可降解地膜對新疆南疆棉花生長和產量的影響

朱友娟，伍維模，溫善菊，魏建軍，戰　勇，陳康謂，楊仁碧

(1.阿克蘇職業技術學院， 新疆 阿克蘇 843000； 2.塔里木大學植物科學學院， 新疆 阿拉爾 843300；3.新疆農墾科學院作物研究所， 新疆 石河子 832000； 4.新疆生產建設兵團農一師南口農場， 新疆 阿拉爾 843300)

?

可降解地膜對新疆南疆棉花生長和產量的影響

朱友娟1，伍維模2，溫善菊2，魏建軍3，戰勇3，陳康謂4，楊仁碧4

(1.阿克蘇職業技術學院， 新疆 阿克蘇 843000； 2.塔里木大學植物科學學院， 新疆 阿拉爾 843300；3.新疆農墾科學院作物研究所， 新疆 石河子 832000； 4.新疆生產建設兵團農一師南口農場， 新疆 阿拉爾 843300)

以誘導期為30～120 d的15種可降解地膜為供試材料，無膜及普通聚乙烯膜(Polyethylene, PE膜)為對照，于2008—2009年在新疆南疆地區的阿拉爾市開展了可降解地膜覆蓋棉花的田間試驗，研究可降解地膜的降解及其對棉花生長及產量的影響。結果表明：可降解地膜比普通PE膜先表現出破裂降解的現象，其中，誘導期為90 d的北京1#可降解地膜在棉田覆蓋45 d后最早出現破裂；掃描電子顯微鏡(SEM)觀察表明，與普通PE膜相比較，誘導期為80 d的北京1#可降解地膜在棉田覆蓋145 d后，表面有明顯的條狀裂縫。覆蓋可降解地膜的棉花在苗期、蕾期、開花期和花鈴期的生長發育指標(株高、真葉數、單株鈴數、果枝數、地上部干物質重)以及單株鈴數和果枝數總體上要高于無膜處理，但是與普通PE膜處理無顯著差異；覆蓋可降解地膜對棉花的衣分和單鈴重無顯著影響；與無膜處理相比較，覆蓋可降解地膜能顯著增加籽棉產量，但覆蓋可降解地膜與普通PE膜處理之間的籽棉產量無顯著差異。

可降解地膜；棉花；生長；籽棉產量； 新疆南疆地區

新疆是中國三大棉區之一，至1980年以來，中國棉花生產不斷地向新疆集中[1]。南疆是新疆棉區的重要組成部分。近三十年來，地膜覆蓋已發展成為南疆棉區一項常規的必不可少的栽培技術，但是，由此而帶來的殘留地膜對棉田土壤環境的負面影響也逐漸加劇。農用地膜的成份是人工合成的高分子聚合物聚乙烯(Polyethylene，簡寫為PE)，以低密度聚乙烯為最常見[2-3]，其分子結構比較穩定，不易通過細菌和酶等生物方式降解，會在土壤中殘留幾十年之久[1,4]。目前，南疆棉區的地膜用量約為60 kg·hm-2。棉花收獲之后，部分地膜因回收不完全而殘留在棉田之中，長期積累從而產生“白色污染”。據筆者2007年的調查，南疆的阿拉爾墾區棉田土壤0～40 cm殘膜量最低為36.7 kg·hm-2，最高為124.1 kg·hm-2，平均為69.5 kg·hm-2。針對棉田殘膜，當地采取的應對措施主要是人工撿拾殘膜、棉田停止灌溉后人工揭膜回收。生產中常用的地膜厚度為0.006～0.008 mm，這類地膜在棉田覆蓋一定時間后，一般易破碎、難回收，且回收過程費時、費力、成本高，不易完全回收。

可降解地膜的出現為解決農業的“白色污染”問題，提供了一條新的途徑。可降解地膜在農田中覆蓋一定天數后能夠發生外觀、機械和物理性能、化學結構等變化，并最終在土壤中降解[3]。可降解地膜的種類有多種，如生物可降解地膜，光/熱可降解地膜等[3,5]。可降解地膜在土壤中的降解分為兩個階段：第一階段是氧化降解過程，由空氣中的O2與聚合物反應，碳骨架被氧化為小分子片段。在這一階段紫外線和高溫可加速其過程。第二階段是生物降解過程，由微生物(如細菌、真菌和藻類)將第一階段的氧化產物經生物代謝分解為CO2、H2O和生物量[4]。目前，制造可降解地膜時，常用的技術是在普通PE膜原材料中加入1%～20%的降解劑[4]，從而控制聚乙烯的降解過程[6-8]。降解劑的作用是加速聚烯烴鏈與空氣中O2的反應[4]，其成份主要是不飽和化合物、過渡金屬離子及其配合物[6]。

可降解地膜具有與普通PE膜相似的增溫、保墑效果[9-10]，對棉花的生長發育[11]、成鈴及產量[9,12]也有一定促進作用。在新疆的北疆棉區，已有研究報道可降解地膜對棉花的生長、產量及生理的影響[13-15]。在南疆棉區的農一師16團、農二師29團、33團、庫爾勒市、尉犁縣等地也已相繼開展了一些可降解地膜應用試驗研究，并有不斷擴大推廣應用面積的趨勢，但相關試驗結果的報道還比較少[16-18]。本研究的目的是通過田間試驗，探討可降解地膜對南疆膜下滴灌棉花的生長發育和產量的影響，為在南疆棉區進一步推廣應用可降解地膜提供科學依據。

1　試驗區概況與試驗方法

1.1試驗區概況

試驗區位于新疆南疆的農一師阿拉爾市南口農場。處于歐亞大陸腹地的塔里木河上游南岸，南臨塔克拉瑪干沙漠，西與勝利水庫相鄰，東與十三團接壤。地理坐標為北緯40°20′～40°37′，東經81°04′～81°29′。海拔高度為1 017～1 007 m，坡降為1/2800。地形由西南向東北傾斜，地勢較為平坦。屬典型大陸性氣候，全年干旱少雨，蒸發強烈，日照充足，熱量豐富，降水稀少，溫差大，適應多種植物生長發育。年平均日照時數2 915.1 h，年平均氣溫10.8℃，7月份平均氣溫25.3℃，1月份平均氣溫-8.3℃，年際溫差36℃，全年無霜期204 d，年均降水量42.7 mm，年蒸發量2 110.5 mm。

1.2試驗方法

試驗于2008、2009年連續兩年在南口農場農業技術推廣中心56號試驗田進行。試驗處理見表1，其中以無膜(CK)及普通PE膜(PE)處理為對照。2008、2009年分別設置了6種和9種可降解地膜處理，各處理重復3次。小區長、寬分別為20 m和2.28 m，小區隨機排列。15種可降解地膜由北京、四川和陜西的3個廠家提供，寬度均為2 m，其力學性能均符合機械覆膜作業的技術要求。北京1#、2#是加入了TDPATM氧化添加劑的氧化-生物雙降解膜[6]，陜西及四川的產品未標明可降解地膜種類及添加劑名稱。

2008、2009年供試棉花品種(系)分別是98-6和K-7，播種期分別4月29日和4月18日。采用膜下滴灌栽培方式，一膜種植6行棉花，行距為10 cm+66 cm+10 cm+66 cm+10 cm，株距為10.5 cm。無膜處理在播種時覆蓋了普通PE膜，待棉花出苗兩周后揭去地膜，露出土壤。棉田管理工作與當地大田生產一致。

一膜6行的膜下滴灌棉花，中行與邊行的生長有一些差異。盡管各小區的邊行存在著一定的邊際效應，為了全面地評價試驗處理對棉花生長發育的影響，在每個小區中行、邊行各標記10株作為觀察株，記載生育期(出苗期、現蕾期、開花期和吐絮期)和生長發育指標如株高、真葉數、果枝數和鈴數。每個生育期在每個小區隨機采10株棉花植株樣(苗期采樣20株)；植株樣品按葉片、莖、蕾、花、鈴分開，放入烘箱中，在80℃下烘干48 h后稱重。地上部總干重是上述器官干重的總和。對各處理拍照，觀察可降解膜處理降解時的田間表現。采集覆蓋一定天數后的地膜樣本，將其放在蒸餾水中，用超聲波清洗器清洗1 h，然后用叔丁醇脫水，再用掃描電子(Scanning electron microscopy，SEM)顯微鏡(日本電子株式會社，JSM-6390LA掃描電子顯微鏡)觀察其微觀結構(在新疆醫科大學電鏡室測定)。棉花收獲前，調查各小區的收獲株數、單株鈴數，并在每個小區隨機采摘20～40株棉花植株作為測定單鈴重和衣分的樣品。于10月份分兩次采摘霜前花，每個小區單獨拾花，稱籽棉重量。

表1　試驗處理

注：誘導期指的是可降解地膜從在田間覆蓋至出現降解破裂現象的天數,一般是幾周至兩年[4，19]。

Note: The induction time/period, which is the time interval that degradation begins, had a range from a few weeks to 2 years[4，19].

1.3統計分析

采用開源統計學軟件R進行數據統計分析[20]。單方向方差分析及處理間平均數的多重比較(Tukey法)采用R語言的Rcmdr程序包來完成[21]。

2　結果與分析

2.1可降解地膜降解時的宏觀與微現表現

農用地膜在自然條件下，受到陽光、氧氣、大氣的作用，會發生光/熱氧化降解反應，出現老化、變色、龜裂、變脆，物理力學性能降低[3]。在大田條件下，明顯的直觀反映是地膜出現龜裂。掃描電鏡圖像是一種常用的比較不同地膜的微觀結構變化的工具[22-23]。圖1是2008年普通PE膜和可降解地膜在大田覆蓋45 d后的外觀表現。此時，棉花還未完全封壟，普通PE膜完好無損，而北京產的可降解地膜已經出現了明顯的破裂，尤其是在滴灌帶附近，破裂嚴重。新的可降解地膜的掃描電鏡圖像(圖2)顯示其表面平整、光滑，無裂紋和孔洞；可降解地膜而在大田覆蓋60 d之后，就有明顯的孔洞出現(圖3)。2009年各處理的掃描電鏡圖像顯示，普通PE膜在大田覆蓋145 d之后，表面不再光滑、平整，出現一些突起(圖4)，而可降解地膜北京1#在大田覆蓋145 d之后，表面有明顯條狀的裂縫出現(圖5)，表明可降地膜已經開始降解。

2.2可降解地膜對棉花株高、真葉片數、單株鈴數和果枝數的影響

由圖6可知，2008年可降解地膜與普通PE膜在苗期對棉花株高無顯著影響；蕾期時，可降解地膜處理與普通PE膜相比則表現出差異顯著性，北京2#、陜西1#和陜西13#與對照相比則表現出差異顯著性，說明覆膜在蕾期對棉花株高有顯著促進作用，可降解膜則因誘導期不同而表現不同；開花期與花鈴期，可降解地膜與普通PE膜相比差異不顯著，與對照相比也無差異，其余處理間差異也不明顯，說明可降解膜在這兩個生育期因裂解而對棉花株高影響不大。

圖1　2008年6月12日8個處理的田間照片

圖2　2008年B1處理北京1#新膜的掃描電鏡圖像(×9500)

圖3　2008年B1處理北京1#大田覆蓋60天后的掃描電鏡圖像(×10000)

圖4　2009年普通PE膜在大田覆蓋145天后的掃描電鏡圖像(×15000)

圖52009年B1處理北京1#在大田覆蓋145天后的掃描電鏡圖像(×15000)

Fig.5SEM micrograph of the film of treatment B1 Beijing 1# in field after 145 days in 2009

由圖6可知，與CK相比，2009年在苗期，可降解地膜和普通PE膜相比無差異，但與CK處理相比則能顯著提高棉花株高；蕾期時，可降解地膜和普通PE膜同樣可顯著提高棉花的株高，不同可降解地膜和普通PE膜差異不顯著；開花期與花鈴期時，可降解地膜處理與普通PE膜相比差異顯著，說明可降解地膜對棉花株高的促進作用可持續到生長中后期，促進作用因地膜品種和棉花生育期而異。

注：柱狀圖上的不同小寫字母表示不同處理之間在P<0.05水平差異顯著。下同。

Note: Different lowercase letters above the columns represent statistically significant differences(P<0.05). The same below.

圖6不同可降解地膜處理對棉花株高的影響

Fig.6Effects of different degradable plastic film on plant height of cotton

由圖7可知，2008年可降解膜與普通PE膜在苗期對真葉數無顯著影響，各可降解膜處理之間無顯著差異；蕾期時，可降解地膜與普通PE膜差異也不顯著，但是對真葉數都有促進作用，說明覆膜在蕾期能促進真葉生長；開花期與花鈴期時，可降解地膜處理與對照之間差異不顯著，說明可降解膜在這兩個生育期因裂解而對棉花真葉數影響不大。

由圖7可知，2009年在苗期鋪可降解地膜與普通PE膜的真葉數無差異，與CK處理相比，除北京1#誘導期60 d外均表現出差異顯著性，說明覆膜對棉花葉片生長有明顯的促進作用，但可降解地膜與普通PE膜無顯著差異，CK葉片數最低；蕾期時，可降解地膜處理與CK相比較差異顯著，且CK葉片數最低，說明可降解地膜能明顯促進棉花真葉的生長；可降解地膜與PE處理相比，除北京1#誘導期30 d、四川1.3#誘導期80 d、四川2#誘導期90 d外，其余差異表現均是顯著的，說明可降解膜則因地膜種類不同而表現出差異；開花期與花鈴期時，可降解地膜處理與CK、PE處理之間的差異顯著，CK、PE處理的葉片數最低，說明可降解地膜處理對棉花真葉的生長在棉花生長的中后期依然有明顯的促進作用。

圖7不同可降解地膜處理對棉花真葉數的影響

Fig.7Effects of different degradable plastic film on leaves number of cotton

從圖8可知，2008年6種可降解地膜與普通PE膜處理的單株鈴數均顯著高于無膜處理，其中可降解膜北京2#誘導期120 d與陜西13#誘導期120 d這兩個可降解膜處理的單株鈴數最高，顯著地高于普通PE膜，覆膜處理均高于無膜處理。

由圖8可知，2009年9種可降解地膜與普通PE膜處理的單株鈴數顯著高于無膜處理，其中北京1#誘導期60 d和四川1.3#誘導期30 d這兩個可降解膜處理的單株鈴數最高，顯著地高于普通PE膜，覆膜處理均高于無膜處理。

由圖9可知，2008年6種可降解地膜與普通PE膜處理的果枝數均顯著地高于無膜處理，其中四川1.3#誘導期120 d的果枝數最高，達到了9.3 個·株-1，顯著地高于普通PE膜，可降解地膜處理中除陜西7#誘導期120 d比PE處理略低外，其余處理與PE處理之間差異不顯著。

圖9表明，2009年9種可降解地膜與普通PE膜處理的果枝數均顯著地高于無膜處理，其中四川1.3#誘導期90 d，達到10 個·株-1，是最高的。可降解地膜處理中除北京2#誘導期120 d和四川1.3#誘導期60 d與普通PE膜處理無差異外，其余可降解地膜與普通PE膜處理均表現出顯著差異。

圖8不同可降解地膜處理對棉花單株鈴數的影響

Fig.8 Effects of different degradable plastic film on number of bolls per plant of cotton

圖9不同可降解地膜處理對棉花果枝數的影響

Fig.9Effects of different degradable plastic film on number of fruiting branch per plant of cotton

由圖10可知，2008年在苗期6種可降解地膜與普通PE膜處理的地上部干重相比差異不顯著，但均顯著高于無膜處理，其中可降解地膜處理中除北京2#誘導期120 d比普通PE膜處理略低外，其余可降解地膜處理均比普通PE膜處理高；蕾期時，6種可降解地膜與普通PE膜處理之間差異不顯著，可降解膜處理之間差異也不顯著；開花期和花鈴期，6種可降解地膜與普通PE膜處理之間差異不顯著，可降解膜處理之間差異也不顯著，但6種可降解地膜與普通PE膜處理的地上部干重均高于無膜處理，且可降解地膜處理的地上部干重均高于普通PE膜處理。陜西13#誘導期120 d的地上部干重在這兩個生育期均是最大的，分別是23.8、66.5 g·株-1。

由圖10可知，2009年在苗期9種可降解地膜和普通PE膜處理相比差異不顯著，與CK處理相比差異也不顯著，但它們的地上部干重均高于無膜處理，可降解膜處理中除了北京1#誘導期80 d處理比普通PE膜處理的地上部干重略低外，其余可降解地膜處理均等于或高于普通PE膜處理；蕾期時，可降解地膜和普通PE膜處理之間差異也不顯著，其地上部干重也均顯著高于無膜處理，9種可降解膜處理中以北京1#誘導期60 d和四川2#誘導期90 d最高；開花期，9種可降解地膜與普通PE膜處理之間差異不顯著，可降解膜處理之間差異也不顯著，但9種可降解地膜和普通PE膜處理與CK相比差異是顯著的，它們的地上部干重均高于無膜處理；花鈴期時，9種可降解地膜和普通PE膜處理的地上部干重均顯著高于無膜處理，差異也是顯著的，9種可降解膜處理中以四川1.3#誘導期30 d地上部干重最高，顯著高于普通PE膜處理，9種可降解膜處理之間差異也是顯著的。

圖10不同可降解地膜處理對棉花地上部干重的影響

Fig.10Effects of different degradable plastic film on dry matter weight of cotton

2.3可降解地膜對棉花籽棉產量、單鈴重、衣分及收獲株數的影響

由圖11可知，2008年可降解地膜和普通PE膜處理棉花籽棉產量均顯著高于無膜處理，其中以陜西13#誘導期120 d處理的籽棉產量最高，6種可降解地膜處理在統計學上無顯著差異。可降解地膜與普通PE膜處理相比差異不顯著。

由圖11可知，2009年可降解地膜和普通PE膜處理棉花籽棉產量均顯著高于無膜處理，其中北京1#誘導期80 d，產量最高，達到6 574 kg·hm-2。可降解地膜中除北京1#誘導期80 d外其余處理與普通PE膜相比差異不顯著。

圖12表明，2008與2009年可降解地膜和普通PE膜處理對單鈴重無顯著影響。

圖11　不同可降解地膜處理對棉花籽棉產量的影響

圖12不同可降解地膜處理對棉花單鈴重的影響

Fig.12Effects of different degradable plastic film on single boll weight of cotton

圖13表明，2008年可降解地膜和普通PE膜處理對棉花衣分無顯著影響，衣分的平均值均在40%左右。

圖13不同可降解地膜處理對棉花衣分的影響(2008年)

Fig.13Effects of different degradable plastic film on lint percent of cotton in 2008

由圖14可知，2008年可降解地膜和普通PE膜處理中除北京2#誘導期120 d處理外，均在棉花收獲株數上高于無膜處理，其中陜西1#誘導期90 d、北京1#誘導期90 d和陜西7#誘導期120 d 3個處理的棉花收獲株數最多，顯著高于普通PE膜；6種可降解膜處理與普通PE膜在統計學上差異也是顯著的。

圖14不同可降解地膜處理對棉花收獲株數的影響(2008年)

Fig.14Effects of different degradable plastic film on number of harvested plants of cotton in 2008

3　結論與討論

1) 供試可降解地膜在南疆棉田能明顯出現降解現象。某些可降解地膜的實際誘導期比標注的誘導期短，降解時間過早。如2008年北京1#和2#標注的誘導期是90 d和120 d，在棉田覆蓋45 d之后就已破裂降解。降解偏早不利于棉田土壤保墑[10]。可降解地膜的誘導期是保護作物與降解時機的關鍵性指標[24]。因農業地域不同及種植農作物不同，對于可降解膜誘導期的時間長短有不同的要求，這需要生產廠家根據需求調整降解劑的成份、用量來設置[4，9，19]。南殿杰等認為，可降解地膜在棉花上應用時，其誘導期控制在60 d左右為宜[25]。本研究中，可降解地膜誘導期最短的為30 d，最長的為120 d。對棉花的生長和產量的影響，不同誘導期的可降解膜之間并沒有顯著的差異。筆者認為，應根據當地的光照、土壤溫度、土壤類型以及膜下滴灌棉花的栽培技術要求進行深入研究，才能確定適合于南疆棉區的可降解地膜的誘導期。

2) 與無膜處理相比，可降解地膜能促進棉花的生長發育，提高籽棉產量；與普通PE膜相比，可降解地膜對棉花的生長和產量并無顯著的優勢。這一結果與李文[26]、趙彩霞等[15]、孫九勝等[17]和Wang Yuzhong等[9]的研究結果一致。但是，也有研究表明，降解膜的降解性能對棉株生長發育及產量的影響較大，主要體現在降解膜的不同裂解時段[27]。據北疆棉區的試驗結果，可降解地膜對北疆棉花苗期株高增長率、葉片數增長無明顯影響, 對蕾期株高、葉片數、第一果枝節位及第1果枝高度也無明顯影響，對產量無顯著影響，但對蕾數有明顯促進作用[13]。覆蓋可降解地膜的棉花最大葉面積指數和全生育期群體光合勢能達到較好的水平，從而具有較高的產量[14]。孫九勝等在南疆庫爾勒的研究表明，可降解地膜與普通PE 地膜相比，對棉花生育期和產量無明顯影響。可降解地膜與普通地膜在始果節、單株鈴數、單鈴重等方面差距不明顯，在產量上兩者相比差距甚小[17]。

3) 覆蓋可降解地膜對棉花單鈴重和衣分無顯著影響。不同可降解地膜對棉花衣分無影響，這與李成奇等[28]和王祥金等[16]的研究結果相符。衣分主要受遺傳控制，不管是普通廣義遺傳率還是普通狹義遺傳率，在棉花性狀遺傳率中均是較高的[28]，與栽培條件及環境關系不大，這可能是可降解地膜對棉花衣分無顯著影響的主要原因。

總體上，本試驗供試的可降解地膜與普通PE膜一樣具有促進新疆南疆地區棉花生長發育和提高籽棉產量的作用，但是，在大面積推廣應用之前尚需進一步研究可降解地膜的誘導期以適宜南疆棉區的環境條件與栽培需求。

致謝：塔里木大學植物科學學院支金虎、高山、范君華、彭杰和牛建龍老師對試驗的開展提供了幫助。塔里木大學資環班蔡松、裴曉仙、黨占林、惠圖江和謝芳麗，農學班茹先古麗·亞森、努爾克買爾·達木拉和阿力木·依合亞等同學參加本實驗研究，在此表示感謝！

[1]朱會義.1980年以來中國棉花生產向新疆集中的主要原因[J].地理研究,2013,32(4):744-754.

[2]Briassoulis D. Mechanical behavior of biodegradable agricultural films under real field conditions[J]. Polymer Degradation and Stability, 2006,91(6):1256-1272.

[3]Kyrikou I, Briassoulis D. Biodegradation of agricultural plastic films: A critical review[J] .Journal of Polymers and the Environment, 2007,15(2):125-150.

[4]Ammala A, Bateman S, Dean K, et al. An overview of degradable and biodegradable polyolefins[J]. Progress in Polymer Science, 2011,36:1015-1049.

[5]Yang Shaw-rong, Wu Chin-hsiang. Degradable plastic films for agricultural applications in Taiwan[J]. Macromaol Symp, 1999,144:101-112.

[6]Chiellini E, Corti A, Swift G. Biodegradation of thermally-oxidized, fragmented low-density polyethylenes[J]. Polymer Degradation and Stability, 2003,81:341-351.

[7]Bonhomme S, Cuer A, Delort A M, et al. Environmental biodegradation of polyethylene[J]. Polymer Degradation and Stability, 2003,81:441-452.

[8]Bonora M, De Corte D. Additives for controlled degradation of agricultural plastics: ENVIROCARETM[J]. Macromol. Symp, 2003,197:443-453.

[9]Wang Yuzhong, Yang Keke, Wang Xiuli, et al. Agricultural application and environmental degradation of photo-biodegradable polyethylene mulching films[J]. Journal of Polymers and Environment, 2004,12(1):7-10.

[10]張玉梅，張建軍，李秋艷.可降解地膜對棉花生長的影響[J].農村科技,2010，(10):8-9.

[11]關新元，尹飛虎，劉齊鋒，等.降解地膜在棉花上應用效果初探[J].新疆農墾科技,2001，(4):37-38.

[12]戴敬，陳榮來，李國軍.可降解地膜覆蓋棉花增產效應的研究[J].中國生態農業學報,2004,12(2):140-142.

[13]戰勇，魏建軍，楊相昆，等.可降解地膜的性能及在北疆棉田上的應用[J].西北農業學報,2010,19(7):202-206.

[14]張占琴，魏建軍，戰勇，等.不同可降解地膜對棉花生理及產量的影響[J].新疆農業科學,2010,47(10):1947-1951.

[15]趙彩霞,何文清,劉爽,等.新疆地區全生物降解膜降解特性及其對棉花產量的影響[J].農業環境科學學報，2011,30(8):1616-1621.

[16]王祥金，曹健，李文林，等.降解地膜在棉花上的對比試驗初報[J]. 新疆農業科學,2002,39(3):178-179.

[17]孫九勝，王新勇，孔立明.完全降解(Reverte添加劑)地膜在棉花中的應用與示范[J].新疆農業科學,2010,47(10):1996-2000.

[18]楊濤，王新勇，馬興旺，等.生物降解地膜在棉花上的作用效果[J].新疆農業科學，2013,50(6):1122-1127.

[19]金維續，程桂蓀，張文群，等.光降解地膜的農業效果與降解過程(I)[J].農業環境保護,1995,14(4):162-166.

[20]R Core Team. R: A language and environment for statistical computing[Z]. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing, 2014.

[21]Fox J. The R Commander: A Basic Statistics Graphical User Interface to R[J]. Journal of Statistical Software, 2005,14(9):1-42.[22]喬海軍，黃高寶，馮福學，等.生物全降解地膜的降解過程及其對玉米生長的影響[J].甘肅農業大學學報,2008,43(5):71-75.

[23]趙斌斌，羅學剛，林曉艷.環境降解地膜在水環境中的降解特性研究[J].功能材料,2013,22:3283-3286.

[24]Albertsson A, Barenstedt C, Karlsson S. Degradation of enhanced environmentally degradable polyethylene in biological aqueous media: mechanisms during the first stages[J]. Journal of Applied Polymer Science, 1994,51:1097-1105.

[25]南殿杰，解紅娥，李燕娥，等.覆蓋光降解地膜對土壤污染及棉花生育影響的研究[J].棉花學報,1994,6(2):103-108.

[26]李文.生物降解膜對比試驗[J].農村科技,2013,(2):16-17.

[27]周明冬，秦曉輝，韓詠香.降解膜對棉花生長及產量的影響[J].現代農業科技，2014,(4):17-19.

[28]李成奇，郭旺珍，張天真.衣分不同陸地棉品種的產量及產量構成因素的遺傳分析[J].作物學報，2009,35(11):1990-1999.

The effect of degradable agricultural mulch films on the growth and yield of cotton in Southern Xinjiang

ZHU You-juan1, WU Wei-mo2, WEN Shan-ju2, WEI Jian-jun3,ZHAN Yong3, CHEN Kang-wei4, Yang Ren-bi4

(1.AKSVocationalandTechnicalCollege,Akesu,Xinjiang84300China;2.CollgeofPlantScience,TarimUniversity,Alar,Xinjiang843000,China;3.InstituteofCropsofXinjiangAcademyofAgriculturalReclamation,Shihezi,Xinjiang832000,China;4.NANKOUFarmofTheFirstDivisionofXinjiangProductionandConstructionCorps,Alar,Xinjiang843000,China)

Field experiments with 15 kinds of degradable agricultural plastic films mulching cotton were carried out on the Southern Xinjiang, China during the period of 2008—2009. The 15 degradable agricultural plastic films with induction time of 30～120 days were manufactured by three factories in Beijing, Sichuan and Shanxi Province, China. The polyethylene (PE) and non-mulching film treatments were used as the black treatments. This paper studied on degradation characteristics of degradable agricultural plastic films, and the effects of them on the growth and yield of cotton. The results showed that the degradable agricultural plastic films degraded with breaks and holes, while the PE plastic films did not. The degradable agricultural plastic film of Beijing 1# with induction time of 90 days broke easily as compared to other films after mulching cotton 45 days. In comparison with the PE film, the degradable agricultural plastic film of Beijing 1# with induction time of 80 days was observed with some significant strip cracks in the scanning electron microscopy (SEM) graph after mulching cotton 145 days. Compared with non-mulching film treatment, degradable plastic films covering had a significant influence on cotton plant height, leaf number, boll number per plant, the number of branch and aboveground dry matter weights during different growth stages, as well as bolls/plant and number of fruiting branch/plant. However, there were no significant differences in these characteristics between mulching degradable agricultural plastic films and PE film. There were also no significant differences in lint percent, single boll weight and seed cotton yield between degradable agricultural plastic films and conventional PE film. Mulching of degradable agricultural plastic films can significantly increase the yield of cotton than non-mulching film treatment.

degradable agricultural mulch film; cotton; growth; seed cotton yield; Southern Xinjiang

1000-7601(2016)04-0189-08

10.7606/j.issn.1000-7601.2016.04.29

2015-09-10

國家科技支撐計劃項目(2007BAC20B01)

朱友娟(1979—)，女，新疆昌吉人，碩士，講師，主要從事作物栽培學及園藝方面研究工作。 E-mail：xjzyj2004@126.com。

伍維模(1971—)，男，四川廣漢人，副教授，主要從事農業資源利用研究工作。 E-mail：wwmxjtlm@taru.edu.cn。

S562；S504.8

A