全生物可降解地膜在鮮食玉米栽培中的應用效果研究

李萬元 毛世強 劉艷嬌

摘要 ? ?為明確降解地膜在露地玉米種植使用中的具體降解情況，進行了全生物可降解地膜在鮮食玉米栽培中的應用效果研究。結果表明，整體而言，應用國產7.5全生物降解地膜處理在植株株高、莖粗、最大葉面積及葉綠素含量等性狀上均高于裸地無膜、常規PE膜、進口8.5全生物降解地膜及華盛全生物降解地膜處理，葉片數上表現差異不大;7.5全生物降解地膜處理鮮食玉米產量上較裸地無膜、常規PE膜、進口8.5全生物降解地膜及華盛全生物降解地膜處理分別高83.47%、6.58%、26.04%、23.88%;在降解速度上華盛降解地膜表現降解最快，其次是進口8.5全生物降解地膜、國產7.5全生物降解地膜，常規PE膜未出現降解情況。

關鍵詞 ? ?鮮食玉米;可降解地膜;產量;性狀

中圖分類號 ? ?S513 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）23-0008-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

使用地膜可有效保持土壤溫度和濕度，能有效保持水分及土壤養分，從而利于作物產量的提高。但是，由于目前生產上使用的地膜基本為難降解的普通地膜，使用完的廢棄地膜造成了嚴重的“白色污染”，影響著人類的生產生活。地膜覆蓋技術在給農業增產增收帶來巨大經濟效益的同時，也嚴重污染了土地。廢棄的農用地膜在土壤中降解極為困難，越積越多的塑料碎片在土壤中累積形成了阻隔層，降低了土壤的透氣性，劣化土壤，造成了嚴重的白色污染[1]。為了解決這一矛盾，國內外學者及企業開始研究可降解地膜，希望在保證提高農作物產量的同時解決地膜對土壤的污染問題。因此，降解地膜應運而生，張 ?宇等[2]研究表明，在花生栽培上全生物可降解地膜較普通PE地膜產量有所增加，同時全生物可降解地膜具有明顯的降解效果，可有效減緩對土壤的污染殘留。宋 ?晨等[3]研究表明，在玉米栽培上覆蓋可降解地膜有利于提高土壤肥力，促進植物幼苗生長，提高光合效率。

為了明確無膜、常規PE膜與降解地膜的差異以及何種降解地膜更適用于生產，設計裸地栽培、常規PE膜、國產7.5全生物降解地膜、華盛全生物降解地膜、進口8.5降解地膜共5個處理在北京中農富通園藝有限公司網室開展試驗，以期為農業生產地膜的選擇使用提供參考。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?供試材料

供試地膜選取常規PE膜、國產7.5全生物降解地膜、進口8.5全生物降解地膜及江蘇華盛全生物降解地膜4種地膜。供試玉米品種為京科糯2016（甜糯型）。

1.2 ? ?試驗設計

試驗設5個處理，分別為未鋪設地膜裸地栽培作空白對照（CK）、常規PE膜、進口8.5全生物降解地膜、國產7.5全生物降解地膜、江蘇華盛全生物降解地膜。每處理3次重復，小區面積24 m2。

1.3 ? ?試驗實施

試驗于2018年4月20日至7月23日在北京中農富通園藝有限公司（通州區）網室進行，株距設35 cm，栽植密度47 625株/hm2。使用噴灌澆水。底肥施微全生物菌肥（10-2-2）2 400 kg/hm2，追肥施圣誕樹全水溶性肥料（16-8-34+TE）75 kg/hm2。各處理統一澆水、施肥，及時防治病蟲害，其余田間管理同常規管理。

1.4 ? ?測定內容與方法

1.4.1 ? ?性狀（包括株高、莖粗、葉片數及最大葉面積）的測定。每處理選取3個重復，每重復選取代表性植株3株，共9株，使用卷尺測定株高、游標卡尺測定莖粗、人工觀察葉片數、精確直尺測定最大葉面積。

1.4.2 ? ?地膜降解速度的測定。覆膜后定期觀察地膜降解情況。

1.4.3 ? ?葉綠素含量（SPAD值）的測定。每處理選取3個重復，每重復選取代表性植株3株，共9株，使用葉綠素測定儀測定最大葉片葉綠素含量。

1.4.4 ? ?全生物降解地膜降解程度的測定。在地膜鋪設后，每15 d進行現場觀察測量，并根據已設定等級按照降解情況進行分級并記錄。

1.4.5 ? ?產量的測定。于成熟期每處理選取代表性植株30株，分為3個重復，每重復選取10株，測定單株平均產量，計算理論產量。

1.5 ? ?數據處理

試驗數據均采用Excel進行處理及圖表繪制，采用SPSS 22.0進行數據分析。

2 ? ?結果與分析

2.1 ? ?不同處理鮮食玉米性狀表現

由表1可知，苗期國產7.5地膜處理在株高上高于裸地無膜（CK）處理，平均高23.08%;低于常規PE膜、華盛地膜、進口8.5地膜處理，平均分別低2.25%、0.43%、3.23%，在進口8.5地膜處理下達到最高。國產7.5地膜處理在莖粗上高于裸地無膜（CK）、常規PE膜及華盛地膜處理，平均分別高3.65%、1.66%、1.19%;低于進口8.5地膜處理，低1.10%，在進口8.5地膜處理下達到最高。國產7.5地膜處理在葉片數上高于其余處理，較裸地無膜（CK）、常規PE膜、華盛地膜、進口8.5地膜處理平均分別增加1.09%、0.54%、0.54%、0.27%。國產7.5地膜處理在最大葉面積上高于裸地無膜（CK）、常規PE膜及華盛地膜處理，平均分別高17.35%、0.67%、2.51%;低于進口8.5地膜處理，低5.27%，在進口8.5地膜處理下達到最高。國產7.5地膜處理在葉綠素含量上高于裸地無膜（CK）和常規PE膜處理，平均分別高6.86%、4.37%;低于華盛地膜及進口8.5地膜處理，平均分別低1.31%、0.25%，在華盛地膜處理下達到最高。

相關分析表明，苗期鮮食玉米株高（r=0.446**）、最大葉面積（r=0.408**）與產量關系成極顯著性正相關，莖粗（r=0.268）、葉綠素含量（r=0.223）與產量關系成不顯著正相關，葉片數（r=-0.136）與產量關系成不顯著負相關。

由表2可知，拔節期國產7.5地膜處理在株高上均高于其余處理，較裸地無膜（CK）、常規PE膜、華盛地膜、進口8.5地膜處理平均分別高16.66%、2.07%、2.47%、0.10%。國產7.5地膜處理在莖粗上均高于裸地無膜（CK）、常規PE膜及華盛地膜處理，平均分別高24.13%、3.81%、2.60%;低于進口8.5地膜處理，低2.05%，在進口8.5地膜處理下達到最高。國產7.5地膜在葉片數上較常規PE膜、華盛地膜、進口8.5地膜無差異，較裸地無膜（CK）處理平均高13.64%。國產7.5地膜處理在最大葉面積上均高于其余處理，較裸地無膜、常規PE膜、華盛地膜、進口8.5地膜處理平均分別高53.71%、5.80%、13.05%、10.56%;國產7.5地膜處理在葉綠素上均高于其余處理，較裸地無膜（CK）、常規PE膜、華盛地膜、進口8.5地膜處理分別平均高14.06%、0.24%、5.06%、1.73%。

相關分析表明，拔節期鮮食玉米株高（r=0.677**）、葉片數（r=0.687**）、最大葉面積（r=0.641**）與產量關系成極顯著性正相關，莖粗（r=0.371）、葉綠素含量（r=0.511）與產量關系未達顯著水平。

由表3可知，抽穗期國產7.5地膜處理在玉米株高上均高于其余處理，較裸地無膜（CK）、常規PE膜、華盛地膜、進口8.5地膜處理平均分別高5.28%、4.36%、1.70%、2.07%。國產7.5地膜處理在莖粗上均高于其余處理，較裸地無膜（CK）、常規PE膜、華盛地膜、進口8.5地膜處理平均分別高3.85%、1.49%、0.15%、0.15%。國產7.5地膜處理在葉片數上均高于其余處理，較裸地無膜（CK）、常規PE膜、華盛地膜、進口8.5地膜處理平均分別高1.83%、1.83%、1.83%、1.83%。國產7.5地膜處理在最大葉面積上均高于其余處理，較裸地無膜（CK）、常規PE膜、華盛地膜、進口8.5地膜處理平均分別高5.37%、3.35%、1.95%、2.27%。國產7.5地膜處理在葉綠素上均高于其余處理，較裸地無膜（CK）、常規PE膜、華盛地膜、進口8.5地膜處理平均分別高7.00%、0.27%、2.20%、1.92%。

相關分析表明，抽穗期鮮食玉米株高（r=0.283）、莖粗（r=0.074）、葉片數（r=0.260）、最大葉面（r=0.214）、產量（r=0.063）與產量的關系均未達顯著水平。

2.2 ? ?不同處理對鮮食玉米產量的影響

由圖1可知，國產7.5全生物降解地膜鮮食玉米產量均高于其余處理，較裸地無膜（CK）、常規PE膜、華盛地膜、進口8.5地膜處理產量平均分別高83.47%、6.58%、26.04%、23.88%。

方差分析結果表明，處理間差異達到極顯著水平（F=127.795**）。

2.3 ? ?全生物可降解地膜降解情況

由表4可知，在玉米覆膜后15 d全生物降解地膜無任何降解情況，其中常規PE膜較其余全生物降解地膜顏色表現上更加鮮亮;在玉米覆膜后30 d及45 d華盛可降解地膜開始出現降解情況，其余地膜未出現降解情況;在玉米覆膜后60 d全生物降解地膜出現不同程度降解情況;國產7.5全生物降解地膜及進口8.5降解地膜降解程度相差不大，常規PE膜未出現降解情況;在玉米覆膜后75 d全生物降解地膜均出現不同程度裂紋[4]。其中，華盛全生物降解地膜降解速度更快、裂紋較明顯，國產7.5全生物降解地膜及進口8.5降解地膜降解程度較慢;在玉米覆膜后90 d全生物降解地膜均出現網狀裂紋。其中，華盛全生物降解地膜降解速度更為快速、裂紋更加明顯，國產7.5全生物降解地膜及進口8.5降解地膜降解程度次之，二者無明顯差異。常規PE膜出現輕微孔洞，因其不具有降解性，屬正常破損。

3 ? ?結論與討論

使用可降解地膜在提高作物產量的同時也可有效去除田間地膜殘留的問題，避免地膜對土地的污染。申麗霞等[5]研究表明，可降解地膜對土壤水分、溫度和玉米生長的影響與普通地膜相當，均能使玉米出苗率提高，生育進程加快，株高、最大葉面積和地上部干物質積累量增加。趙愛琴等[6]研究表明，全生物可降解地膜在地膜覆蓋后20 d左右開始出現較大裂紋，在地膜覆蓋40 d左右地膜分解成塊狀，在玉米成熟期地膜完全降解。

就產量而言，國產7.5全生物降解地膜鮮食玉米產量較其余處理具有較為明顯優勢，尤其相對于裸地無膜處理產量可提高80%以上，說明使用地膜可明顯提高鮮食玉米產量;從苗期來看，各處理株高、莖粗、最大葉面積以及葉綠素含量以進口8.5全生物降解地膜處理較高，國產7.5全生物降解地膜葉片數較多，但差異不明顯;從拔節期來看，國產7.5全生物降解地膜處理株高、最大葉面積及葉綠素含量均高于其余處理，進口8.5全生物降解地膜處理高于其余處理，葉片數基本無差異;從抽穗期來看，國產7.5全生物降解地膜處理株高、莖粗、葉片數、葉綠素含量均高于其余處理，進口8.5全生物降解地膜處理最大葉面積高于其余處理。因此，從產量及表觀性狀上綜合來看，華盛全生物降解地膜是較好的選擇。

各地膜處理降解速度基本表現為華盛全生物降解地膜降解最快，其次為進口8.5全生物降解地膜及國產7.5全生物降解地膜處理，常規PE膜處理未表現出降解情況，同時由于玉米植株生長旺盛、植株遮蔭性較好，降解并不完全，在玉米采收后所有供試全生物降解地膜均出現一定不同程度降解情況，以華盛全生物降解地膜降解效果最好。

4 ? ?參考文獻

[1] 徐剛，杜曉明，曹云者，等.典型地區農用地膜殘留水平及其形態特征研究[J].農業環境科學學報，2005，24（1）：79-83.

[2] 張宇，王海新，張鑫，等.全生物可降解地膜在花生栽培上的應用及其降解性能[J].遼寧農業科學，2018（4）：13-16.

[3] 宋晨.新型可降解地膜對玉米產量的影響[J].農業科技與息，2017（6）：48-49.

[4] 楊惠娣，唐賽珍.降解塑料試驗評價方法探討[J].塑料，1996，25（1）：16-21.

[5] 申麗霞，王璞，張麗麗.可降解地膜的降解性能及對土壤溫度、水分和玉米生長的影響[J].農業工程學報，2012，28（4）：111-116.

[6] 趙愛琴，李子忠，龔元石.生物降解地膜對玉米生長的影響及其田間降解狀況[J].中國農業大學學報，2005，10（2）：74-78.