不同產品全生物降解地膜在馬鈴薯上的應用效果探究

鄧銀珍 王 生 李文玲 汪財洲 劉延魁

(1.青海省農業技術推廣總站 青海 西寧 810000)

(2.青海省西寧市湟中區農業技術推廣中心 青海 湟中 811600)

(3.青海薯樂種養殖專業合作社聯合社 青海 湟中 811600)

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于青海省西寧市湟中區甘河灘鎮上河灣村,面積14畝,前茬作物玉米。試驗地氣候類型為高原大陸性氣候,年日照時數2 319 h,具體指標參考基本信息表(表1)和土壤主要理化指標表(表2)。

表1 基本信息表

表2 土壤主要理化指標

表3 試驗作物和地膜覆蓋信息

表4 施肥記錄表

1.2 試驗設計

1.2.1試驗材料

試驗作物:馬鈴薯 品種:青薯9號

試驗肥料:有機肥、40%馬鈴薯配方肥

供試地膜:PE地膜(青海農牧生產資料(集團)股份有限公司)、全生物降解膜(青海恩澤農業技術有限公司、浙江家樂蜜園藝科技有限公司、湖北光合生物科技有限公司、上海弘睿生物科技有限公司、青海農牧生產資料(集團)股份有限公司、蘭州鑫銀環橡塑制品有限公司、山東清田塑工有限公司)、液態地膜(陜西金土豐新材料有限公司、大連益豐農生物科技有限公司)。

1.2.2試驗處理

試驗設15個處理,各處理設置如下:

處理1:不覆膜(CK)

處理2:青海農牧—白色PE地膜(寬幅90 cm、厚度0.01 mm);

處理3:青海農牧—白色降解膜(寬幅90 cm、厚度0.01 mm);

處理4:青海恩澤—白色降解膜(寬幅90 cm、厚度0.01 mm);

處理5:青海恩澤—黑色降解膜(寬幅120 cm、厚度0.01 mm);

處理6:浙江家樂蜜—白色降解膜(寬幅110 cm、厚度0.01 mm);

處理7:浙江家樂蜜—黑色降解膜(寬幅130 cm、厚度0.01 mm);

處理8:湖北光合—白色降解膜(寬幅120 cm、厚度0.007 mm);

處理9:湖北光合—黑色降解膜(寬幅120 cm、厚度0.01 mm);

處理10:上海弘?！咨到饽?寬幅90 cm、厚度0.01 mm);

處理11:上海弘?！谏到饽?寬幅120 cm、厚度0.01 mm);

處理12:蘭州鑫銀環—黑色降解膜(寬幅120 cm、厚度0.01 mm);

處理13:山東清田—黑色降解膜(寬幅110 cm、厚度0.01 mm);

處理14:陜西金土豐—液體膜;

處理15:大連益豐—液體膜。

為保證試驗精度,減少人為因素、土壤肥力和氣候因素的影響,田間試驗內土壤、地形等條件均一致。除地膜不同外,小區其他田間管理措施相同。小區面積:150 m2。田間設計圖如圖1所示:

試驗于2022年5月4日進行機械深松,5月5日采用機械施肥、起壟、覆膜,5月6日人工點播的方式播種,行距45～50 cm、株距40 cm,畝保苗2 990萬株,5月29日出苗(第24 d),6月7日(第33 d)進行人工補苗,6月18日-19日(第44～45 d)進行人工除草,7月23日(第79 d),7月30日(第86 d)進行早晚疫病防治各1次。

2 試驗結果

2.1 降解膜性能參數

2.1.1地膜增溫保墑性能

覆膜后第20 d起,每日上午9點開始測定耕層土壤溫度和土壤體積含水量測量方式為人工測量,深度10 cm。由于馬鈴薯生育期較長,所以每隔20 d在固定樣方測定土壤耕層溫度和體積含水量(見表5)。

表5 土壤溫度、濕度記錄表 單位:土壤溫度(℃) 濕度(體積含水量%)

表6 降解膜降解判斷標準

表7 地膜降解情況調查表 (單位為: 月 日)

表8 農藝性狀調查表 (單位:株、cm、個、kg)

表9 生物降解地膜處理產量(單位:株、個、kg)

表10 不同處理生產投入表(元/畝)

表11 不同處理投入產出總表

整體來看:普通PE地膜溫度、濕度均高于全生物降解膜,說明其增溫增濕效果較好。各降解膜之間,處理3、處理12、處理13濕度相對略高,但是不明顯。黑色地膜較白色地膜溫度偏低。液體膜濕度較大,尤其是后期封壟后長勢旺盛,全生育期內壟面濕度較高。

2.1.2地膜降解情況

根據降解地膜田間降解情況觀察,處理8、處理9降解程度最好,6月15日(第41 d)、7月30日(第86 d)、8月15日(第102 d)時分別進入誘導期、開裂期、大裂期,壟(畦)面地膜出大于20 cm自然裂縫或孔洞。處理8后期降解速度較快,8月30日(第117 d)時地面柔韌性盡失,壟(畦)面地膜出現碎裂,進入碎裂期;處理9大裂期以后降解速度稍慢于處理8,9月15日(第133 d)進入碎裂期。覆膜三個月后,處理3～5、處理7、處理10～12七類地膜開始出現裂紋,進入誘導期,其中處理4降解速度最快,歷經163 d時進入碎裂期;處理3、處理5、處理12降解速度次之,進入大裂期;處理7、處理10、處理11三種地膜降解程度不高,處理7地膜出現2～2.5 cm裂紋、處理10田間25%地膜出現細小裂紋、處理11才開始出現裂紋。處理6在8月15日(第102 d)時進入誘導期,但是進入誘導期之后降解速度較快,10月15日(第163 d)時進入碎裂期,地膜裂解為4 cm×4 cm以下碎片,變薄。處理13前期未降解,8月15日(第117 d)后進入誘導期,后期降解速度亦較慢,10月15日(第163 d)時僅田間25%地膜出現細小裂紋。

2.2 產量和經濟效益

2.2.1生育期農藝性狀

從性狀記載數據看出,處理2、3處理株高最高,達到186.5 cm、186.1 cm;其次是處理5、處理14和處理7,株高分別為176. cm、175.7 cm、171.0 cm;處理10株高136.0 cm,表現為長勢較弱的狀態。莖粗指標來看,處理2、處理14兩個處理莖粗最粗,均在14 cm以上;處理3、5、7、8莖粗在13.6～13.9 cm之間,植株長勢較為健壯。處理1株高134.3 cm、莖粗11.0 cm,表現最弱。8月16日,馬鈴薯處于塊莖膨大期,用養分指標速測儀對各處理各部葉片葉綠素、氮素指標進行了速測,結果顯示,不同處理下葉綠素和氮素指標呈正相關性。其中:處理3葉綠素、氮素均最高,分別達到55.5SPAD、21.3 g/kg,處理2次之,分別為53.6SPAD、20.6 g/kg,處理1和處理13居第三,分別為51.1SPAD、19.6 g/kg。再依次為:處理4、處理5、處理6和處理10,其余處理葉綠素和氮素含量均較低。

2.2.2收獲期作物產量

從理論產量數據來看,處理13單株平均薯重最高,達到2.0 kg/株;處理5、處理6單株平均薯重次之,為1.9 kg/株;處理10、處理11、處理6的單株平均結薯數量較多,分別為15.7個、15.6個、15.4個,均在15個以上;其次為處理7和處理8,單株平均結薯數量為14.7個。理論產量處理5最高,為4 526.2 kg/畝;處理6、13、14、15理論產量均在4 000 kg/畝以上;處理2、4、7、11理論產量相差不大,在3 900～4 000 kg/畝。從商品率來看,處理2商品率最高,達到79.1%;處理5、3、6、4、13、9商品率均在70%以上,分別為77.6%、77.5%、75.4%、74.8%、71.2%、70.9%;處理8為62.7%,與處理1持平;處理11、處理10商品率分別為60.2%、56.8%,小薯的數量均較多。

從實收測產結果看出:與不覆膜處理1作比較,處理4產量達到3 296.7 kg/畝,增產593.2 kg、增產率為21.9%,增產幅度在20%以上;處理3、處理2、處理7、處理12四種地膜覆蓋均比不覆膜增產400kg以上,增產幅度15%～20%之間;處理15、6、9、14、11、5六個處理較不覆膜增產300～400 kg,增產幅度10%～15%之間。其他處理增產效果不明顯,增幅在10%以內。與普通PE膜處理2相比較,處理4產量較好,增產118.2 kg,增產率為3.72%,處理3、處理7產量基本與普通PE膜處理2持平,其余處理均表現出不同程度的減產。相比較而言,處理13、處理8、處理10減產幅度較大,分別減產253.2 kg、302.7 kg、363.2 kg,減產率分別為7.97%、9.52%、11.43%。

2.2.3經濟效益分析

通過產量效益對比,青海恩澤、青海農牧、浙江家樂蜜黑色降解膜和蘭州鑫銀環四種全生物降解膜田間長勢、增產效果等方面表現較好,分別較不覆膜增產21.8%、18.4%、17.4%、15.0%,尤其是青海恩澤、青海農牧白色降解膜較普通PE膜增產118.2 kg、21.4 kg,增產率分別為3.72%、0.67%,產量效益較好。液體膜產品中,大連益豐、陜西金土豐分別較不覆膜增產14.7%、13.3%,較普通PE膜減產幅度在4%以內,該類產品產量效益也相對較好。山東清田黑色降解膜、河北光合白色降解膜、上海弘睿白色降解膜較普通PE膜減產較大,經濟效益不明顯。投入產出比除處理10外其他處理均大于處理1,處理3青海農牧白膜、處理4青海恩澤白膜投入產出比與處理2相差不大,效益較好。

2.2.4作物收獲后降解膜降解情況

湖北光合黑白兩種降解膜降解程度最高,但是對于馬鈴薯作物(生育期150～160 d),降解過早,后期積溫不足,影響馬鈴薯產量;青海恩澤黑白兩種降解膜、青海農牧白色降解膜、浙江家樂蜜白色降解膜、蘭州鑫銀環黑色降解膜降解程度適中,適合青海高寒地區馬鈴薯作物,兩種顏色降解膜中,白色地膜積溫高、透光性強,故推薦使用;上海弘睿黑白兩種降解膜、浙江家樂蜜黑色降解膜、山東清田黑色降解膜四種降解膜降解程度不高,不適合本地區馬鈴薯作物使用。

3 試驗結論

通過降解膜增溫保墑性能、馬鈴薯生育期和收獲后降解膜降解情況、產量和經濟效益分析等綜合對比,青海農牧白色、青海恩澤白色、浙江家樂蜜白色、黑色和蘭州鑫銀環黑色五種全生物降解膜降解程度適中,增產效果好,故優先推薦在青海高寒地區馬鈴薯作物上使用。但此結論僅是一年一個地區的試驗數據,今后仍需繼續選擇在不同生態類型、不同肥力地塊上進行多年多點試驗驗證,從而為降解膜產品推廣應用提供數據支撐。