生物降解地膜覆盖对新疆加工番茄农艺性状和产量的影响

2021-12-13王德俊武红旗薛颖昊刘晓伟

农业工程技术 2021年26期

王德俊，武红旗，刘勤，靳拓，薛颖昊，刘晓伟，4*

(1.新疆农业大学草业与环境科学学院，乌鲁木齐 830052；2.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京 100081；3.农业农村部农业生态与资源保护总站，北京 100125；4.石河子农业科学研究院，新疆石河子 832000）

地膜具有增温、保墒、抑草的作用，是现代农业生产中最重要的生产资料之一[1]。截至目前，中国已成为全世界覆膜面积和地膜使用量最大的国家之一。随着地膜广泛推广，“白色污染”问题日益严重，对土壤、作物、微生物、家畜、环境都造成了巨大影响[2～3]。全生物降解材料是环境友好型材料，能有效缓解“白色污染”的加剧，已成为地膜污染防控的有效手段之一。需对不同覆膜作物进行适宜性评价研究，为进一步推广应用提供数据参考[4～9]。

1 材料与方法

1.1 试验区概况和试验材料

试验地点选择在昌吉市榆树沟镇，年降水量约为190 mm，年平均气温6.8℃，全年日照时数2700 h。

供试地膜为全生物降解地膜和聚乙烯地膜。

1.2 试验设计和田间管理

图1 小区示意图

采用单因素随机区组设计，设生物降解地膜（2020-F-1～2020-F-8）、普通地膜（聚乙烯，以下简称PE）和裸地栽培共10 个处理。每个处理1 个试验区，随机排列，3 次重复。2020 年4 月22 日机械铺膜，5 月3 日加工番茄苗移栽。

1.3 试验方法

1.3.1 机械性能测试。根据昌吉州地膜铺设实际情况，利用本地常规覆膜机进行地膜覆盖作业。测试参试地膜是否满足农机作业要求，重点考察地膜在覆膜机具正常行走状态下是否存在断裂和粘连等情况。

1.3.2 增温性能测试。按照中国国家气象局出版的《地面气象观测规范（ISBN：9787502936907）》中关于地温的测定要求，温度采用自动记录探头装置测定（精度0.2℃），探头埋设深度为10 cm，每60 min 记录1 次数据，3 次重复，然后计算日平均温度。

1.3.3 地膜降解情况观测。覆膜后每10 天观测1 次，记录各参试膜破损情况，包括是否出现裂纹、裂缝、破碎程度等，并记录裂纹、裂缝数量以及破碎块数等。判定降解情况，重点记录诱导期的出现日期。

1.3.4 作物农艺性状与产量测定。关键物候期：以小区50%以上植株进入该生育期为标志，根据作物类型填写生育情况调查表。产量：根据具体作物测定经济产量，即加工番茄果实产量。每个处理小区各设1 个采样点，随机选择，不少于3 延米。剔除测产区内杂株和非试验因素引起的异常植株，剔除株的产量以小区平均产量补回。

2 结果与分析

2.1 机械性能测试

PE、2020-F-1～2020-F-8 均通过机械测试，符合机械铺设要求，不断裂，打孔不粘连。

2.2 增温性能测试

由图2 可知，从5 月4 日埋设仪器开始，至6 月7 日进入盛花期，裸地土壤温度显著低于其他各处理；PE 膜跟生物降解地膜覆盖的土壤温度没有显著差异。6 月18 日进入坐果期，2020-F-1 和2020-F-6 显著高于其他处理，2020-F-2 土壤温度最低。7 月1 日，各处理间土壤温度趋于一致，加工番茄完全封行，之后有无地膜覆盖已经对加工番茄的生长发育没有显著性影响。从移栽之日统计，地膜覆盖安全期约为60 天。

图2 加工番茄全生育期土壤温度

2.3 地膜降解情况观测

由表1 可知，覆膜至43 天时2020-F-3 和2020-F-5 最先开始降解，比2020-F-6 提早10 天。覆膜至63 天时，以上3 种降解地膜降解明显，而此时除2020-F-7 没有出现降解外，其他处理都开始降解。覆膜至81 天时，2020-F-3、2020-F-4、2020-F-5、2020-F-6 加速降解，但并未完全降解，而此时其他处理降解缓慢。

表1 试验地覆膜处理降解速率

2.4 作物农艺性状与产量测定

由表2 可知，裸地种植加工番茄株高、幅宽、50 果重、成熟度低于其他覆膜处理，株高与幅宽的比值约1.00:0.49。从50果质量指标可知，裸地处理显著低于2020-F-1、2020-F-2、2020-F-4、2020-F-6、2020-F-7 处理，覆膜各处理间无明显差异。从产量可知，2020-F-7 处理最高，显著高于2020-F-3 和2020-F-6 处理，与其他处理无明显差异。