烘干法测定土壤水分含量。1.3.3 地膜降解度 田间直观比较普通地膜和双降解地膜开裂降解情况。覆膜前取3种地膜各90 cm（0.81 m2）用1%电子天平称重，马铃薯收获当天收集同等面积的3种地膜，洗净、晾干后称重，计算分解量和分解率。

2 结果与分析

2.1 对马铃薯生育期的影响

从表1可见，各处理均于9月14日采收。其中覆甘肃Ⅰ号处理、覆甘肃Ⅱ号处理的马铃薯生育期均为112 d，较覆普通地膜处理（CK）缩短8 d；出苗期、现蕾期、开花期均较对照提前，其中出苗期较对照提前8 d。表明专用地膜对马铃薯提早出苗有一定的促进作用。

表1 不同地膜覆盖的马铃薯的物候期

2.2 对马铃薯产量的影响

从表2看出，覆马铃薯专用氧化-生物双降解地膜处理的马铃薯折合产量均高于覆普通地膜处理（CK），以覆甘肃Ⅰ号处理最高，为39 800 kg/hm2，较对照增产5.0%；覆甘肃Ⅱ号处理折合产量为38 300 kg/hm2，较对照增产1.1%。

表2 不同地膜覆盖的马铃薯的产量

2.3 对土壤温度的影响

图1 不同地膜覆膜后10 d膜下不同时段不同位置土壤温度变化

2.3.1 覆膜10 d后土壤温度变化 从图1可以看出，覆膜10 d后，膜下5、10、15、20、25 cm土层的土壤温度，在8：00时，覆甘肃Ⅰ号处理除20 cm处与对照覆普通地膜处理相同、25 cm处稍低于对照外，其余土层均高于对照；覆甘肃Ⅱ号处理除25 cm处与对照相同外，其余土层均高于对照。覆甘肃Ⅰ号处理25 cm处与覆甘肃Ⅱ号处理相同，其余土层均低于覆甘肃Ⅱ号处理。14：00时，覆甘肃Ⅰ号处理除在25 cm处低于对照外，在其余土层均高于对照；覆甘肃Ⅱ号处理除15、20 cm处明显高于对照外，在其余土层均低于对照。覆甘肃Ⅰ号处理除在15、25 cm处低于覆甘肃Ⅱ号处理外，在其余土层均高于覆甘肃Ⅱ号处理。20：00时，覆甘肃Ⅰ号处理除在25 cm处低于对照外，其余土层均与对照相同；覆甘肃Ⅱ号处理除在5 cm处稍高于对照、在10 cm处与对照相同外，其余土层均低于对照。覆甘肃Ⅰ号处理与覆甘肃Ⅱ号处理在各土层土壤温度基本趋于一致。在24：00时，覆甘肃Ⅰ号处理除在5 cm处与对照相同、25 cm处稍低于对照外，在其余土层均高于对照；覆甘肃Ⅱ号处理除在25 cm处稍低于对照外，在其余土层均高于对照。覆甘肃Ⅰ号处理除在20 cm处与覆甘肃Ⅱ号处理相同外，在其余土层均低于覆甘肃Ⅱ号处理。

图2 不同地膜覆膜的马铃薯苗期不同时段不同位置土壤温度变化

2.3.2 苗期土壤温度变化 从图2可以看出，各处理马铃薯苗期膜下5、10、15、20、25 cm土层的土壤温度，8：00时，覆甘肃Ⅰ号处理除在15 cm处与对照覆普通地膜处理相同外，在其余土层均低于对照；覆甘肃Ⅱ号处理除在5 cm处稍低于对照外，在其余土层均高于对照。覆甘肃Ⅰ号处理在各土层均低于覆甘肃Ⅱ号处理。在14：00时，覆甘肃Ⅰ号处理在各土层均低于对照，覆甘肃Ⅱ号处理除在20、25 cm土层低于对照外，在其余土层均高于对照。覆甘肃Ⅰ号处理除在20 cm处与覆甘肃Ⅱ号处理相同外，在其余土层均低于覆甘肃Ⅱ号处理。在20：00时，覆甘肃Ⅰ号处理除在5、10 cm处均稍高于对照外，其余土层均低于对照；覆甘肃Ⅱ号处理除在5 cm处与对照相同。10 cm处稍高于对照外，其余土层均低于对照。覆甘肃Ⅰ号处理除在10、15 cm处与覆甘肃Ⅱ号处理相同外，其余土层均高于覆甘肃Ⅱ号处理。在24：00时，覆甘肃Ⅰ号处理除在20 cm处稍高于对照外，其余土层均低于对照。覆甘肃Ⅱ号处理在各土层均低于对照。覆甘肃Ⅰ号处理除在15 cm处与覆甘肃Ⅱ号处理相同外，在其余土层均高于覆甘肃Ⅱ号处理。2.3.3 花期土壤温度变化 从图3可以看出，各处理马铃薯花期膜下5、10、15、20、25 cm土层的土壤温度，在8：00时，覆甘肃Ⅰ号处理在各土层均低于对照覆普通地膜处理；覆甘肃Ⅱ号处理除在15 cm处与对照相同，在20 cm处稍高于对照外，其余土层均稍低于对照。覆甘肃Ⅰ号处理除在25 cm处稍高于覆甘肃Ⅱ号处理外，其余土层均低于覆甘肃Ⅱ号处理。在14：00时，覆甘肃Ⅰ号处理在各土层均低于对照；覆甘肃Ⅱ号处理除在15 cm处高于对照、20 cm处与对照相同外，在其余土层均稍低于对照。覆甘肃Ⅰ号处理除在25 cm处稍高于覆甘肃Ⅱ号处理外，在其余土层均低于覆甘肃Ⅱ号处理。20：00时，覆甘肃Ⅰ号处理、覆甘肃Ⅱ号处理在各土层均低于对照。覆甘肃Ⅰ号处理除在25 cm处与覆甘肃Ⅱ号处理相同外，在其余土层均稍低于覆甘肃Ⅱ号处理。24：00时，覆甘肃Ⅰ号处理在各土层均低于对照；覆甘肃Ⅱ号处理除在20 cm处稍高于对照外，在其余土层均稍低于对照。覆甘肃Ⅰ号处理除在25 cm处与覆甘肃Ⅱ号处理相同外，在其余土层均稍低于覆甘肃Ⅱ号处理。2.3.4 采收前土壤温度变化 从图4可以看出，各处理马铃薯采收前膜下5、10、15、20、25 cm土层的土壤温度，在8：00时、14：00时，覆甘肃Ⅰ号处理在15 cm处均与对照覆普通地膜处理相同，其余土层均稍低于对照；覆甘肃Ⅱ号处理在各土层均高于对照及覆甘肃Ⅰ号处理。在20：00时、24：00时，覆甘肃Ⅰ号处理在各土层均稍低于对照及覆甘肃Ⅱ号处理。覆甘肃Ⅱ号处理在25 cm处与对照相同外，其余土层均稍低于对照。

2.4 对土壤水分的影响

2.4.1 覆膜10 d后的土壤含水量 从图5可以看出，覆膜10 d后，各处理膜下土壤的含水量，0～30 cm土层均以覆普通地膜处理最高，其中0～10、10～20、20～30 cm土层分别较覆甘肃Ⅰ号处理高29、22、13 g/kg，较覆甘肃Ⅱ号处理高37、24、19 g/kg，覆甘肃Ⅰ号处理分别较覆甘肃Ⅱ号处理高8、2、6 g/kg。

图3 马铃薯开花期不同时段不同位置土壤温度变化

图4 马铃薯采收前不同时段不同位置土壤温度变化

图5 覆膜后10 d土壤含水量变化

2.4.2 苗期土壤含水量 从图6可以看出，各处理马铃薯苗期膜下土壤含水量，0～20 cm土层覆甘肃Ⅰ号处理、覆甘肃Ⅱ号处理均高于覆普通地膜处理，其中0～10 cm土层以覆甘肃Ⅱ号处理最高，较覆甘肃Ⅰ号处理和对照分别高10 g/kg和27 g/kg；其次是覆甘肃Ⅰ号处理，较对照高17 g/kg。10～20 cm土层以覆甘肃Ⅰ号处理最高，较覆甘肃Ⅱ号处理和对照分别高3 g/kg和10 g/kg；其次是覆甘肃Ⅱ号处理，较对照高7 g/kg。20～30 cm土层以对照最高，较覆甘肃Ⅰ号处理和覆甘肃Ⅱ号处理分别高11 g/kg和24 g/kg；其次是覆甘肃Ⅰ号处理，较覆甘肃Ⅱ号处理高13 g/kg。

图6 马铃薯苗期土壤含水量变化

2.4.3 花期土壤含水量 从图7可以看出，各处理马铃薯花期膜下土壤含水量，0～10 cm土层以覆甘肃Ⅱ号处理最高，较对照覆普通地膜处理和覆甘肃Ⅰ号处理分别高4 g/kg和11 g/kg；其次是对照，较覆甘肃Ⅰ号处理高7 g/kg。10～20、20～30 cm土层均以对照最高，分别较覆甘肃Ⅱ号处理高2、3 g/kg，较覆甘肃Ⅰ号处理高13、11 g/kg，其次是覆甘肃Ⅱ号处理，分别较覆甘肃Ⅰ号处理高11、8 g/kg。

图7 马铃薯开花期土壤含水量变化

2.4.4 采收前土壤含水量 由图8可以看出，各处理马铃薯采收前膜下土壤含水量，0～10、10～20 cm土层均以覆甘肃Ⅰ号处理最高，分别较覆甘肃Ⅱ号处理高10、1 g/kg，较对照高38、24 g/kg；其次是覆甘肃Ⅱ号处理，分别较对照高28、23 g/kg。20～30 cm土层以覆甘肃Ⅱ号处理最高，较覆甘肃Ⅰ号处理高7 g/kg，较对照高21 g/kg，其次是覆甘肃Ⅰ号处理，较对照高14 g/kg。这可能是双降解环保地膜开始降解破损及降水量逐渐增多所致。

图8 马铃薯采收前土壤含水量变化

2.5 不同地膜降解度分析

2.5.1 降解观察 田间观察表明，甘肃Ⅰ号与甘肃Ⅱ号均较普通地膜质地柔软，但强度差，在覆膜时容易破损。自7月14日起，在未被马铃薯秧苗遮住的地方，甘肃Ⅰ号陆续裂解破损。

2.5.2 残留量比较 从表3可见，各处理地膜使用后均分解，以甘肃Ⅰ号分解率最高，为11.9%；其次是普通地膜，分解率为11.4%；甘肃Ⅱ号最低，为10.1%。

表3 不同地膜的分解率

3 小结

试验结果表明，覆盖马铃薯专用氧化-生物双降解地膜甘肃Ⅰ号处理、甘肃Ⅱ号，可使马铃薯出苗期均较覆普通地膜提前8 d，产量均高于覆普通地膜，其中覆甘肃Ⅰ号处理的折合产量最高，为39 800 kg/hm2，较对照增产5%，覆甘肃Ⅱ号处理折合产量为38 300 kg/hm2，较对照增产1.1%。覆甘肃Ⅰ号、甘肃Ⅱ号专用膜时，马铃薯出苗前的土壤温度较高，有利于提早出苗；两种双降膜在马铃薯苗期显示出较好的保水能力。马铃薯生长后期，甘肃Ⅰ号专用膜开始降解，保温性能明显降低，保水能力逐步减弱。分解率以甘肃Ⅰ号最高，为11.9%；甘肃Ⅱ号最低，为10.1%。

［1］朱彦博，程志斌.薄膜地面覆盖对土壤环境及春小麦生长发育的影响［J］.甘肃农业科技，1989（3）：29-31.

［2］杨玉娇，黄占斌，阎玉敏，等.可降解地膜覆盖对土壤水温和玉米成苗的影响［J］.农业环境科学学报，2010，29（增刊）：10-14.