可降解黑色地膜覆盖对花生生长和产量的影响

王书勤 谢吉先 陈维娟 季国民

（1.泰兴市农业科学研究所 江苏泰兴225433；2.江苏省农业科学院泰州农科所 泰州214500）

花生地膜覆盖栽培具有良好的增产效果[1]。传统的地膜主要成分为聚乙烯（PE），自然状态下难以降解和回收，导致农田残膜逐年累积，极大地影响农业生态环境，局部地区造成严重的“白色污染”，严重制约了土地的持续利用和生产发展[2]。相关研究表明，如果花生残膜全部留在地里，下茬花生或其他作物会减产10%以上[3]。随着覆膜年数增加，土壤中不断积累的残膜容易缠绕农机具，妨碍耕作活动[4]。寻找能自动降解的新型地膜用于农田地面覆盖，成为解决农田残膜危害问题的出路之一[5]。黑色生物降解膜不仅可以在花生的生长期内发挥普通地膜的保温、增墒、除草效果，而且由于材料的可降解性，花生收获后可以直接翻耕，一定时间后残膜可自然降解，不会对土壤的生态环境造成影响[6]。据报道，由于黑地膜的不透光性，能够很好地抵制杂草生长，减少了除草剂的使用，可以降低生产成本，保护生态环境，增加农民种植效益。本文作者通过田间小区试验，研究了不同种类黑色生物降解膜对花生植株性状及产量的影响，同时调查其开裂时间、降解时间及效果，为降解膜在本地区的推广应用提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年在泰兴市农业科学研究所试验田内进行，该区域位于江苏省中部，属长江三角洲冲积平原，北亚热带湿润季风气候，年平均气温14.9℃，年平均无霜期220 d，年平均降水量1027 mm，年平均日照时数2125 h。试验地块地势平坦，土质为沙壤土，地力均匀一致。0～30 cm土层含有机质17.4 g/kg，全氮1.2 g/kg，速效磷7.5 mg/kg，速效钾51.2 mg/kg[7]。花生是本地种植的主要经济作物。

1.2 试验材料

全部为黑色地膜：PBAT黑膜（聚己二酸）；PPC黑膜（聚甲基乙撑碳酸酯）；PLA黑膜（聚乳酸）；强化耐候黑膜；普通黑膜（CK）。供试花生品种为泰0104-2。

1.3 试验设计

试验共设5个处理，采用单因素随机区组设计，每个处理4次重复。大垄双行种植，垄宽0.72 m，每垄种2行，穴距0.18 m。每穴2粒、3粒相间播种，种植密度20000株/亩，小区计产面积11.52 m2。四周设保护行。

1.4 试验管理

前茬水稻后冬闲，收获后耕翻（稻草全量还田）。越冬前耕翻晒垡，春季再耕翻1次。3月30日拖拉机旋耕后并平整田地，4月6日机械起垄，4月8日根据小区需要，人工开墒并平整垄子划小区。4月12日人工覆膜。3月27日施商品有机肥（N、P、K总养分含量≥5%，有机质含量≥45%）4500 kg/hm2，3月31日施复合肥（N、P、K比例为15∶15∶15）525 kg/hm2+花生土壤调理肥（N含量＞15%，有机质含量＞16%，pH为3～4）300 kg/hm2。整个生长期不再施肥。4月15日用小锹人工破膜播种。 5月4日间苗、补种1次。4月9日用960 g/L精异丙甲草胺乳油1500 mL/hm2对水喷雾除草。5月11日、7月5日共人工除草2次。6月4日放大水漫灌后立即排水。下雨后及时清沟理墒，排除田间积水。5月22日用多·酮（45%+2%）可湿性粉剂200 g/hm2+200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂150 mL/hm2对水喷雾防治蚜虫、飞虱及苗期病害，7月1日用同样的药再喷1次。8月21日统一收获。

2 结果与分析

2.1 不同膜型对花生荚果产量的影响

由表1可知，PBAT黑膜处理花生荚果产量最高，为4516.05 kg/hm2，比普通黑膜（4212.30 kg/hm2）增产7.21%，增产极显著；PLA黑膜处理产量第二，为4407.60 kg/hm2，比普通黑膜增产4.64%，增产显著；PPC黑膜处理产量第三，为4394.55 kg/hm2，比普通黑膜增产4.33%，增产显著；强化耐候黑膜处理产量最低，为4075.50 kg/hm2，比普通黑膜减产3.25%，减产显著。

表1 不同处理荚果产量

2.2 不同膜型对花生生育期的影响

田间定点观测结果表明（表2），不同覆膜处理，对花生各主要生育期影响不明显。播种期相同，出苗期、开花期一致，耐候黑膜和普通黑膜处理成熟期迟2 d，其他处理相同。

表2 不同处理生育期

2.3 不同膜型对花生成熟期植株性状的影响

成熟期植株性状考查结果表明（表3），耐候黑膜和普通黑膜处理主茎较高，侧枝较长，PLA黑膜和PPC黑膜处理总分枝数和有效分枝数较多，PBAT黑膜处理有效果数最多，PPC黑膜处理其次，耐候黑膜处理有效果数最少。

表3 不同处理成熟期植株性状

2.4 不同膜型对花生成熟期荚果性状的影响

成熟期荚果性状考查结果表明（表4），500 g荚果果数PPC黑膜处理最多，为272个，其次PLA黑膜处理为270个，普通黑膜处理最少，为250个，PBAT黑膜、强化耐候黑膜处理分别为256个、252个。普通黑膜处理百果重最重，为256.8 g，PLA黑膜处理百果重最轻，为232.7 g。PLA黑膜处理出仁率最高，为71%，PPC黑膜处理出仁率最低，为67.4%。根据出仁率和饱仁重率的不同，各处理荚果饱满度由高到低分别为覆盖PLA黑膜（69.7%）、覆盖普通黑色地膜（68.5%）、覆盖强化耐候地膜（67.9%）、覆盖PBAT黑膜（67.3%）、覆盖PPC黑膜（64.1%）。

表4 不同处理荚果性状

2.5 不同膜型开裂及降解效果

各处理在覆膜时间相同的情况下，PPC黑膜开裂最早，为5月13日，PLA黑膜开裂其次，为6月5日，耐候黑膜最迟，为7月10日。PBAT黑膜7月15日已完全开裂，PPC黑膜、PLA黑膜则分别为7月25日、7月30日完全开裂，收获时耐候黑膜仅开裂10%，普通黑膜完全没能开裂。调查各处理降解期，PPC黑膜降解最早，为6月10日，PBAT黑膜降解第二，为6月20日，PLA黑膜降解第三，为7月5日，到收获时PBAY黑膜降解最多，超过90%，PPC黑膜和PLA黑膜降解程度达70%，耐候黑膜和普通黑膜完全没有降解（表5）。

表5 不同膜型开裂及降解情况

3 结论与讨论

可降解地膜在花生生长前期能很好地发挥地膜的保温、增墒、抑草功能，但由于其材料的可降解性，覆膜一段时间后出现不同程度的裂口、降解，对花生后期的生长有一定的影响。因此在花生上使用降解膜时，应充分考虑其耐候性，在生长前期、中期尽可能保持地膜的完整性，最大限度发挥地膜的功能，后期不影响地温和土壤湿度，提高作物的产量，收获时不影响环境。本试验结果表明，PBAT黑膜、PLA黑膜处理花生产量较高，开裂及降解时间较迟，能很好发挥地膜作用，后期降解过程较短，降解较彻底，花生各个性状较合理，可以在大面积生产上推广应用；PPC黑膜开裂、降解时间较早，中后期不能发挥地膜增产作用，不适宜在生产上推广应用；耐候黑膜和普通黑膜几乎不能开裂和降解，能发挥地膜作用，但对环境影响较大，也不建议在生产上推广应用。