可降解地膜的降解性能及对土壤温度、水分和玉米生长发育和产量的影响

2016-03-24何增国戴红燕

节水灌溉 2016年4期

何增国，戴红燕

(古浪县农业技术推广中心，甘肃古浪 733100)

0 引言

地膜覆盖技术的推广，用以提高土壤温度、保持土壤水分，具有促进植物生长的功能[1]。近年来，农用地膜已广泛应用于农业生产中[2]，极大地促进了农业生产发展，但其农业环保负面效应日趋严重，残留地膜不仅使耕层土壤透气性降低，阻碍作物根系发育和对水分、养分的吸收，从而影响作物的产量[3-7]，而且残留的农膜对农业生态环境造成的“白色污染”问题越来越严重[8]。因此开发利用可降解膜成为应对“白色污染”的必然举措。目前，为治理地膜污染问题政府提倡使用更容易捡拾的厚度在0.01 mm以上的地膜推广利用，可降解地膜的使用仅在小区域或小面积推广，还未大面积推广普及应用。本试验研究针对不同可降解地膜的降解性能及对土壤水分、温度和玉米生长的影响进行研究，为今后在玉米生产中选用适宜的地膜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2014年在甘肃省古浪县海子滩镇良种繁育场进行。试验地位于北纬37°2′，东经103°6′，海拔1 800 m, 年平均气温8.2 ℃，昼夜温差大，年平均日照时数2 700 h，年平均降水220 mm，蒸发量2 292 mm，无霜期194 d。试验地块土层深厚，质地疏松，肥力中等，土质为沙壤土，土壤pH值为8.46，为水浇地。前茬作物为向日葵。

1.2 试验材料

试验用可降解地膜达华1号(含3%降解母粒)、达华2号(含5%降解母粒)、达华3号(含7%降解母粒)，厚度0.008 mm，幅宽1 400 mm，由甘肃达华节水有限公司生产；普通地膜(厚度0.01 mm)由甘肃省济阳塑业有限公司生产。供试地膜幅宽都为140 cm。供试玉米品种为先玉335，由敦煌种业先锋良种有限公司生产，是当地主推品种之一。

1.3 试验设计

试验设4个处理，3次重复，随机区组排列，12个小区，小区面积26.4 m2，四周设保护行。试验采用全膜平作，行距40 cm,株距22 cm,亩保苗5 680株。结合整地于3月20日，施磷二铵375 kg/hm2,复合肥225 kg/hm2,钾肥150 kg/hm2，锌肥30 kg/hm2。3月31日顶凌覆膜，4月11日人工点播，拔节期、抽穗期各追施尿素300、 225 kg/hm2,其他田间管理与大田管理相同。

1.4 测定项目与方法

地膜降解速度：覆膜后每隔20 d 观察记录1次地膜降解情况。记录地膜降解参考指标：0级，没有裂口，柔韧性好，弹性较强；1级，有少许裂口，柔韧性好，弹性较强；2级，裂口较多有鱼眼纹出现，手撕易成4～5 cm碎片，容易捡起；3级，裂口较多，鱼眼纹出现较多，手撕易成2～3 cm碎片，紧贴地面，不容易捡起。

土壤温度：采用土壤温度速测仪对不同处理的土壤温度进行测定，测定时间为9∶00、14∶30、18∶30，测定层次为地表及地下0～10、10～20、20～30 cm。全生育期共测定4次，测定时间分别为播种后10 d、出苗期、抽雄期、灌浆期。

土壤含水量：采用取土烘干法对不同处理土壤含水量进行测定，测定层次为0～10、10～20、20～30 cm，测定时间分别为播种后10 d、出苗期、抽雄期、灌浆期。

玉米生育进程及农艺性状：观察记载不同处理玉米生长发育进程，产量结果采用实打测产。

2 结果与分析

2.1 不同地膜降解速度及降解效果

从表1可以看出，达华3号从覆膜后80 d即降解为1级，100 d地膜降解为2级，140 d降解为3级；而达华2号从覆膜后40 d降解为1级，120 d地膜降解为2级后再未降解；达华1号从覆膜后80 d降解为1级再未降解；普通地膜没有降解性，只出现细小破损，可能与光照和风蚀有关。从降解情况来看，降解后的地膜搓揉后成为碎小片粒，但聚乙烯颗粒并未完全降解。

表1 不同地膜降解速度及降解效果

2.2 不同地膜覆盖对玉米生育期的影响

表2表明，各处理均于9月25日収获。其中达华3号从拔节期开始较对照推迟1 d，而达华1号从抽雄期开始较对照推迟1 d；2个处理生育期均为143 d，均较对照推迟1 d，差别不大。达华2号各生育时期与对照完全相同。

表2 玉米不同处理生育期记载

2.3 不同地膜覆盖对土壤水分的影响

从图1看出，测定层次在0～10 cm普通地膜土壤含水量明显高于其他地膜覆盖含水量，收获期土壤含水量最低的为达华3号，这可能是普通地膜在土壤蒸发过程中阻挡水分蒸发能力明显高于其他处理；测定层次在10～20、20～30 cm土壤含水量各处理之间差别不大。各处理平均含水量方差分析(见表3)结果表明：(F=1.59

2.4 不同地膜覆盖对土壤温度的影响

将3个测定层次下不同测定时间的土壤温度计算平均值(见表4)表明，各层次普通地膜土壤温度整体高于其他处理，10～20和20～30 cm各测定时期土壤温度间差异不显著，说明普通地膜和其他地膜在影响10 cm以下地温程度相当；但0～10 cm播种后10 d、出苗期、抽雄期等3次测定土壤温度差异不显著；灌浆期普通地膜和达华1号差异不显著(F=5.75>F0.05=4.76)，和达华2号、达华3号差异达显著水平，说明在玉米生长后期由于达华2号和达华3号两种地膜的破损对提高地表温度影响较大。