生物降解地膜對土壤理化性質及花生產量的影響

張曉英，劉艷香，姜春玲

（膠州市農業農村局，山東膠州 266300）

0 引言

花生是我國主要的油料作物之一，常年種植面積約500萬hm2，單產一般400～600 kg。花生屬于耐旱作物，但在畝產300 kg花生莢果，需水量約270 m3，但是較嚴重的干旱會影響花生的產量和品質。研究顯示，覆膜具有保水、保溫，抑制蒸發，促進作物對水分的吸收和生長發育的作用。目前在花生種植中廣泛采取聚乙烯地膜進行栽培。然而，聚乙烯地膜在自然環境中難以降解，大量地膜殘留在地里。研究顯示，土壤中存在的大量殘膜會造成土壤容重增加0.78%～5.43%，孔隙度降低1.13%～4.55%，水分下滲速度減慢，含水率下降1.29%～11.22%，作物生長受到抑制，最終影響作物生長發育和產量。近幾年來，為了解決地膜殘留對土壤和農作物產量帶來的不利影響，生物降解地膜的研究和應用日益增多，此外，在不同地區使用生物降解地膜對作物的影響也有所不同。因此，非常有必要開展不同覆膜類型對土壤理化性質及作物產量的影響，對于明確生物降解地膜對土壤的影響，維護土壤健康具有重要意義。

目前，地膜覆蓋對土壤理化性質及產量影響的研究常見于普通地膜，而生物降解地膜的相關研究少見報道，特別是在干旱、半干旱地區降解地膜覆蓋下土壤水熱狀況的變化尚不明確，其對土壤pH值及養分含量的影響還不清楚，隨著降解地膜在花生栽培中的推廣和應用，非常有必要開展相關研究。鑒于此，本研究開展對不同覆膜材料對土壤理化性質及花生產量的影響的系統研究，通過設置6種不同種類地膜和裸地種植花生，觀測土壤土壤水熱狀況和土壤養分含量的變化，揭示不同覆膜材料對土壤理化性質及花生產量的影響，為降解地膜的推廣應用提供理論和數據支撐。

1 試驗材料及方法

1.1 試驗地概況

本試驗于2017年4月—2019年9月，在陜西省佳縣東山頭村半干旱花生種植區進行。試驗基地地處地帶屬溫帶大陸性季風氣候，年平均降雨量為500 mm左右，試驗主要集中在5—8月份。試驗基地為連年耕作地區，土壤酥松，適合花生種植，土壤pH值為7.2，有機質含量在2.1%左右。

1.2 試驗設計

本試驗共設置7個覆膜材料處理，T1（0.006 mm PPC降解滲水地膜）、T2（0.006 mm PPC+KY降解滲水地膜）、T3（0.007 mm PPC降解滲水地膜）、T4（0.007 mm PPC+KY降解滲水地膜）、CK1（0.01 mm PPC+KY降解滲水地膜）、CK2（0.01 mm PE滲水地膜）、CK3（無覆蓋），重復4次，第4區組為取樣組。采用膜際栽培方式，先起低壟，壟高5 cm，壟上覆膜，花生播種于壟邊膜側，每穴播種兩粒。

1.3 測定項目

1）土壤水熱狀況。在花生苗期測定土壤溫度、含水量，其中土壤溫度使用曲形地溫計測量，土壤含水率采用烘干法。

2）土壤pH值。采用電位法進行測量。

3）土壤養分含量。在花生苗期，測定有機碳、全氮、可溶性有機碳、可溶性有機氮含量。

4）花生產量指標。待花生收獲后，對花生產量進行測產。

2 結果與分析

2.1 不同覆膜材料下花生農田土壤水熱狀況變化

2.1.1 不同覆膜材料下花生農田土壤溫度的變化。7種不同覆蓋材料下的農田土壤溫度的變化如圖1所示。7個不同覆膜處理，以T3這個處理對土壤溫度的提升效果為最佳，溫度達到21.2℃，比CK2和CK3提高了2.3℃和2.1℃；其次是T2處理，溫度達到20℃，分別比CK2和CK3提高了1.1℃和0.9℃。

2.1.2 不同覆膜材料下花生農田土壤含水量的變化。7種不同覆蓋材料下農田土壤含水量的變化如圖2所示。7種不同覆蓋材料處理下的土壤平均含水率分別為14.90%、12.39%、12.33%、11.02%、10.96%、14.81%和12.12%，這說明以T1的土壤含水率為最高，以處理CK1的土壤平均含水率為最低，呈現T1＞CK2＞T2＞T3＞CK2＞T4＞CK1的趨勢。但7種覆膜材料下的農田土壤含水量并無顯著性差異。

2.2 不同覆膜材料下花生農田土壤pH值變化

不同覆膜材料下花生農田土壤pH值變化如圖3所示。7個不同處理的土壤pH值，雖然有高有低，但是這些覆膜處理的土壤pH值之間并無顯著性差異。

圖3 不同覆膜材料下各花生農田土壤pH值變化

2.3 不同覆膜材料下花生農田土壤養分含量變化

2.3.1 對有機碳和總氮含量影響。對不同覆膜材料下花生農田土壤有機碳含量變化調查顯示。7個不同處理的土壤有機碳含量，呈現T3＞T2=CK3＞T4＞CK2＞T1＞CK1的趨勢，以處理T3的值為最高，達到0.44%。土壤全氮含量，呈現T1＞T2＞T3＞CK3＞T4＞CK2＞CK1的趨勢，其中以處理T1的值為最高，達到0.41%。

2.3.2 對可溶性有機碳和可溶性有機氮含量影響。對不同覆膜材料下花生農田土壤可溶性有機碳含量變化調查顯示。7個不同處理的土壤可溶性有機碳含量，以處理T4的值為最高，達到215.56 mg/kg。土壤可溶性有機氮含量，以處理T4的值為最高，達到15.84 mg/kg。

2.4 不同覆膜材料對花生產量的影響

不同覆膜材料對花生產量影響從數據可以看出，不同覆膜處理后的花生每公頃平均產量，呈現T3＞T4＞T2＞CK1＞CK2＞CK1＞T1的趨勢，其中以處理T3的值為最高，達到10324 kg/hm2。

3 結語

本文的研究發現生物降解地膜對花生的總氮含量、可溶性有機碳和可溶性有機氮含量均有一定程度的提升作用，分析其原因，在于生物降解地膜改善了花生田土壤的微環境狀況，使得土壤中的有機碳、總氮和有機碳、有機氮等含量提升。