不同生物降解膜在棉花新陆早82号上的应用效果研究

2022-04-07冯振秀严玉萍

现代农业科技 2022年6期

冯振秀朱波方瑞曹阳严玉萍张燕

（新疆生产建设兵团第五师农业科学研究所，新疆博乐 833400）

地膜覆盖具有增温、保墒、保肥、早熟、增产、抑制杂草生长以及控制土壤盐碱度等作用，是解决干旱地区缺水和农业增产的一项重要技术措施[1]。但是，地膜材料主要成分为聚乙烯，其在自然环境中难以降解，多年使用后，残留于土壤中的地膜不断累积[2-3]，对后茬作物生长造成了各种不利影响[4-5]，如土壤板结、透气能力差、肥力水平下降、次生盐渍化加重、最终导致作物产量与品质的下降[6]。使用地膜带来巨大经济效益的同时，也引起了严重的“白色污染”[7]。因此，使用可降解地膜尤其是全生物可降解地膜，是彻底解决“白色污染”的有效途径[8]。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在新疆生产建设兵团第五师农业科学研究所棉花试验田进行，地点位于双河市兵团第五师89团。该地属大陆性温带气候区，其气候特点是春季气温冷暖多变、夏季气候炎热、秋季晴朗少雨、冬季寒冷漫长，气温年、月、日变化幅度均比较大。降水量各季分布不均，差值较大，年降水量为199.4 mm，年蒸发量为1 552.9 mm，平均无霜期为183 d。土壤类型为灰漠土，pH值为7.8，含有机质1.4 g/kg、速效氮120 mg/kg、速效磷 20 mg/kg、有效钾 320 mg/kg。

1.2 试验材料

参试棉花品种为新疆生产建设兵团第五师推荐的主栽品种之一新陆早82号，该品种高产、抗枯萎病、耐黄萎病，纤维品质优良（上半部平均长度为29.6 mm，断裂比强度30.1 cN/tex，马克隆值4.6，整齐度指数85.5%），适于作为博乐垦区机采棉品种推广种植。

1.3 试验设计

试验设5个处理，分别为：CK1，常规聚乙烯地膜；处理1，新疆本地产可降解地膜；处理2，湖北光合全生物降解地膜（A白）；处理3，湖北光合全生物降解地膜（B白）；CK2，无膜裸地。采用常规机采棉膜下滴灌种植模式（一膜六行，一管二），平均行距37.5cm，6行区，株距11.5 cm，种植密度231 885株/hm2，全试验区净面积6 666.67 m2。2020年4月12日机械铺膜、播种。干播湿出，滴出苗水3次，生育期滴水15次，共滴水7 012.5 m3/hm2。

1.4 调查内容与方法

1.4.1 土壤温湿度。采用PG-120/SWS型土壤温湿度测试仪，测定作物根际5 cm深度数据。

1.4.2 地膜降解情况。地膜田间降解阶段划分[9]如下：阶段A—诱导期，即从覆膜到垄（畦）面地膜出现多处（每延长米3处以上）≤2 cm自然裂缝或孔洞（直径）的时间；阶段B—开裂期，即垄（畦）面地膜出现≥2 cm、＜20 cm自然裂缝或孔洞（直径）的时间；阶段C—大裂期，即垄（畦）面地膜出现≥20 cm自然裂缝的时间；阶段D—碎裂期，地膜柔韧性尽失，垄（畦）面地膜出现碎裂，最大地膜残片面积≤16 cm2的时间；阶段E—无膜期，垄（畦）面地膜基本见不到地膜残片的时间。

1.4.3 生育性状与产量。试验田定点实测生育期、生长势、农艺性状（株高、叶片大小等）。棉花完全吐絮后，每个处理随机选取3个6.66 m2的抽样点实地收获并称重。

1.5 数据处理

数据采用Excel 2007软件进行处理，方差分析用DPSV 7.05版软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 地膜降解情况

从降解情况分析，处理2在2020年5月23日出现降解反应（诱导期），处理3在2020年5月25日出现降解反应（诱导期），但随着时间推移，处理3降解速度逐渐加快，明显快于处理2。处理3、2分别于6月20日、22日达到C阶段，即大裂期；8月27日和9月2日分别达到D阶段，即碎裂期，地膜已基本失去韧性。处理1基本无降解反应。所有降解膜处理均未达到E阶段，即无膜期（表1）。