生物降解液態地膜覆蓋對耕層土壤含水率的影響

郝晶

可降解液態地膜（簡稱液膜）是一種乳狀懸浮液，兌水噴施在土壤表層形成一層膠狀薄膜，使土壤顆粒聯結起來，起到全部或部分覆蓋地表，抑制或降低土壤水分蒸發的作用。筆者選取三種阜新地區常用的地膜與液態地膜進行土壤含水量的對比試驗，為進一步為探究生物可降解液態地膜在農業生產上的優勢提供理論基礎。

一、材料與方法

1.試驗地概況

試驗于2015年3—11月在遼寧省阜新蒙古族自治縣進行。該縣年均氣溫7.1—7.6℃，降水量480mm，蒸發量1770mm，降水量年內分配不均，夏季占68.5%，三旱（春、伏、秋）頻繁，春旱嚴重。作物生育期平均氣溫20.2℃，≥10℃積溫日數為169天d，有效積溫3298.3℃，無霜期144天，生理輻射量284.3千焦，平方厘米，生育期日照時數1295.8小時。

2.試驗設計

設旱棚水分控制微區試驗，在晴天時保持敞開，雨天時遮蓋頂棚和四周，防止降水進入。微區面積為120cm×100cm，深80cm，四周用高分子樹脂材料包裹相隔，防止水分和養分的側滲。土壤類型為褐土，質地為砂壤土。供試作物為花生，品種為白沙1016，微區種植兩行，行距50cm，每行10穴，每穴2株。地表覆蓋材料分別為液態生物降解膜、粉劑降解膜、聚乙烯膜、纖維黑色紙膜，以露地種植為對照，共5個處理，4次重復，隨機區組排列，處理設置見表4。具體操作過程：液態生物降解膜經兌水稀釋，用電動噴霧器噴灑于地面；粉劑降解膜兌水溶解稀釋后，用電動噴霧器噴灑于地面；聚乙烯膜和纖維黑色紙膜采用平鋪方法覆蓋于地表。

3.測定項目與方法

土壤水分測定：在花生苗期至結莢期，測定0—30cm土層土壤含水量，每隔5cm土層取樣；在不同生育期（播種期、苗期、花針期、結莢期、飽果期）測定0—80cm土層的土壤含水量，間隔20cm土層取樣。取樣重復4次。土壤重量含水量用105%恒溫烘箱烘干稱重測定。

二、結果分析

不同時期30cm土層土壤含水量，在15—25cm處，含水量明顯降低，這是由于作物根系主要部分集中于15—25cm土層，對土壤水分的吸收量大所致。在苗期，即播后10天與17天土壤含水量變化趨勢類似，以播后17天為例，0—5cm土層，液態生物降解膜與對照差異顯著，液態生物降解膜、聚乙烯膜的含水量占田間持水量（按20%計算）的63%和60%，較對照含水量（占田間持水量的57%）高10.6%和4.5%。5—10cm土層，纖維黑色紙膜、對照比液態生物降解膜含水量高8.5%，8.2%，差異顯著。這是由于液態生物降解膜、粉劑降解膜、聚乙烯膜覆蓋，較裸地種植土壤表面孔隙度減小，減慢入滲速度，減少了灌水后土壤水分入滲量，導致不同土層土壤水分的增加量較小，表現出對照含水量較高。10—15cm土層，纖維黑色紙膜、對照比粉劑降解膜高17.6%，12.8%，差異顯著；15—20cm土層，對照含水量（占田間持水量的70%）比其他處理高9.6%—18.2%，差異顯著；25—30cm土層，纖維黑色紙膜（占田間持水量的82%）、聚乙烯膜、對照比粉劑降解膜、液態生物降解膜（占田間持水量的76%）處理高6%—7%。可見，纖維黑色紙膜覆蓋下土壤表面孔隙較液態生物降解膜、粉劑降解膜和聚乙烯膜大，入滲較快。

在苗后期，即播后30天，0—10cm為根系生長部位，需要大量水分，不同處理差異不顯著。10—15cm土層，液態生物降解膜與粉劑降解膜、聚乙烯膜、纖維黑色紙膜差異顯著，粉劑降解膜、聚乙烯膜、纖維黑色紙膜比對照土壤含水量（占田間持水量的67%）高3%—4%，貯水能力優于對照。20—25cm土層，纖維黑色紙膜土壤含水量（占田間持水量的83%）比粉劑降解膜高7.7%，差異顯著。

在花針期，即播后40天，此期根系分布區下扎至15—40cm土層。0—5cm土層，聚乙烯膜與粉劑降解膜、對照差異顯著。液態生物降解膜、聚乙烯膜（占田間持水量的51%）、纖維黑色紙膜土壤含水量分別比對照高10.9%，28.4%，5.0%。粉劑降解膜含水量較低，可能苗期后開始逐漸降解，導致保水性減弱，土壤含水量甚至低于對照。60—80cm土層，粉劑降解膜與聚乙烯膜差異顯著，聚乙烯膜比粉劑降解膜和對照分別高21.7%和4.7%。

在結莢期，即播后75天，不同處理土壤含水量趨于平均，10--15cm土層聚乙烯膜與纖維黑色紙膜差異顯著，液態生物降解膜和纖維黑色紙膜含水量（占田間持水量的62%）比對照高5.7%和7.7%。可能是由于作物葉面積增大、遮蔽作用等原因，聚乙烯膜保水性減弱。

在飽果期，花生根系主要分布在在0—30cm深耕層范圍內，因此土壤水分變化主要集中在0—30cm土層。而在0—80cm土層的水分變化，在播后147天時，計算分析可知，0—20cm土層液態生物降解膜與聚乙烯膜、纖維黑色紙膜相比差異顯著；40—60cm土層對照含水量（占田間持水量的83%）與其他處理間差異均顯著；60—80cm土層粉劑降解膜含水量（占田間持水量的71%）與液態生物降解膜、纖維黑色紙膜、對照（占田間持水量的81%）差異顯著。

在0—80cm土層出現差異是因為在播種前30天、籽粒成熟期后，旱棚撤出，有雨水入滲，對照入滲量明顯高于其他處理。覆蓋條件下不同處理的入滲量，以粉劑降解膜、聚乙烯膜入滲量較小。

三、結語

苗期0—5cm土層不同覆蓋處理比對照的含水量高2%—11%，而在其余土層深度，纖維黑色紙膜覆蓋和對照的含水量較高；花針期0—5cm土層內液態生物降解膜、聚乙烯膜、纖維黑色紙膜含水量比對照高5.0%—28.4%；結莢期各處理含水量趨于平均，10—15cm土層，液態生物降解膜和纖維黑色紙膜含水量比對照高5.7%和7.7%。