降解地膜在旱塬地玉米上的應用效果初報

李斌杰 楊永春 李中勤 孫媛

摘要：在旱塬地進行的不同地膜覆蓋效果試驗結果表明，覆蓋降解性地膜與覆蓋普通地膜玉米生育期和產量差異不大，但均比不覆蓋地膜增產。覆蓋降解性地膜可明顯改善土壤結構。降解性地膜在玉米成熟時開裂，生育期內地膜基本完好，建議在靈臺縣地膜覆蓋種植玉米時應用。

關鍵詞：地膜覆蓋；全膜雙壟溝播；玉米；靈臺縣

中圖分類號：S626.2 文獻標志碼：A 文章編號：1001-1463（2017）08-0057-02

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2017.08.014

Study on Fermentation Conditions of L-tryptophan

LI Weili

（Anhui BBCA Group Co.， Ltd.， Bengbu Anhui 233010， China）

Abstract：The genetically engineered bacterium TP01 was one L-tryptophan fermentation producing strain. The culture conditions such as inoculum size， temperature and dissolved oxygen were studied to confirm the optimal fermentation conditions. The results showed that the optimal fermentation medium was glucose 30 g/L， （NH4）2SO4 40 g/L， tyrosine 0.2 g/L， corn steep liquor 25 mL/L， K2HPO4 10 g/L， KH2PO4 5 g/L， MgSO4·7H2O 2 g/L， Na2SO4 0.002 g/L， FeSO4·7H2O 0.01 g/L， vitamin B1 100 μg/L， vitamin H 50 μg/L. The optimum fermentation conditions of L-tryptophan were 70% （m/v） amount of glucose， pH 7.0， fermentation temperature 37 ℃， inoculum size 10% and dissolved oxygen 20%～30%.

Key words：L-tryptophan； Genetically engineered bacterium； Fermentation optimization

靈臺縣地處甘肅東部，隴東黃土高原溝壑丘陵區，海拔890～1 520 m，屬典型的干旱、半干旱農業縣。全縣現有耕地5.26萬hm2，地膜覆蓋面積在1.67萬hm2以上[1 - 2 ]。地膜覆蓋技術特別是全膜雙壟溝播技術的推廣和應用，使糧經作物大幅度增產和增收，但目前大量使用的聚乙烯地膜為普通地膜，其自然降解速度較慢，最大只能回收90%，還有10%左右殘留在土壤里， 形成阻隔層，阻礙根系發育和對養分、水分的吸收，而撿拾出來的舊地膜長期堆放在田邊、地頭，隨風飄移，不及時進行處理又造成二次污染[3 - 4 ]。降解地膜作為一種替代普通地膜的新型技術，具有普通地膜同等效果，還具有自然降解速度快、降解物質無污染、水分利用率高等好處 [5 - 6 ]。為探索解決地膜污染耕地和環境的問題，靈臺縣農技中心在旱塬地進行了降解性地膜覆蓋效果試驗，現將結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試降解性地膜由廣東省汕頭勵豐農業科技有限公司生產。普通地膜為甘肅濟洋塑料有限公司生產，厚度均為0.01 mm。指示作物為玉米，品種為大豐30。

1.2 試驗地概況

試驗設在靈臺縣西屯鄉白草坡村，為塬面坳心地塊，海拔高度1 273 m。土類為薄覆蓋黑壚土，質地為中壤， 地塊地勢平坦，地力均勻，土層深厚，肥力中等，前茬玉米。

1.3 試驗方法

試驗采用單因素隨機區組設計，設3個處理，處理1，不覆膜（CK）；處理2，用普通地膜覆蓋；處理3，用降解地膜覆蓋。3次重復，小區面積 50 m2（9.09 m×5.50 m）。田間四周設立寬50 cm的觀測道，觀測行外圍設立1.1 m的保護行，保護行內種植作物。兩個覆膜處理全生育期采用全膜雙壟溝播栽培方式，4月12日整地起壟覆膜，起壟覆膜前施N 262.5 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2、K2O 30 kg/hm2。4月23日播種，播種密度為6萬株/hm2。對照處理為露地平作，施肥、播種日期、種植密度均同覆蓋處理。記載生育期。覆膜后、播種后、收獲前測定10～15 cm土層土壤溫度和0～20 cm土層的土壤水分，覆膜前和收獲前測定土壤容重。按小區收獲計產。降解地膜覆蓋處理分別在9月8日、9月24日、10月30日調查降解情況。

2 試驗結果與分析

2.1 生育期

從生育期記載結果（表1）看，覆蓋降解性地膜和覆蓋普通地膜處理的玉米出苗期一致，均早于露地2 d。覆蓋降解性地膜和覆蓋普通地膜處理成熟期一致，均早于露地處理15 d。

2.2 土壤溫度和水分

從10～15 cm土層土壤溫度測定結果（表2）可知， 覆蓋普通地膜和覆蓋降解性地膜處理的土壤平均溫度均比對照（CK）高，分別高0.6 ℃和0.3 ℃， 且覆蓋普通地膜略高于覆蓋降解性地膜。從不同時期0～20 cm土層土壤水分測定結果看， 覆蓋普通地膜和覆蓋降解性地膜的土壤含水量均比對照（CK）高， 覆蓋普通地膜和覆蓋降解性地膜相近。

2.3 土壤容重

從表3可知，收獲時較覆膜前的土壤容重覆蓋普通地膜提高0.024 g/cm3，覆蓋降解性地膜降低0.033 g/cm3。收獲時的土壤容重覆蓋降解性地膜處理最小，對照（CK）次之，覆蓋普通地膜處理最大。可見覆蓋降解性地膜可改善土壤結構。

2.4 產量

從產量結果（表4）可以看出，對照（CK）產量最低，為11 175.0 kg/hm2；覆蓋普通地膜產量最高，為13 579.5 kg/hm2，比對照（CK）不覆蓋地膜增加 2 404.5 kg/hm2，增產率21.5%；覆蓋降解性地膜產量次于覆蓋普通地膜，為13 192.5 kg/hm2，比對照（CK）增產2 017.5 kg/hm2，增產率18.1%。

2.5 降解性地膜降解的情況

田間觀察發現，作物收獲時降解性地膜已開始裂縫降解（裂縫長度0.3 cm，地面裸露面積達12%）。收獲20 d后， 降解性地膜裂縫長度1.2 cm，地面裸露面積達38%；收獲40 d后， 降解性地膜裂縫長度9.09 cm，地面裸露面積達81%，而同期普通地膜除踩踏和作物種植人為裂縫外，基本完好，表明降解性地膜降解效果較好。

3 小結與討論

覆蓋降解性地膜與覆蓋普通地膜相比，玉米的生育期和產量差異不大，均比不覆蓋地膜增產。覆蓋降解性地膜與覆蓋普通地膜增溫效果差異不大，作物生長后期降解性地膜出現裂縫，較覆蓋普通地膜保墑能力有所下降。覆蓋降解性地膜較覆蓋普通地膜土壤容重下降明顯，可見降解性地膜顯著改善了土壤結構。降解性地膜只在玉米成熟前開裂，生育期內地膜基本完好，確保了地膜的增產效果。可降解性地膜具有降低勞動力投入、不污染耕地和環境、改善土壤結構等優點，建議在靈臺縣地膜玉種植時使用。

參考文獻：

[1] 楊永春，李貴喜，孫海濤. 靈臺縣糧食生產現狀與發展建議[J]. 甘肅農業科技，2014（9）：53-54.

[2] 王麥元，曹 翀. 靈臺縣旱作農業發展中存在的問題及對策[J]. 甘肅農業科技，2011（10）：39-42.

[3] 康 虎，敖李龍，秦麗珍，等. 生物質可降解地膜的田間降解過程及其對玉米生長的影響[J]. 中國農學通報，2013，29（6）：54-58.

[4] 齊萬福，聶戰聲，馬其彪，等. 馬鈴薯專用氧化-生物雙降膜的應用效果觀察[J]. 甘肅農業科技，2013（4）：15-19.

[5] 孫向春，馮 濤，殷曉燕，等. 11種降解地膜在土壤中的降解效果初報[J]. 甘肅農業科技，2016（11）：48-50.

[6] 馮 濤，殷曉燕，馬 棟，等. 6種降解地膜在3種作物上的應用初報[J]. 甘肅農業科技，2015（6）：3-8.

（本文責編：陳 珩）