甲壳素生物降解液态地膜在金普新区花生上的应用试验

王振宇

（大连市金普新区农业农村发展服务中心，辽宁 大连 116100）

甲壳素液体地膜是利用海洋生物虾、蟹体外壁通过生化工艺提取制成。本产品为多糖生物材料，因其独特的化学结构可以聚合连接土壤颗粒，提高土壤黏结度，在土壤表层聚合形成不同于传统化学地膜的封闭地膜，该地膜具备塑料薄膜同样的保湿保温作用，在经80～120天后降解为脱乙酰基几丁质酶，可为植物、作物提供优良的营养物质，提高作物产量、改善品质，增强植物免疫功能，抑制有害微生物，诱导根系产生多抗性物质。通过多茬喷铺应用，可提升耕地质量，改善和调整土壤微环境。本产品有提温、保温、保湿、固土作用。持效期80～120天，之后降解于土壤颗粒中，有利于作物抗病，促进作物发根，改善土壤微环境的作用。

本试验将以甲壳素为原料，针对农业喷施膜的应用性能需要高强度、保温保水、生物周期降解和生理活性，在充分了解甲壳素溶胶的特性与功能材料制备、成膜特性和生理功能之间的关系的基础上，进行定向设计和优化工艺合成多功能农业喷施膜产品，并进一步评估农业应用效果。

1 试验目的

为验证甲壳素降解液态地膜的应用效果，具备在不影响收入的前提下保护自然环境，可完全替代化学塑料地膜的作用。

2 供试作物及试验地点

供试作物：花生（花育23号）。试验地点：大连市金普新区向应街道关家村示范基地。试验地条件：试验地块土质属于沙壤土，土壤质地疏松、地势平坦、肥力中等、地力均匀，排灌条件良好。

3 试验设计

试验采用大区对比，随机排列，设3个处理，不设重复。处理1：甲壳素降解液态地膜。处理2：地膜覆盖区（透明塑料地膜）。处理3：裸地种植。

4 试验过程与管理

4月份对土壤进行深翻作业，5月14日进行复式播种（一次性完成耕整地、起垄、施肥、播种、覆土、喷施苗前除草剂），其中施用佐田式生物菌肥10公斤/亩、撒可富花生专用费40公斤/亩，喷施苗前除草剂乙草胺200克/亩（稀释100倍）。5月17日喷施甲壳素降解液态地膜：每亩用液态地膜原液2.5公斤，稀释比例为1∶20，即兑水50公斤混合均匀，且匀速喷施于已播种地块，喷后8小时内禁止入地踩踏。6月下旬喷施1遍苗后除草剂；7～9月，分别喷施富美实花生高产营养与病虫害防治药剂。

5 试验具体要求

作物播种后，土表要细碎，要进行轻压地表，以便形成相对平面，使甲壳素液态膜分布均匀，厚度一致，达到理想效果。在喷施甲壳素液体地膜的时，根据地表的湿度情况，若干燥最好先行垫水(先喷清水），渗匀后再喷施液态膜。如果是土壤pH偏高或者较高地块，在膜液中再添加12%醋精150～100倍液。因本剂是多糖类黏稠性质，因此所用喷头孔直径应在0.3～0.4毫米之间为宜。不与铜制品制剂混配。不与碱性物质混配。

6 田间调查与分析

6.1 生育时期调查

从生育时期调查可以看出，在生育时期相同的条件下，处理1的出苗期、开花期均比处理2要晚1～3天，说明施用甲壳素降解液态地膜对前期低温的提升略慢，但后期长势明显加快，确保与覆塑料地膜、裸地种植同时成熟、收获。

6.2 生育性状调查

从生育性状调查可以看出，处理1的结果数量、出仁率及百仁重均高于处理2和处理3，成熟后果仁含水量基本相等，说明处理1的成熟期与处理2和处理3没有差异。由于今年雨水偏多，尤其在秋季收获时期土壤含水率较高，对收获产生了巨大影响，尤其是处理2的土壤水分在塑料地膜中无法蒸发，使其土壤含水率更高，而处理1由于液态地膜已经实现完全降解，在秋季收获时土壤与处理3一样为裸地状态，因此处理1和处理3的土壤水分可以正常蒸发，降低了土壤内的含水率，因此处理1和处理3在收获时的落果率和烂果率低于处理2。

6.3 生育期内土壤含水率与温度情况调查

从土壤含水率调查可以看出：处理1与处理2土壤含水率相差较小，其中2021年6月16日测量在雨后第三天，处理1较处理2土壤含水量提高明显。处理1和处理2较处理3土壤含水量提高明显。说明甲壳素降解液态地膜与化学塑料地膜保水效果相当，在下雨过后甲壳素降解液态地膜可以使雨水渗入土壤中，而塑料地膜则阻碍了雨水渗入。土壤温度方面，处理1较处理2温度偏低，但处理1较处理3平均温度要提高0.5～1.5℃。

7 产量结果及分析

试验地于10月1日收获，各处理产量调查如下：处理1产量511.1公斤/亩，处理2产量454.9公斤/亩，处理3产量392.8公斤/亩。从试验产量结果来看，处理2较处理3增产62.1公斤/亩，增产率15.8%；处理1较处理3增产118.3公斤/亩，增产率30.1%。

8 经济效益分析

以处理3（即裸地种植情况）为对照，对单位规模中不同量的投入、产出与新增效益进行对比分析。处理1产出3573.26元/亩，处理2产出3027.34元/亩，处理3产出2752.48元/亩。处理1投入70元/亩，处理2投入139元/亩，处理3零投入（见表1）。

表1 甲壳素生物降解液态地膜新增效益

由上表可以看出，2021年应用甲壳素降解液态地膜较裸地种植每亩多收益750.78元，较塑料地膜种植每亩多收益614.92元。

9 试验总结

从2021年花生种植试验的产量与收入情况分析，应用甲壳素生物降解液态地膜可替代化学塑料地膜，并证实甲壳素生物降解液态地膜具有以下作用：（1）保墒：液态地膜具有良好的土壤保湿作用，可外水内渗、内水少出，保持土壤水分，防治水分散失。（2）保温：液态地膜具备一定的保温效果，但保温效果较化学塑料地膜有差距，主要表现在作物前期生长缓慢，但后期生长速度加快。（3）省工：喷施液态地膜较铺设塑料地膜可节省工时，并且可节省去残膜人工作业。（4）环保降解：液态地膜喷施于土壤表面，在90～120天可完成降解，形成植物可吸收的壳寡糖，无任何有害物质残留。（5）增加收入：花生种植过程中，没有残膜污染的花生秸秆销售可大幅增加农民收入。（6）提高抗病能力：液态地膜降解成壳寡糖被植物吸收后，可促进作物生长，尤其是提高了作物的抗病虫害能力，间接减少了农药使用量。

综上所述，应用甲壳素生物降解液态地膜既实现了完全替代化学塑料地膜，又促进作物生长和提高经济效益的作用，有效增加了农民收入和减少农药使用成本和污染，笔者建议可以扩大示范、推广面积。