聚乳酸可降解地膜应用试验

戴红平

铺覆可降解地膜的玉米株高、茎粗、穗长、穗重、百粒重等指标均高于普通地膜，可降解地膜的土壤有机质含量高于其他处理，用聚乳酸可降解地膜比普通地膜回收成本低。

1. 研究背景和意义

定西市从上世纪七八十年代开始推广农用地膜覆盖栽培技术，地膜覆盖栽培技术，破解了水资源短缺对我市农业的制约瓶颈，不仅提高了自然降水的高效利用，而且解决了冷凉气候积温不足的劣势，促进了我市种植业结构调整，扩大了玉米、马铃薯、蔬菜等高产高效作物的种植范围，对我市农业增产和农民增收作出了突出贡献。给农业做出重要贡献的同时，农村广袤的土地也逐渐被巨量废弃地膜侵占，带来了人所共知的“白色污染”。随着人类社会对环境问题认识水平的不断深化，解决废弃地膜造成的“白色污染”，建立环境友好性社会，目前最有效的办法就是推广应用可降解地膜，为了大面积推广应用可降解地膜，2017年，在定西市安定区嚵口镇赵家铺村和鲁家沟镇南川村开展聚乳酸可降解地膜应用试验。

本研究利用南京大学、常州大学、西北师范大学、兰州助剂厂 500 吨/年聚乳酸中试生产的聚乳酸树脂由河南龙都天仁生物材料有限公司加工生产的环境友好生物降解聚乳酸地膜，对比聚乳酸可降解地膜和普通地膜的使用成本、地膜残留、回收率以及对作物生长效果影响，为大面积推广可降解地膜提供数据依据。

2.材料与方法

2.1试验设计

2.1.1试验地概况

田间试验地块选择在定西市安定区嚵口镇赵家铺村和鲁家沟镇南川村，位于安定区北部距市区15公里，日照充足，海拔1850米，年均降雨量380毫米，年平均气温7.2℃。

2.1.2供试材料

供试玉米品种为试验区大面积推广的豫玉22号。

试验用可降解地膜是由西北师范大学提供的聚乳酸可降解地膜，幅宽为1.2m，厚度为0.008mm。普通地膜是由兰州金土地塑料制品有限公司提供的，幅宽为1.2m，厚度为0.01mm。

2.1.3试验设计

每个试验点设三个处理（聚乳酸可降解地膜、普通地膜、露地）采用随机排列，三次重复，每一个重复面积为0.5亩，共计3亩，小区方向为东西向，以普通地膜和露地栽培为对照，采用平垄栽培，株距40cm，行距60cm。

5月21日采用人工方法覆膜并播种，6月13日出苗，10月15日采收，其它管理措施同大田。

2.2 测定指标及其方法

2.2.1可降解地膜降解观察和降解率测定：通过定期的人为肉眼观测，记录地膜形态以及表面完整情况的变化。每个处理的降解膜，定位10个观测点，记录每个位置出现裂缝等的时期。

2.2.2 植株生育期性状观测：玉米成熟后，随机抽取10株，测定株高、叶龄、穗长、果穗粗、穗重、百粒重等生物指标，对所有植株全产计收，计算亩产量;采集土样采用五点取样法。

2.2.3 土壤理化性质测定：覆膜前和收获后分别对不同残膜梯度下0～30cm土层取土样，测定土壤PH值、有机质、水解氮、有效磷和有效钾。

2.2.4 不同地膜使用成本分析：分析聚乳酸可降解地膜的使用成本和普通地膜的覆膜成本、回收成本等。

3. 结果与分析

3.1 聚乳酸可降解地膜的降解效果观测

6月20日，地膜部分地方出现细小孔洞或裂纹，手拉处1cm左右断裂，裂纹较直。7月28日，膜行内出现裂纹，横向小、多、距离近，纵向长10-20cm左右。8月7日，裂纹纵横相连，裂口增多，增大，膜面不整。9月13日，地膜严重脆化，破裂处持续增大，有些地方最大破裂处长达100cm，大部分地膜均成条状或片状，地膜降解进行不均匀，破碎程度不一致。12月13日，玉米全生育期结束后，玉米秸秆从田间去除，地膜降解效果明显，成2*7cm左右的条状或者3*4cm左右的块状，一拉即碎。12月17日，对覆膜2年的降解地膜降解情况进行观测（2013年10月覆膜，经过2014年玉米生育期后，翻耕埋于地下的降解膜），发现所有地膜基本全部降解完毕，剩余微量地膜降解成小于1cm的塊状或者条状，每1m2农田土壤中碎片数量平均为4.3片。

3.2 对玉米生物指标的影响

试验结果表明，铺覆可降解地膜的玉米株高、茎粗、穗长、穗重、百粒重等指标均高于普通地膜，但没有显出差异，露地种植的玉米生物学性状最差。

3.3 对玉米产量的影响

试验结果表明，铺覆可降解地膜和普通地膜与露地种植相比，对玉米产量的增加明显的影响，增产分别达到22%和20%，但是铺覆可降解地膜和普通地膜相比，覆盖可降解地膜玉米产量稍高一点，但没有明显的影响。

3.4 对土壤养分的影响

分析可得，覆盖可降解地膜的土壤有机质含量高于其他处理，pH值变化不明显。与覆盖普通地膜相比，聚乳酸可降解地膜在玉米生长后期开始降解，增加了土壤透气性和水分的流动性，土壤有机质含量也有所增加，有助于提高玉米的产量。

3.5 成本计算

本试验使用的普通地膜购买成本为15元/kg，每亩地膜用量6.68kg，覆膜成本为100.2元/亩，捡拾投入18元/亩，共计投入118.2元/亩;聚乳酸可降解地膜每亩投入购买成本108.9元，从整体来看，使用聚乳酸可降解地膜比普通地膜每亩少投入9.3元。

4 分析与结论

与露地种植相比，覆盖普通地膜和聚乳酸可降解地膜均有利于促进玉米幼苗生长，穗长、百粒重等经济性状的增加，从而提高玉米产量。与覆盖普通地膜相比，聚乳酸可降解地膜在玉米生长后期开始降解，增加了土壤透气性和水分的流动性，土壤有机质含量也有所增加，有助于提高玉米的产量。除此之外，覆盖可降解地膜减少了地膜残留对土壤和农业环境的影响，生态效益明显。

（作者单位：743000 甘肃省定西市农村能源站）