不同厚度降解地膜的降解效果及其对设施茄子生长的影响*

陈 伟 孙美艳 陈 慧 刘 俐 高 兵

（1. 江苏省农业科学院，江苏 南京 210014；2. 江苏省南京市六合区农技推广站，江苏 南京 211500；3. 江苏省南京市农技推广站，江苏 南京 210036）

地膜是重要的农业生产资料，我国每年地膜的使用面积达2 000 多万hm2，地膜的使用量和覆盖面积均居世界首位。常规地膜是一种人工合成的高分子化合物，在自然条件下需近百年的时间才能完全降解。近年来，大量不符合国家标准的超薄地膜（厚度小于0.008 mm）用于农业生产，使地膜回收越来越难。残留在土壤中的地膜对土壤结构有一定的破坏作用，可导致耕地质量下降、农事操作受阻、作物减产以及次生环境污染等一系列问题，严重影响农田的生态环境。2021 年2 月21 日，中央一号文件明确提出加强可降解农膜研发推广的目标。降解地膜可规避常规地膜造成的一系列问题，是未来传统农用地膜的替代品。为研究不同厚度降解地膜的降解效果，及其对土壤环境和作物生长的影响，2021 年我们以超薄PE 黑色地膜为对照，开展了不同厚度降解地膜在茄子上的应用效果试验，现将试验结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试降解地膜为上海弘睿生物科技有限公司生产的PLA 生物降解黑色地膜，厚度分别为0.010 mm、0.008 mm、0.006 mm，以市售超薄PE黑色地膜（厚度0.006 mm）为对照（ck）；供试茄子品种为宁茄7号。

1.2 试验方法

试验设在江苏省农科院六合动物科学基地8332型单体大棚内，大棚长45 m、宽8 m，土壤类型以马肝土为主。2021 年试验地区年降水量941.6 mm，平均气温15.6 ℃，最高气温36 ℃，最低气温-8.2 ℃，无霜期254 d，光照1 973 h。2021 年4 月1～3 日整地、施肥、筑畦，每个大棚筑4 畦，畦宽1 m；4 月4 日铺设滴灌带，覆盖地膜；4 月5 日定植茄子，株距45 cm，行距60 cm。每种地膜为1 个处理，每个处理重复4 次。每畦平均分为4段（10 m/段），分别铺设不同厚度的黑色地膜。

1.3 调查统计方法

4月6日～7月13日，观察记录不同地膜的降解情况。覆膜后前30 d，每10 d观测1次；覆膜后31～40 d，每5 d观测1次；覆膜后41 d至诱导期结束（最迟为覆膜后75 d），每3 d观测1次；以后每10 d观测1次。记录各参试地膜的破损情况（出现裂纹、裂缝的数量，破碎块数），并判定降解程度，重点记录不同地膜处理的诱导期。茄子生长过程中，每个小区随机选3株做标记，10 d调查1次茄子株高（子叶到生长点的高度）；每小区随机选固定3 点，用壤博士土壤检测仪测量地表下0～10 cm 处土层的温湿度、电导率等指标，10 d 调查1 次，共调查6次；用温湿度记录仪测量大棚内的温湿度。5月25日～7月14日，茄子分小区采收测产，共测产4次，统计总产量并折算667 m2产量。试验数据采用Excel 2003软件进行统计、分析和作图，并进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同厚度地膜的降解情况

不同厚度地膜的降解情况见表1。

表1 不同厚度地膜的降解情况

由表1 可知，不同厚度降解地膜的降解效果差异明显。0.006 mm 厚度的降解地膜在覆膜后37 d 进入诱导期，覆膜后63 d 进入破碎期；0.008 mm 厚度的降解地膜在覆膜后52 d 进入诱导期，覆膜后80 d 进入破碎期；0.010 mm 厚度的降解地膜在覆膜后63 d 进入诱导期，覆膜后86 d 进入破碎期；超薄PE 膜（ck）在无物理破坏条件下一直处于无明显变化状态。可见，在相同的种植条件下，降解地膜越薄其开始降解所需时间越短，说明厚度是影响降解地膜降解进程的主要因素。

2.2 不同厚度地膜对土壤环境、茄子生长及产量的影响

不同厚度地膜对土壤环境、茄子生长及产量的影响见图1、图2、图3、图4、图5。

图1 不同厚度地膜对土壤温度的影响

图2 不同厚度地膜对土壤湿度的影响

由图1、图2、图3、图4、图5 可以看出，覆膜后前期不同厚度的地膜对茄子生长的影响差异较小，覆膜后45 d 开始，因地膜开裂各处理茄子的生长出现了一定的差异，但茄子产量差异不明显，平均每667 m2产量为4 100 kg 左右；大棚温度为20～40 ℃时，各处理的土壤温度保持19～25 ℃，有利于作物生长，不同厚度地膜的土壤保温效果差异不明显；不同厚度地膜对土壤湿度和电导率的影响差异较小，其中超薄PE 膜（ck）处理的土壤湿度略高于其他处理。

图3 不同厚度地膜对土壤电导率的影响

图4 不同厚度地膜对茄子株高的影响

图5 不同厚度地膜对茄子产量的影响

3 结论与讨论

试验结果表明，降解地膜的厚度直接影响其降解效率，地膜越薄降解时间越短；不同厚度降解地膜对茄子生长和产量的影响差异不显著，农户可根据作物的生长周期选用合适厚度的降解膜，种植生育周期较长的作物（茄子、玉米等）可选用厚度0.010 mm 以上的降解地膜；不同厚度的降解地膜均有一定的保温保湿效果，大棚温度为20～40 ℃时，土壤温度可保持19～25 ℃，有利于作物生长。

本试验中3种生物降解地膜在作物采收时均处于破碎期，存在于地表，但质地较脆，预计很快会被分解，无需担心地膜残留造成的污染问题。超薄PE 地膜虽一直处于完好状态，但因其较薄，无法降解且回收困难，既增加了清理成本，又对土壤生态环境造成了一定的破坏，不建议长期使用。