地膜覆蓋對農作物栽培的影響

李守梅

（山東省臨沂市沂南縣青駝鎮農業綜合服務中心，山東 臨沂 276311）

地膜覆蓋指用塑料薄膜覆蓋地表，以減少雨滴沖刷和土壤水分蒸發。天旱保墑、雨后提墑，可促進水資源的吸收與利用，并使土壤保持適宜的溫度、濕度，顯著提高作物酶活性。

一、地膜覆蓋對地溫的影響

以聚乙烯為主要材料的地膜對作物具有良好的保溫效果。作物的生長、發育都需要一定積溫，地膜覆蓋可顯著促進作物生長。

1、地膜覆蓋下的溫度效應

地膜覆蓋使本該汽化吸熱的液體因地膜內部濕度過大而不能汽化，減少了汽化熱散失。而且，液體汽化后因地膜的不透氣性無法流出，重新液化放出能量，保留了地膜內部的熱量。地膜主要成分是聚乙烯，是熱的不良導體，阻擋熱傳導。地面熱輻射放出的長光波能被聚集在地膜下的二氧化碳、水蒸氣吸收，進一步減少熱量損失[1]。

由于太陽的熱輻射，熱傳導性更好的地膜比地表空氣更能吸收太陽光照，覆膜地面溫度升高。而且地膜內部含有大量水蒸氣、二氧化碳等植物本身、微生物群產生的溫室氣體，使地膜內產生“溫室效應”，可以更好地儲存熱量，達到保溫效果。

2、影響地膜增溫的因素

影響地膜增溫的因素有很多，主要是地膜類型、土地屬性、作物類型。在花生田通過控制變量法對比不同類型的地膜與無地膜溫差，可知不同地膜的增溫效果。由表1 可知，與黑色和白色地膜相比，透明地膜增溫效果顯著。地膜的透明度會影響不同波段光的接收能力，透明膜則能夠透過大部分波段，因此增溫效果最好。

表1 不同類型地膜覆蓋增溫溫度（單位：℃）

不同土地類型對光的吸收能力、保溫能力不同，影響地膜的保溫效果。不同作物類型因結構不同、生理活動能力不同，產生的熱量、周圍空氣的流動不同，因此保溫效果也大不相同。

3、地溫提高的作用

地溫提高能極大促進植物根部發育，進而提升植物吸收水和營養物質的能力，極大縮短植物發育時間，提升植物產量，比原來增產30%左右。但是，地溫過高也會使作物根系受阻，易引起植物營養不足、脫水、脫肥，甚至早衰[2]。

二、地膜覆蓋對水分的影響

1、地膜的保水效應

由于地膜的不透性，能有效阻止水分擴散，使水分在水平方向分布均衡、減少蒸發，提高土壤中的水分含量，均衡作物生長需水與日常用水，并促進根部對深層水分的吸收。降水充足地區，地膜覆蓋能抑制水分蒸發、匯集雨水、儲蓄雨水，極大程度上改善土地濕度，促進作物增產。降水較少地區，雖無雨水可聚集，但地膜的保水效應能在很大程度上確保土壤中的水分不散失，減少灌溉次數和灌溉水用量。

2、影響地膜保水的因素

影響地膜保水效應的因素主要是土壤結構與覆蓋率。當地膜覆蓋度提高時，作物的棵間蒸發量顯著減少，但影響雨水的儲蓄與下滲，不利于水分保留。不同的土壤結構也會影響地膜的保水性，土壤堆積密度較低會降低土壤容重，提高土壤孔隙度可提高土壤容水量。在堆積密度較低的土壤上覆蓋薄膜，保水效果不明顯；反之，在堆積密度高的土壤上覆蓋薄膜，保水效果非常顯著。

三、地膜覆蓋對土壤pH 值的影響

土壤pH 值是影響植物生長的必要條件，因為pH 值直接影響土壤中的化學反應，進而影響土壤肥力。此外，還可通過影響根部酶活性、離子通道的開閉，直接或間接影響植物對土壤養分的吸收。

研究表明，覆膜地pH 值比裸地更低。因為地膜的不透氣性，地膜內部因植物呼吸產生的二氧化碳增加，氧氣減少，使土壤中的厭氧菌活性增加，加快了土壤中有機物的分解，更進一步提高了二氧化碳濃度，抑制了環境中的氧化還原反應，降低了土壤pH 值。同時覆膜內部的高溫、高濕環境促進植物根部大量分泌有機酸，也會使土壤pH 值降低[3]。

四、地膜覆蓋對酶活性的影響

植物的酶活性受環境影響較大，地膜覆蓋可在一定程度上影響酶的活性。地膜內部溫度、濕度較高，能夠提高土壤蛋白酶、脫氨酶、脫氫酶的活性，同時還會增加微生物酶的活性。植物生長中后期會吸收大量養分，地膜覆蓋可提高酶的活性，能夠極大促進植物生長，實現增產。

植物衰老過程中，SOD（超氧化物歧化酶）、POD（過氧化物酶）與CAT（過氧化氫酶）的活性越高，植物衰老速度就越緩慢。隨著植物成熟度提升，酶的活性會下降。試驗發現，覆膜能明顯降低后期小麥MDA（丙二醛）含量，而MDA 在植物衰老過程中會隨不飽和脂肪酸的分解而升高，加劇植物衰老。植物后期試驗中發現，覆膜能夠提高植物中后期SOD 的活性，且CAT 活性達到峰值的時間提前，能夠延緩植物衰老。同時覆膜的反光效應能減少陽光直射，降低SOD 的分解，一定程度上增加植物葉片的SOD 含量，延緩葉片衰老。因此，地膜覆蓋能降低植物衰老速度。

五、地膜殘留影響

使用地膜能夠改善作物生長的環境條件，但長期使用會在土壤中留下殘膜，在土壤中產生聚乙烯顆粒，對植物生長產生不良影響，使增產效果不明顯甚至減產。目前市場中使用最多的地膜材料主要是聚乙烯、高密度聚乙烯與線性低密度聚乙烯，這些材料具有極高的穩定性，不易在農田中分解。調查顯示，全國地膜殘留量一般為71.9～295.1 kg/hm2，在世界中位居前列。

1、地膜殘留對土壤性質的影響

地膜中殘存的聚乙烯顆粒會改變原本的土壤結構，進而影響土壤中的水分流通與儲存、植物對養分的吸收與氣體流通。當土壤中聚乙烯顆粒殘留量過多時，會使土壤密度下降，且大量殘留顆粒會減慢土壤水分的下滲速度，進而影響土壤的孔隙度與含水量。

聚乙烯顆粒會影響植物對土地中養分的吸收與利用。試驗表明，相同種植物，初始地力相同，大量地膜殘留土壤比無地膜殘留土壤含有更多養分。

2、地膜殘留對植物生長的影響

地膜殘留會對環境中的水、土壤結構等產生影響，從而影響植物生長。試驗表明，當地膜殘留量超過180 kg/hm2時，會降低作物出苗率，影響作物的株高、莖粗、根長等；同時，聚乙烯顆粒會影響植物根系對水分、營養物質的吸收，進一步影響作物產量。

六、結語

通過分析地膜覆蓋對地溫、水分、pH 值、酶活性等方面的影響，闡述了地膜覆蓋的優勢，但地膜覆蓋造成的聚乙烯顆粒積累，會對土壤結構、植物生長造成不良影響。應革新技術，使用環保、可降解地膜，減少不良影響，實現農業可持續發展。