不同地膜的降解效果及對設施番茄生長的影響試驗

高 兵 孫美艷 陳 慧 劉 俐 華文煊

（1.江蘇省農業科學院基地處，江蘇 南京210014；2.江蘇省南京市六合區農業技術推廣站，江蘇 南京211500；3.江蘇省南京市農業技術推廣站，江蘇 南京210036）

地膜具有保溫、保濕、除草、防病蟲、提高產量、改善作物品質等作用，近年來在農業生產上的應用越來越普遍，已與種子、農藥、化肥一樣，成為不可或缺的生產資料。但地膜的大量使用引發了土壤板結、降低了土壤透氣性，致使作物根系發育受阻，同時田間的地膜殘體不利于下茬作物的耕種，地膜中的添加劑進入空氣、土壤、水體，污染了環境，嚴重影響了農業的可持續發展。

隨著我國對生態環境保護力度的不斷加大和地膜生產技術的不斷提高，以聚丁二酸-對苯二甲酸-丁二醇酯（PBAT）為主要基礎原料的可降解地膜已研發成功并被廣泛應用于農業生產。PBAT屬于熱塑性生物降解塑料，既有較好的延展性和斷裂伸長率，又有較好的耐熱性和耐沖擊性能，是目前兼具保溫性和可降解性最好的塑料材料之一。為探究不同地膜的降解效果及不同地膜對設施番茄生長的影響，我們于2020年開展了相關試驗，現將試驗結果總結如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試地膜有可降解地膜（厚度0.008 mm，上海弘睿生物科技有限公司提供）、加厚型塑料地膜（厚度0.012 mm，江蘇米可多農膜發展有限公司提供）、普通塑料地膜（目前使用最普遍，厚度0.010 mm，江蘇米可多農膜發展有限公司提供），供試番茄品種為蘇粉14（適合長江中下游地區種植，江蘇省農業科學院提供）。

1.2 試驗方法

1.2.1 不同地膜降解效果比較試驗

試驗設在江蘇省農業科學院六合基地。該地區年降水量941.6 mm，平均氣溫15.6℃，最高氣溫36℃，最低氣溫-8.2℃，全年日照時數1 973 h。2020年3月10日，用剪刀將地膜裁成邊長為15 cm的正方形并埋入10 cm深土壤中，每種地膜裁3塊，于填埋后60 d、120 d、160 d、210 d觀察記錄地膜的降解情況，每個處理3次重復。

1.2.2 不同地膜對設施番茄生長的影響試驗

試驗設在江蘇省農業科學院六合基地B3試驗地8332單體塑料大棚內。試驗大棚長45 m、寬8 m，筑3壟。番茄采用穴盤育苗，電熱線輔助加熱，每穴播2粒種子，出苗后每穴留1株。2020年3月10日下午定植，株距40 cm，行距80 cm，澆透緩苗水，以后采用滴灌設施統一供水。每壟設3個處理，每個處理鋪設1種地膜，3條壟為3次重復。番茄生長過程中，每小區隨機選定3株做好標記作觀察對象，定期調查葉片數、株高、莖粗等性狀，每10 d調查1次，并計算每天的增長量。葉片數為除心葉外所有真葉，株高為子葉處到生長點的高度，莖粗為第1片真葉下方1 cm處莖的粗度。采收后記錄番茄產量，并折算單位面積產量。采用Excel 2003對試驗數據進行統計分析，并對產量數據進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 各參試地膜的降解效果

各參試地膜的降解效果見表1。

表1 各參試地膜的降解效果

由表1可知，填埋后60 d和填埋后120 d，各參試地膜均表現為完好，未出現明顯變化；填埋后160 d，各參試地膜表面完整，可降解地膜的耐拉伸強度明顯下降，普通地膜的耐拉伸強度略有下降，加厚地膜的耐拉伸強度無明顯變化；填埋后210 d，可降解地膜有明顯的裂縫和孔洞，普通地膜的耐拉伸強度明顯下降，加厚地膜的耐拉伸強度無明顯變化。

參考可降解膜在棉花上的應用規程DB37T 3381-2018中地膜經填埋后表面出現裂縫或孔洞（小于2 cm）即表明其處于降解誘導期的標準，本試驗中可降解地膜填埋后210 d即進入降解階段。填埋后210 d，加厚地膜未發生明顯變化且韌性好，有利于換茬時回收利用；普通地膜雖未出現裂縫，但韌性變差，不利于后期的回收利用。

2.2 各參試地膜對設施番茄生長和產量的影響

2.2.1 各參試地膜對番茄植株生長的影響

各參試地膜對番茄植株生長的影響見表2。

表2 各處理番茄植株的長勢

由表2可知，各處理的番茄植株長勢從強至弱依次為加厚地膜＞可降解地膜＞普通地膜，但各處理間差異不明顯，日均株高增長量、日均莖粗增長量和日均葉片數增長量無明顯差異。

2.2.2 各參試地膜對番茄產量和效益的影響

各參試地膜對番茄產量和效益的影響見表3。

由表3可知，加厚地膜處理的番茄產量最高（4 672 kg/667 m2），顯著高于其他處理，其次為可降解地膜處理（4 359 kg/667 m2），普通地膜處理的番茄產量最低（4 183 kg/667 m2）。番茄的產值主要由產量和商品性決定，本試驗各處理間番茄的商品性差異不大，因此番茄的產值主要由產量決定。按當季番茄批發價4元/kg計，加厚地膜處理的番茄產值最高，達18 688元/667 m2，其次為可降解地膜處理（17 436元/667 m2），普通地膜處理的番茄產值最低（16 732元/667 m2）。扣除相關成本后，加厚地膜和可降解地膜處理的番茄效益仍高于普通地膜處理，分別為13 970元/667 m2和12 506元/667 m2。

表3 各處理番茄的產量和經濟效益

3 結論與討論

本試驗結果表明，可降解地膜填埋后的降解速度最快，加厚地膜填埋后無降解跡象、可回收再利用，普通地膜填埋后的耐拉伸強度降低、不宜回收再利用；隨著地膜厚度的增加，設施番茄的葉片數、株高、莖粗、產量和經濟效益等性狀隨地膜厚度的增加而表現出增長趨勢；可降解地膜不僅可減少環境污染，而且番茄植株長勢、產量、經濟效益表現良好，建議推廣應用。