3种不同生物降解地膜在大白菜种植上的应用效果

周贵平 ,向鹏程 ,邬 鑫 ,谭秀英 ,邹序生 ,杨 婷 ,李文彪

（1.贵阳市菜篮子集团有限公司，贵州 贵阳 550025；2.贵州蔬菜集团有限公司，贵州 贵阳 550025；3.贵州省开阳县农业农村局，贵州 贵阳 550300；4.贵阳市农业农村局蔬菜技术推广站，贵州 贵阳 550025）

地膜覆盖栽培大白菜可有效提高土壤温度，保持土壤湿度，提高养分利用率，同时还可抑制杂草发生［1］、减少病虫危害。自k 年以来，贵州省大白菜种植推广面积增加，为地方经济发展起到一定的带动作用［2］。目前，覆盖地膜进行大白菜种植不断普及，但由于普通地膜不易降解，易对环境造成污染，使用全生物降解地膜可有效解决该问题。对于地膜覆盖种植的研究在玉米、西瓜、甜菜等作物上已有相关报道，但对于生物降解地膜覆盖种植大白菜的研究鲜见报道。为此，通过3种不同生物降解地膜与普通黑色地膜对比，拟筛选出适宜大白菜种植的生物降解地膜，为贵州大白菜的绿色种植提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于贵州省开阳县高寨乡杠寨村。土壤平均pH为6.07；EC值为0.35 mS/cm，有机质含量为3.22%，碱解氮含量为46.75 mg/kg，有效磷含量为10 mg/kg，速效钾含量为168 mg/kg，钙含量为508 mg/kg，镁含量为109 mg/kg，铁含量为21.0 mg/kg，锰含量为6 mg/kg，锌含量为0。

1.2 供试材料

白菜品种：韩雪三号，昆明市华兴种业有限公司提供。

地膜：全生物降解地膜A，宽2 m、厚0.008 mm，黑色（原料为PBAT 加辅料，河南青源天仁生物技术有限公司）；全生物降解地膜B，宽2 m、厚0.009 mm 黑色（原料为PBAT 加辅料，河南青源天仁生物技术有限公司）；全生物降解地膜C，宽2 m、厚0.01 mm，黑色（原料为PBAT 加辅料，河南青源天仁生物技术有限公司）；普通黑色地膜D，宽2 m、厚0.014 mm（贵州昱瑞农业科技有限公司）。

1.3 试验设计

试验大白菜采用三角形交叉方式种植，垄高40 cm，厢面宽70 cm，沟宽50 cm，覆膜后定植，株行距40 cm×40 cm。试验共设置4 个处理，分别为全生物降解地膜A、全生物降解地膜B、全生物降解地膜C、普通地膜D和露地（CK），各处理4 次重复，共20 个小区，各小区面积36 m2，随机区组排列，所有小区面积共720 m2。

1.4 考察指标

1.4.1 土壤温湿度 在种植完成后，将温湿度计插入地下，测定深度分别为5 cm、10 cm、15 cm、20 cm 处的土壤温度，测定时间为8：00、11：00、14：00、17：00，即从8：00—17：00每隔3 h 测定1 次，从种植后第2 天开始，连续观测15 d，并对比不同时间点各处理的温湿度与未覆膜种植的土壤温湿度差异情况。

1.4.2 植株生长指标 各处理取5 株代表整体长势的植株进行测量。

开展度：用直尺量取植株外叶展开最宽处纵横两个方向，取平均值；外叶数：未包成球的散叶数；球高：用直尺量取叶球纵向最高处；球径：用直尺量取叶球横向最宽处；球形指数：球高除以球径所得的商；紧实度：短缩茎高与叶球高的比（短缩茎高指叶球内中心柱长度）；叶片面积：在莲座期、采收期通过测量叶片长和宽，计算叶片面积（面积测量方法：拍照导入CAD进行测量）。

单株鲜重及产量：在采收期从各个处理小区随机选取5 株能够代表小区整体长势的植株，用体重秤测量单株重量，并计算产量［3］。

1.4.3 地膜田间降解情况观测 每10 d 观测记录1次地膜降解情况。

定点观测：各处理的降解膜，定位10个观测点。定期进行观测，并记录每个位置出现裂缝等的时期。10个观测点中，如有5个出现该阶段的特征，即可认为是达到了该阶段。定期拍摄照片。在每个关键时期，对每个处理地膜的膜表、膜侧进行拍照，并标注好地膜种类和日期［4］。

降解分级：0 级为未出现裂纹；1级为开始出现裂纹；2 级为田间25%地膜出现细小裂纹；3 级为出现2.0～2.5 cm 裂纹，4 级为出现均匀网状裂纹，无大块地膜存在；5 级为垄面上基本无地膜存在［5］。

1.4.4 不同地膜覆盖对杂草的抑制效果

大白菜收获时，选取1 m2样方，调查杂草种类、数量和密度，各处理3 次重复。杂草抑制率=（对照杂草密度-地膜处理杂草密度）/对照杂草密度×100%［6］。

1.5 数据处理与分析

试验数据通过Microsoft Excel 整理，SPSS 20.0进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同降解地膜覆盖对土壤温湿度的影响

2.1.1 土壤温度 由表1 可知，在种植5 d、10 d、15 d 后观察，全生物降解地膜覆盖下5 cm、10 cm 土层温度相比普通地膜在8：00—11：00 时间段变化较小，其中在种植5 d后，使用全生物降解地膜覆盖的5 cm 土层8：00—11：00 温度变化为3.37～4.10℃，使用普通地膜覆盖的5 cm 土层温度变化为4.12℃；种植10 d 后使用全生物降解地膜覆盖 的5 cm 土层8：00—11：00温度变化为0.17～1.93℃，使用普通地膜覆盖的5 cm 土层温度变化为2.76℃；种植15 d 后使用全生物降解地膜覆盖的5 cm 土层8：00—11：00 温度变化为4.10～5.30℃，使用普通地膜覆盖的5 cm 土层温度变化为5.56℃。在种植5 d后，使用全生物降解地膜覆盖的10 cm 土层8：00—11：00 温度变化为3.38～3.73℃，使用普通地膜覆盖的10 cm 土层温度变化为3.97℃；种植10 d 后使用全生物降解地膜覆盖的10 cm 土层8：00—11：00 温度变化为1.87～2.15℃，使用普通地膜覆盖的10 cm土层温度变化为2.21℃；种植15 d后，使用全生物降解地膜覆盖的10 cm 土层8：00—11：00温度变化为4.25～4.80℃，使用普通地膜覆盖的10 cm 土层温度变化为5.23℃。种植5 d、10 d、15 d 后，14：00—17：00 时段，使用全生物降解地膜覆盖的土壤在5 cm、10 cm 土层温度下降较普通地膜覆盖的土层温度下降慢。在11：00—14：00 时段，3 种全生物降解地膜覆盖的土壤温度与普通地膜覆盖的土壤温度变化大致相同，且在3 种地膜覆盖下的15～20 cm 土层温度变化均无明显区别，但均比未覆盖地膜土层的温度变化慢。

表1 不同地膜覆盖下的土壤温度变化 ℃

综上所述，使用地膜覆盖种植具有较好的保温效果，且使用全生物降解地膜覆盖相对普通地膜覆盖5 cm、10 cm 土层温度变化较慢，说明全生物降解地膜相比普通地膜在5 cm、10 cm土层保温效果较好。

2.1.2 土壤湿度 从表2可知，在覆膜当天，土壤湿度情况基本相同，覆膜5 d 后露地0～10 cm、10～20 cm 土层的土壤湿度出现不同程度的下降，其中使用全生物降解地膜A 覆盖的土壤5 d 后0～10 cm、10～20 cm 土层湿度分别下降4 百分点和7.75 百分点，使用全生物降解地膜B 覆盖的土壤5 d 后0～10 cm、10～20 cm 土层湿度分别下降4.92 百分点和6.62 百分点，使用全生物降解地膜C 覆盖的土壤5 d 后0～10 cm、10～20 cm 土层湿度均下降8.5百分点，使用普通地膜覆盖的土壤覆膜5 d 后0～10 cm、10～20 cm 土层湿度分别下降2.37 百分点和3 百分点，而未覆膜处理的土壤5 d 后0～10 cm、10～20 cm 土层湿度分别下降13.8 百分点和13 百分点；覆膜15 d后，使用全生物降解地膜A 覆盖的土壤0～10 cm、10～20 cm 土层湿度分别下降12.12百分点和13.62 百分点，使用全生物降解地膜B 覆盖的土壤0～10 cm、10～20 cm 土层湿度分别下降17.42百分点和15.62百分点，使用全生物降解地膜C 覆盖的土壤0～10 cm、10～20 cm 土层湿度分别下降19.75百分点和11.37 百分点，使用普通地膜覆盖的土壤覆膜0～10 cm、10～20 cm 土层湿度分别下降18.5 百分点和15.12 百分点，而未覆膜处理的土壤0～10 cm、10～20 cm 土层湿度分别下降25.3 百分点和17.25 百分点；覆膜20 d 后，露地0～10 cm 土层的土壤湿度下降至48.00%，覆膜处理0～10 cm 土层的湿度仍在70.00%以上；露地10～20 cm土层的土壤湿度下降至60%，覆膜处理10～20 cm 土层的土壤湿度仍在74.00%以上。全生物降解地膜与普通黑色地膜保水性能基本相同，但均明显优于露地种植。

表2 不同地膜覆盖下土壤的湿度 %

2.2 不同降解地膜覆盖种植大白菜的农艺性状及产量

从表3 可看出，在大白菜莲座期，其叶片数、最大叶片长度、最大叶片宽度、最大叶片面积均表现为采用覆膜种植的植株明显高于露地处理的植株，且差异显著，其中，采用全生物降解地膜B 处理植株在大白菜莲座期的叶片数、最大叶片长度、最大叶片宽度、最大叶片面积均最大。从叶片数看，采用地膜覆盖种植的植株叶片数比露地处理的植株多0.38～1.18 片，而采用全生物降解地膜覆盖种植的植株比普通地膜覆盖种植的植株叶片数多0.50～0.80 片；从最大叶片长度看，覆膜种植相比露地处理植株的叶片长1.20～5.22 cm，且采用全生物降解地膜覆盖种植的植株比普通地膜覆盖种植的植株叶片长3.65～4.02 cm；从最大叶片长度看，覆膜种植相比露地处理植株的叶片宽2.10～4.00 cm，且采用全生物降解地膜覆盖种植的植株比普通地膜覆盖种植的植株叶片长1.09～1.90 cm；从最大叶片面积看，覆膜种植的植株最大叶片面积较露地处理植株的大3.00～13.17 cm2，其中全生物降解地膜B 处理的植株叶片面积最大，为72.26 cm2。在大白菜结球期，采用地膜覆盖种植的植株叶片数开展度均显著高于露地处理的植株，采用全生物降解地膜覆盖种植的植株开展度比普通地膜覆盖的大，但差异不显著；采用地膜覆盖种植的植株与露地处理植株的结球期外叶数差异不显著；在球高与球茎方面，覆膜种植显著高于露地处理的植株，球高较露地处理的植株高2.88～6.08 cm，球茎较露地处理的植株大3.60～12.80 cm，其中球高最高、球茎最大的为全生物降解地膜B处理的植株，球高为34.40 cm，球茎为25.60 cm；在球形指数和紧实度方面，覆膜种植的植株均显著高于露地处理的植株，但3种全生物降解地膜覆盖种植的植株与普通地膜覆盖种植的植株差异不明显；从产量上看，采用地膜覆盖种植的产量显著高于露地处理的植株，其中以全生物降解地膜B 处理的产量最高，为4 118.40 kg/667m2。

表3 不同降解地膜覆盖下大白菜的农艺性状及产量

续表3

2.3 不同地膜的降解情况

由表4 可知，3 种全生物降解地膜在覆膜30 d 后均开始出现裂纹，覆膜40 d 后田间25%地膜出现细小裂纹，覆膜后50 d 地膜出现2.0～2.5 cm 裂纹，而普通地膜在覆膜后70 d仍未发现裂纹。

表4 不同地膜的降解情况 级

2.4 不同地膜覆盖对杂草的抑制效果

2021 年共发现粗毛牛膝菊、藜、尼泊尔蓼、红花蓼、苦荞麦、白蒿、繁缕、马唐、细茎斑种草等9 种杂草，其中，优势杂草种群为粗毛牛膝菊。从对杂草的抑制效果看，3种全生物降解地膜覆盖下杂草密度差异不大，但均比普通黑色地膜对杂草的抑制效果好。全生物降解地膜A、全生物降解地膜B、全生物降解地膜C 和普通地膜D 的杂草抑制率分别为98.32%、99.00%、99.75%、88.55%，全生物降解地膜C抑制杂草生长效果最好。

3 结论与讨论

通过对比全生物降解地膜与普通地膜覆盖种植的不同土层温度、湿度，观察分析地膜降解情况、对杂草抑制率及大白菜农艺性状等可得出，使用全生物降解地膜覆盖可有效防止地温上升或下降较快，充分保持土层温度，与普通黑色地膜相比温度变化更稳定，而保湿效果与普通黑色地膜差异不大，土壤湿度变化幅度相差仅1.63～5.5 百分点。在环保方面，全生物降解地膜具有降解速率较快，覆膜30 d 后便开始降解，可减少面源污染，对杂草抑制率极高，为98.32%～99.75%，种植后大大减少除草等工作，同时可促进大白菜增产，在清洁菜园、可持续生产中可使用全生物降解地膜替代普通黑色地膜。试验选择的3 种全生物降解地膜中，全生物降解地膜B（宽2 m、厚0.009 mm）相对其他2 种全生物降解地膜对大白菜增产效果更好，在莲座期大白菜最大叶片长度及宽度、最大叶片面积较大，结球期球高、球茎均最大，分别为34.4 cm 和25.6 cm，产量可达4 118.40 kg/667m2，因此可在大白菜种植上推广使用。