甘蓝生产地膜减量替代技术试验

冯均科周园园史 平杨晨晨龚奕杰李钰卓

（1.昆山市农业技术推广中心 江苏昆山215300；2.昆山市优来谷成科创中心 江苏昆山215300）

地膜在改善农田土壤的水热条件、防治病虫草害、促进作物的生长发育等方面具有重要作用，在农业种植上应用十分普遍[1]。传统地膜在自然条件下降解性能极差，大量残膜存留于耕地中不仅影响农作物的种植与生长，更会对土壤结构造成严重破坏[2]。易回收或可降解地膜与常规地膜相比较，同样具有保温、保墒、保湿及防控草害效果，且能够减少白色污染形成，采用不同类型易回收或可降解地膜替换常规地膜是治理残膜污染的有效途径[3-4]。

本试验以甘蓝为种植作物，采用6种降解地膜、强化耐候地膜、拱棚膜处理及常规PE地膜进行覆盖栽培，探究不同地膜对作物生长发育、产量品质及土壤性质的影响，为昆山市地膜减量替代措施提供科学的技术参数和技术指导方案。

1 材料与方法

1.1 试验设计

本试验在昆山市优来谷成科创中心基地开展，以春丰甘蓝为试验作物。选用南通华盛、泰州中科金龙、上海弘睿等3家企业提供的4种全生物降解膜与1种强化耐候地膜以及旧拱棚膜作为试验产品，对照地膜（CK2）为常规PE地膜，另设置无覆膜处理为对照CK1，共设置8个处理（表1）。

采用露地栽培方式种植。试验采用随机区组设计，小区面积24 m2（20 m×1.2 m），畦宽120 cm，畦植2行，株距30 cm，行距40 cm，边行距20 cm，每小区140穴，各小区四周设置保护行。2020年4月13日移栽春丰甘蓝，移栽前进行聚乙烯塑料地膜、生物可降解膜和强化耐候地膜覆盖。覆膜时间为整个生育期，即从苗期直至成熟期。在甘蓝生育期内，除覆膜方式不同外，其他农艺措施均相同。

1.2 测定指标与统计分析

调查内容包括甘蓝生育期、植株性状、表土温度、表土湿度、土壤生物理化性状指标、草害发生情况、地膜降解情况、甘蓝产量等。

试验数据采用SPSS 23.0进行统计分析；通过单因素方差分析法（ANOVA）及最小显著差异（LSD）多重比较法对不同处理进行差异分析。

2 结果与分析

2.1 不同覆膜处理对甘蓝产量的影响

对各处理甘蓝实际产量进行调查统计（表2）发现，不同处理间产量差异较大。T1处理产量最高，T3次之，分别为1 616.64 kg/亩、1 600.24 kg/亩，较不覆膜CK1分别增产15.37%和14.20%，较覆膜CK2分别增产13.88%和12.72%；T6、T4两个处理相比对照减产，产量分别为1 264.52 kg/亩、1 368.74 kg/亩，较不覆膜CK1分别减产9.76%和2.32%，较覆膜CK2分别减产10.92%和3.58%。

表1 试验地膜处理设置

表2 不同覆膜处理对甘蓝产量的影响

2.2 不同覆膜处理对甘蓝生育期的影响

所有试验处理均于3月1日播种育苗，4月13日定植，施肥、灌溉等管理措施一致。由表3可知，T2最为早熟，始收期为6月8日，定植至采收仅需56 d，较CK1提前5 d；其次为T1和CK2，定植至采收共58 d，较CK提前3 d；T5和T6生育期与CK1一致。

2.3 不同覆膜处理对土壤环境的影响

将自动温湿度记录仪探头埋在地下10 cm和地表位置，每10 d记录1:00、9:00和13:00土壤温湿度数据。

图1 地下10 cm土壤温度变化

图2 地表土壤温度变化

表3 不同覆膜处理对甘蓝生育期的影响

2.3.1 对土壤温度的影响 土壤温度是反应地膜保温效果的重要指标。如图1、图2所示，土壤温度随气温变化而改变地下10 cm土壤较地表土壤温度变化幅度稍小；其中CK1由于未覆膜，土壤温度变化最大，覆膜处理的土壤温度变化幅度相对较小；甘蓝生长前期，覆膜处理的土温均高于未覆膜CK1，地膜具有良好保温效果，且强化膜T1保温效果最好，与白色生物降解膜T4、T6的保温效果均优于黑色生物降解膜T3、T5；5月中旬后，外界气温升高，未覆膜CK1土壤温度显著升高，且与覆膜处理无显著差异。

2.3.2 对土壤湿度的影响 土壤湿度能够直观地反应地膜保湿效果，如图3、图4所示，地下10 cm与地表的土壤湿度均在93%～100%，较对照增加或减少。其中生物降解膜T6、T4保湿效果较好，较常规PE地膜CK2保湿效果有较大提高。

2.4 不同覆膜处理病虫草害发生情况

在6月5日采收前，调查杂草发生情况。调查结果显示（表4），除未覆膜CK1以外，其他覆膜处理杂草发生数量均较低。与CK1相比，CK2、T1、T2杂草生长数量分别减少92.2%、96.1%和94.2%；降解膜处理中，降解膜T4杂草生长数量最少，为11株，较CK1减少89.3%，其他降解膜处理与CK1相比，杂草生长数量减少68.9%～84.5%。降解膜T5、T6后期由于田间裂解迅速，裸露土壤面积大，杂草相对较多。

图3 地下10 cm土壤湿度变化

图4 地表土壤湿度变化

表4 不同覆膜处理病虫草害发生情况

所有处理在试验期间无病害发生。虫害主要以菜青虫、小菜蛾和黄曲条跳甲为主，各处理间差异不大。

2.5 不同覆膜处理土壤理化性状对比

在甘蓝收获后，取各处理土壤进行理化性状分析，结果表明（表5），CK1由于未覆膜pH最高，为7.39；T5、T6处理后期地膜裂解土壤裸露，pH也较高；CK2速效钾含量最高，其次是CK1，均超过100 mg/kg；其余指标无明显差异。

2.6 地膜裂解情况

从表6可以看出，定植后28 d，T6最先发生开裂，开裂期较其他处理早2～11 d，大裂期较其他处理早4～19 d，6月8日达到碎裂期；其次为T5和T3，发生开裂时间依次为5月13日和5月22日；而T4降解效果最差，直至采收也未出现开裂。

表5 不同覆膜处理土壤理化性状

表6 地膜裂解情况统计

3 讨论

综合甘蓝生长产量情况及土壤理化性质变化可知，T1强化耐候膜处理在保温、保墒、增产、控草等方面表现较好，甘蓝生长势与产量较高，上市期提前，且人工成本较低，可以作为甘蓝覆膜栽培生产的适宜替代材料；全生物降解膜处理中T3处理表现较为突出，具有适宜的降解期，增产、保温、防草效果也较为显著，可以进一步试验研究，逐步在甘蓝生产上示范推广。