降解地膜在旱塬地玉米上的应用效果初报

李斌杰 杨永春 李中勤 孙媛

摘要：在旱塬地进行的不同地膜覆盖效果试验结果表明，覆盖降解性地膜与覆盖普通地膜玉米生育期和产量差异不大，但均比不覆盖地膜增产。覆盖降解性地膜可明显改善土壤结构。降解性地膜在玉米成熟时开裂，生育期内地膜基本完好，建议在灵台县地膜覆盖种植玉米时应用。

关键詞：地膜覆盖；全膜双垄沟播；玉米；灵台县

中图分类号：S626.2 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2017）08-0057-02

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2017.08.014

Study on Fermentation Conditions of L-tryptophan

LI Weili

（Anhui BBCA Group Co.， Ltd.， Bengbu Anhui 233010， China）

Abstract：The genetically engineered bacterium TP01 was one L-tryptophan fermentation producing strain. The culture conditions such as inoculum size， temperature and dissolved oxygen were studied to confirm the optimal fermentation conditions. The results showed that the optimal fermentation medium was glucose 30 g/L， （NH4）2SO4 40 g/L， tyrosine 0.2 g/L， corn steep liquor 25 mL/L， K2HPO4 10 g/L， KH2PO4 5 g/L， MgSO4·7H2O 2 g/L， Na2SO4 0.002 g/L， FeSO4·7H2O 0.01 g/L， vitamin B1 100 μg/L， vitamin H 50 μg/L. The optimum fermentation conditions of L-tryptophan were 70% （m/v） amount of glucose， pH 7.0， fermentation temperature 37 ℃， inoculum size 10% and dissolved oxygen 20%～30%.

Key words：L-tryptophan； Genetically engineered bacterium； Fermentation optimization

灵台县地处甘肃东部，陇东黄土高原沟壑丘陵区，海拔890～1 520 m，属典型的干旱、半干旱农业县。全县现有耕地5.26万hm2，地膜覆盖面积在1.67万hm2以上[1 - 2 ]。地膜覆盖技术特别是全膜双垄沟播技术的推广和应用，使粮经作物大幅度增产和增收，但目前大量使用的聚乙烯地膜为普通地膜，其自然降解速度较慢，最大只能回收90%，还有10%左右残留在土壤里， 形成阻隔层，阻碍根系发育和对养分、水分的吸收，而捡拾出来的旧地膜长期堆放在田边、地头，随风飘移，不及时进行处理又造成二次污染[3 - 4 ]。降解地膜作为一种替代普通地膜的新型技术，具有普通地膜同等效果，还具有自然降解速度快、降解物质无污染、水分利用率高等好处 [5 - 6 ]。为探索解决地膜污染耕地和环境的问题，灵台县农技中心在旱塬地进行了降解性地膜覆盖效果试验，现将结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试降解性地膜由广东省汕头励丰农业科技有限公司生产。普通地膜为甘肃济洋塑料有限公司生产，厚度均为0.01 mm。指示作物为玉米，品种为大丰30。

1.2 试验地概况

试验设在灵台县西屯乡白草坡村，为塬面坳心地块，海拔高度1 273 m。土类为薄覆盖黑垆土，质地为中壤， 地块地势平坦，地力均匀，土层深厚，肥力中等，前茬玉米。

1.3 试验方法

试验采用单因素随机区组设计，设3个处理，处理1，不覆膜（CK）；处理2，用普通地膜覆盖；处理3，用降解地膜覆盖。3次重复，小区面积 50 m2（9.09 m×5.50 m）。田间四周设立宽50 cm的观测道，观测行外围设立1.1 m的保护行，保护行内种植作物。两个覆膜处理全生育期采用全膜双垄沟播栽培方式，4月12日整地起垄覆膜，起垄覆膜前施N 262.5 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2、K2O 30 kg/hm2。4月23日播种，播种密度为6万株/hm2。对照处理为露地平作，施肥、播种日期、种植密度均同覆盖处理。记载生育期。覆膜后、播种后、收获前测定10～15 cm土层土壤温度和0～20 cm土层的土壤水分，覆膜前和收获前测定土壤容重。按小区收获计产。降解地膜覆盖处理分别在9月8日、9月24日、10月30日调查降解情况。

2 试验结果与分析

2.1 生育期

从生育期记载结果（表1）看，覆盖降解性地膜和覆盖普通地膜处理的玉米出苗期一致，均早于露地2 d。覆盖降解性地膜和覆盖普通地膜处理成熟期一致，均早于露地处理15 d。

2.2 土壤温度和水分

从10～15 cm土层土壤温度测定结果（表2）可知， 覆盖普通地膜和覆盖降解性地膜处理的土壤平均温度均比对照（CK）高，分别高0.6 ℃和0.3 ℃， 且覆盖普通地膜略高于覆盖降解性地膜。从不同时期0～20 cm土层土壤水分测定结果看， 覆盖普通地膜和覆盖降解性地膜的土壤含水量均比对照（CK）高， 覆盖普通地膜和覆盖降解性地膜相近。

2.3 土壤容重

从表3可知，收获时较覆膜前的土壤容重覆盖普通地膜提高0.024 g/cm3，覆盖降解性地膜降低0.033 g/cm3。收獲时的土壤容重覆盖降解性地膜处理最小，对照（CK）次之，覆盖普通地膜处理最大。可见覆盖降解性地膜可改善土壤结构。

2.4 产量

从产量结果（表4）可以看出，对照（CK）产量最低，为11 175.0 kg/hm2；覆盖普通地膜产量最高，为13 579.5 kg/hm2，比对照（CK）不覆盖地膜增加 2 404.5 kg/hm2，增产率21.5%；覆盖降解性地膜产量次于覆盖普通地膜，为13 192.5 kg/hm2，比对照（CK）增产2 017.5 kg/hm2，增产率18.1%。

2.5 降解性地膜降解的情况

田间观察发现，作物收获时降解性地膜已开始裂缝降解（裂缝长度0.3 cm，地面裸露面积达12%）。收获20 d后， 降解性地膜裂缝长度1.2 cm，地面裸露面积达38%；收获40 d后， 降解性地膜裂缝长度9.09 cm，地面裸露面积达81%，而同期普通地膜除踩踏和作物种植人为裂缝外，基本完好，表明降解性地膜降解效果较好。

3 小结与讨论

覆盖降解性地膜与覆盖普通地膜相比，玉米的生育期和产量差异不大，均比不覆盖地膜增产。覆盖降解性地膜与覆盖普通地膜增温效果差异不大，作物生长后期降解性地膜出现裂缝，较覆盖普通地膜保墒能力有所下降。覆盖降解性地膜较覆盖普通地膜土壤容重下降明显，可见降解性地膜显著改善了土壤结构。降解性地膜只在玉米成熟前开裂，生育期内地膜基本完好，确保了地膜的增产效果。可降解性地膜具有降低劳动力投入、不污染耕地和环境、改善土壤结构等优点，建议在灵台县地膜玉种植时使用。

参考文献：

[1] 杨永春，李贵喜，孙海涛. 灵台县粮食生产现状与发展建议[J]. 甘肃农业科技，2014（9）：53-54.

[2] 王麦元，曹 翀. 灵台县旱作农业发展中存在的问题及对策[J]. 甘肃农业科技，2011（10）：39-42.

[3] 康 虎，敖李龙，秦丽珍，等. 生物质可降解地膜的田间降解过程及其对玉米生长的影响[J]. 中国农学通报，2013，29（6）：54-58.

[4] 齐万福，聂战声，马其彪，等. 马铃薯专用氧化-生物双降膜的应用效果观察[J]. 甘肃农业科技，2013（4）：15-19.

[5] 孙向春，冯 涛，殷晓燕，等. 11种降解地膜在土壤中的降解效果初报[J]. 甘肃农业科技，2016（11）：48-50.

[6] 冯 涛，殷晓燕，马 栋，等. 6种降解地膜在3种作物上的应用初报[J]. 甘肃农业科技，2015（6）：3-8.

（本文责编：陈 珩）