全生物降解地膜对喀什地区甜菜产量的影响

刘昌文，谢永磊，严昌荣，韩常玉，韩 勇，朱建国，张 勇，冯赞成，高欢欢，李 广，王海孝，刘 坤，曾舒翀

（1.喀什地区农业技术推广中心，新疆喀什 844000；2.喀什光合未来信息科技有限公司，新疆喀什 844000；3.农业农村部农膜污染防控重点实验室，北京市 100081；4.中国科学院长春应用化学研究所，吉林长春 130000 ；5.中国科学院南京土壤研究所，江苏南京 210000；6.湖北光合生物科技有限公司，湖北荆门 448000）

0 引言

喀什地区是农业大区，地膜覆盖技术应用带动了农业生产力显著提高和生产方式的巨大改变，农用地膜已成为继种子、化肥、农药之后的四大农资。2019年喀什地区地膜覆盖面积57.07万hm2，地膜用量3.47万t。农膜的使用给农业产生巨大效益同时，其废旧残膜也产生较大污染。因此研究全生物降解地膜对喀什地区农作物产量影响具有重要意义。近年来喀什地区年种植甜菜6 666.67 hm2左右，研究全生物降解地膜对喀什地区产量的影响，为喀什地区推广应用全生物降解地膜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验区位于喀什地区伽师县克孜勒博依乡18村，属于典型的暖温带内陆干燥气候，夏季炎热，冬季寒冷，四季分明，降水稀少。年平均降水量64.6 mm，年均蒸发量2 051.5 mm，年平均气温11.7℃，年极端最高气温41.1℃，年极端最低气温-22.1℃。全年日照时数2 923.7 h，无霜期平均在233天左右。

1.2 试验设计

供试作物为甜菜；供试材料由中科院长春应化所提供技术支撑，湖北光合生物科技有限责任公司生产的全生物降解地膜；对照为市场采购聚乙烯膜。株行距设置为50 cm×20 cm，理论种植密度为6 667株/667m2。

1.3 试验方法

试验共设两个处理，五个重复，处理1为覆盖全生物降解地膜，处理2为对照覆盖聚乙烯地膜。

1.4 测量项目及方法

1.4.1 土壤温湿度。采用土壤温度水分记录仪自5月7日起平均每周测量膜下5 cm土壤温湿度。

1.4.2 亩保苗数计算。分别于9月11日及9月25日随机取9点测量亩保苗数。甜菜亩保苗数=（甜菜数量-行数）×666.7/测量面积。

1.4.3 块根长及块根粗。块根长为块根颈部至根最底部长度；块根粗为块根直径最大值。共选3点126个甜菜测量块根长及块根粗。

1.4.4 单株叶片数及叶重。于9月11日连续取20个甜菜测量单株叶片数；于9月25日连续取85个甜菜测量单株叶重。

1.4.5 产量及含糖量。于9月11日随机取4点测量甜菜亩产量；9月25日随机取5点测量甜菜亩产量。平均产量=各测产点甜菜质量和×666.7/各测产点面积和。

含糖量测量方法为用便携式量糖仪随机抽取三个点20%甜菜块根测量含糖量。

2 结果与分析

2.1 覆盖全生物降解地膜对膜下5 cm土壤温湿度影响

分析表1从5月7日至7月23日，覆盖全生物降降解地膜膜下5 cm土壤温度平均为33.25℃，较覆盖聚乙烯地膜膜下5 cm土壤温度的33.89℃低0.64℃，两种不同处理膜下5 cm土壤温度差异最大为4.05℃。分析膜下5 cm土壤湿度，覆盖全生物降解地膜膜下5 cm土壤湿度较对照高0.29个百分点。同时观察不同处理方式覆盖全生物降降解地膜膜下水珠较对照明显偏少。

2.2 覆盖全生物降解地膜对甜菜亩保苗数的影响

分析表2覆盖全生物降解地膜保苗最高为6 984株/667m2，每亩保苗率接近100%有三个点，平均保苗为5 764株/667m2，保苗率达86.5%。覆盖聚乙烯地膜亩保苗数均较理论设计密度偏低，八点平均保苗数为4 916株，每亩保苗率为73.7%。覆盖全生物降解地膜保苗数较覆盖聚乙烯地膜保苗多849株/667m2，每亩保苗率增加17.25%。

2.3 覆盖全生物降解地膜对甜菜块根长及块根粗的影响

分析表3不同处理方式对甜菜块根长、块根粗均有影响，且对块根粗影响较大。覆盖全生物降解地膜根茎平均长度为28.82 cm，较覆盖聚乙烯地膜长1.08 cm，根茎直径大0.95 cm，分别增长、增粗3.89%及9.89%。

2.4 覆盖全生物降解地膜对甜菜叶片数及叶重的影响

由表4可知覆盖全生物降解地膜较覆盖聚乙烯地膜，叶片数及叶重分别增加1.6片及77.8 g，增幅高达4.19%及35.95%。

2.5 覆盖全生物降解地膜对甜菜产量及含糖量的影响

2.5.1 对产量的影响。分析表5覆盖全生物降解地膜较对照增产有三个点，减产的有一个点，增幅最高为点3增幅高达70.78%，减产为点2减产幅度为6.64%，四点平均产量4.063 t/667m2，较对照增幅达23.83%。

表4 不同处理方式甜菜叶片数及叶重

表5 不同处理方式甜菜产量（9月11日测）

2.5.2 对产量及含糖量的影响。分析表6覆盖全生物降解地膜甜菜亩产分别较对照增加1.166 t、0.066 t、1.68 t、0.445 t及0.852 t，两处理平均产量分别为5.65 t及4.6 t。覆盖全生物降解地膜较对照增产1.05 t，增幅高达22.83%。

2.5.3 甜菜产量及含糖量关系。由图1及表6产量与含糖量呈明显负相关，随着产量降低含糖量明显增加。覆盖全生物降解地膜点5产量最高为6.667 t，含糖量也是最低的，仅为18.5%，产量最低的点2，含糖量也是最高。分析覆盖不同地膜对含糖量影响，覆盖全生物降解地膜含糖量整体较对照偏低，其中点5下降3.47个百分点。

3 讨论

3.1 覆盖全生物降解地膜对土壤温湿度的影响

王斌[1]等研究显示，在南疆甜菜种植覆盖全生物降解地膜在试验前期全生物降解地膜保存完好，故其与普通PE地膜的保水、保温效果相当；而试验中后期，由于降解膜破损，使其保温尤其是保水效果下降。本研究结果表明覆盖全生物降解地膜膜下5 cm土壤温度较覆盖聚乙烯地膜略低，但膜下5 cm土壤湿度反而略高。

3.2 覆盖全生物降解地膜对甜菜亩保苗的影响

田亨达[2]在长春地区应用可降解地膜对土壤及玉米生长发育的影响一文中显示，玉米出苗率表现为可降解地膜＞普通PE地膜。本研究同样表明覆盖全生物降解地膜甜菜亩保苗数大于覆盖聚乙烯地膜甜菜亩保苗数，不同的是两处理差异非常明显。

3.3 覆盖全生物降解地膜对甜菜产量的影响

表6 不同处理方式甜菜产量及含糖量（9月25日测）

王斌[1]等研究降解膜处理与PE地膜在甜菜上生长发育及产量等指标上均无显著差异。本研究表明，覆盖全生物降解地膜有利于甜菜增产，且增幅较大。

3.4 覆盖全生物降解地膜对甜菜含糖量的影响

石河子农科院[3]研究表明，使用6 μm甜菜专用全生物降解地膜甜菜含糖率均高于常规PE地膜。王斌[1]研究结论与PE地膜相比，降解膜处理甜菜糖分含量略低，但两者处理间差异不显著。本研究结论为覆盖全生物降解地膜含糖量整体较对照偏低。

4 结语

1）覆盖全生物降解地膜增温效果较覆盖聚乙烯地膜略差，有利于土壤水分保留于深层土壤，促进根系向下生长。

2）甜菜为小颗粒种子的双子叶植物，覆盖聚乙烯地膜容易烧苗，覆盖全生物降解地膜温度适宜，有利于出苗保苗。

3）覆盖全生物降解地膜有利于增产。

4）因覆盖全生物降解地膜较覆盖聚乙烯地膜增产幅度较大，导致含糖量略有降低。