不同厚度地膜對敦煌市棉花生長及農業生態環境的影響

余彩芬，裴海東，賀生兵

（敦煌市農業技術推廣中心，甘肅敦煌 736200）

棉花是甘肅省敦煌市主要的經濟作物之一，由于長年使用地膜且不能有效回收殘膜，耕地質量受到了嚴重的影響。敦煌市棉田普遍使用0.01 mm 的超薄地膜，回收難度大，撿拾成本高。為降低農民使用成本，探索地膜科學使用回收方法，破解普通地膜回收難度大、替代成本高的問題，從源頭保障地膜的可回收性，減少“白色污染”，推動農業綠色可持續發展。結合敦煌市實際，以不同厚度地膜為試驗材料，在農戶自種區域，圍繞主要農作物棉花開展地膜篩選對比試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

試驗于2022 年4—11 月在甘肅省敦煌市郭家堡鎮七號橋村六組農戶承包地內進行，試驗地塊面積0.14 hm2，肥力中等，前茬農作物為玉米。

1.2 試驗區農事操作

供試作物為棉花，品種為新陸早58 號，播種量85.5 kg·hm-2。4 月7 日灌安根水，4 月14 日播種，每公頃撒施磷酸二銨375 kg、三元復合肥270 kg作基肥。全生育期灌水5 次，隨水追肥4 次：6 月2 日灌頭水，每公頃隨水追施尿素180 kg；6 月18 日灌二水，每公頃隨水追施尿素150 kg；7月5日灌三水，每公頃隨水追施三元復合肥240 kg；7 月23 日灌四水，每公頃隨水追施三元復合肥225 kg；8月10日灌五水，不施肥。全生育期對雜草進行化學除草控制2次。

1.3 試驗設計與地膜材料

該試驗采用大區對比法，設3個處理，不設重復。參試地膜品種及來源：處理1 為厚度0.018 mm 白色地膜、處理2 為厚度0.015 mm 白色地膜、處理3（CK）為農戶常規使用的厚度0.010 mm 白色地膜，生產廠家均為甘肅濟洋塑料有限公司（見表1）。

表1 試驗設計表

1.4 測定指標

記錄3 種厚度地膜對土壤溫濕度、棉花生育期、出苗率的影響，評價3 種厚度地膜棉花的物理性狀及產量經濟效益。1）測定兩膜棉花寬度和行數，計算每公頃保苗數；2）在棉花出苗期至棉花現蕾期，每處理用對角線法均勻抽取5 個點，使用土壤溫濕度測定儀測定地表下7 cm 處的土壤溫度及含水量；3）每個處理隨機均勻抽取30株棉花，測量棉花株高和果枝層數并取平均值，調查計數所有抽取棉花的結鈴數和單鈴重并取平均值；4）通過每公頃保苗數、結鈴數和單鈴重計算籽棉產量。

2 結果與分析

2.1 不同厚度地膜對棉花生育期的影響

如表2 所示，3 個處理生育期均在135 d 之內，其中處理1 生育期最短，處理3（CK）生育期最長。結果表明，棉田使用加厚地膜較普通地膜生育期略短。

表2 不同厚度地膜對棉花生育期的影響

2.2 不同厚度地膜對棉花出苗率的影響

經過計算，參試的3 個不同厚度地膜處理中，處理2 出苗率最高，為85.00%，比處理3（CK）出苗率（82.33%）高2.67 個百分點。處理1 的出苗率為83.67%，比處理3（CK）高1.34 個百分點。結果表明，棉田使用加厚地膜較普通地膜出苗率較高。

2.3 不同厚度地膜對土壤溫濕度的影響

通過測試地下7 cm 處土壤溫濕度，發現地溫最高的為處理1，平均地溫為30.89 ℃，比處理3（CK）的平均地溫（29.61 ℃）高1.28 ℃；處理2 平均地溫為30.03 ℃，比處理3（CK）高0.42 ℃。平均土壤含水量最高的是處理2（14.00%），比處理3（CK）平均含水量（13.52%）高0.48 個百分點；處理1 為13.00%，比處理3（CK）低0.52 個百分點。結果表明，加厚地膜比普通地膜提升地溫效果好，保墑性能好。

2.4 不同厚度地膜對棉花生育性狀及產量的影響

如表3 所示，3 個處理的株高在75.7～95.1 cm，最高的是處理3（CK），最低的是處理1。結鈴數在6.5～6.6 個，單鈴重在6.12～6.35 g，單鈴重最重的是處理1，處理3（CK）單鈴重最輕。每公頃保苗數在13.31 萬～14.10 萬株，處理2 保苗數最多。每公頃籽棉產量在5 470.5～5 779.5 kg，產量最高的是處理2。

表3 不同厚度地膜對棉花生育性狀及產量的影響

結果表明，使用加厚地膜的棉花比使用普通地膜的棉花生長勢穩健，更符合“矮密早”的種植模式特性，雖然各處理在果枝層數、結鈴數、單鈴重方面差別不大，但使用厚度0.015 mm 地膜的處理組保苗數及籽棉產量排名均靠前，說明厚度0.015 mm 地膜較普通地膜在棉花增產方面具有一定優勢。

2.5 不同厚度地膜的撿拾難易程度

因地膜厚度不同，各處理每公頃用膜量在92.25～156.60 kg，其中處理1 用膜量最多，處理3（CK）用膜量最少。通過機械加人工撿拾，撿拾長度為20 m，膜占地寬幅為1.612 m，因此撿拾面積為32.24 m2。如表4 所示，當季地膜撿凈率在80.70%～93.10%，地膜撿凈率最高的是處理1，比處理3（CK）高12.40 個百分點；其次為處理2，當季地膜撿凈率為91.75%，比處理3（CK）高11.05 個百分點。結果表明，加厚地膜的當季撿凈率比普通地膜高，使用加厚地膜可有效提高地膜回收率，地膜厚度增加直接導致人工一次性撿拾量明顯下降。地膜越厚，田間地膜殘留量越小，可能是因為厚度小的地膜理化特性差，極易發生斷裂和老化，會造成大量的廢舊農膜殘留在土壤中不易撿拾[1-2]。

2.6 經濟效益綜合分析

如表5 所示，地膜投入費用在1 464.75～2 112.60 元·hm-2，處理1 投入最高，處理3（CK）投入最少。產出值在19 236.09～20 373.41 元·hm-2，處理2 產出最高，處理3（CK）產出最低。通過對比分析3 個處理地膜相關投入產出，經濟效益在17 287.86～18 503.06元·hm-2，其中處理2最高，較處理3（CK）增加731.72元·hm-2。

表5 每公頃不同厚度地膜經濟效益綜合分析表

結果表明，厚度0.015 mm 白色地膜綜合經濟效益最高。地膜厚度越大，生產投入費用越高，因其韌性好、易撿拾且回收率較高，撿拾費用較低，反之生產投入費用低而撿拾費用較高，且會造成環境污染[3]。

3 討論與結論

本試驗表明，加厚地膜有以下優勢。1）增溫保墑。相比0.010 mm 地膜，0.015 mm 地膜的厚度增加了0.005 mm，在農作物前期生長過程中，能有效提高地溫，防止土壤水分蒸發，起到增溫、保墑、節水的作用。2）防風除草。0.015 mm 地膜比0.010 mm 地膜韌性高，可降低大風揭膜概率，抑制田間雜草生長，減少除草藥品費用和人工費用，起到防風除草的作用。3）增加產量。使用0.015 mm 地膜，作物出苗率明顯提高，產量有所增加，棉花增產幅度在5%以上。4）利于回收。0.015 mm 地膜韌性明顯高于0.010 mm地膜，回收時碎片化程度小，可實現整張回收，揭膜時不易拉斷，減少了地膜殘留，地膜撿凈率明顯提高，有利于農業生態環境保護，以及有效降低農田地膜殘留污染[4-5]。

試驗結果表明，地膜覆蓋技術可有效提高土壤溫度和土壤含水量，抑制土壤水分蒸發，顯著提高棉田出苗率，對棉花生長發育起到促進作用，從而大幅提高棉花產量。與普通地膜相比，0.018 mm 地膜和0.015 mm 地膜在棉花生長前期的土壤增溫、保墑方面有明顯優勢。0.015 mm 地膜棉花產量增幅在5%以上，當季地膜田間殘留量比普通地膜減少6.9 kg·hm-2以上，田間撿凈率提高11個百分點以上，地膜可回收性顯著提升，碎片化程度明顯降低，在提升殘膜撿凈率和減少地膜田間殘留量方面具有顯著優勢，可進行大面積示范。該試驗為普通地膜向加厚高強度地膜平穩有序過渡奠定了數據基礎，可有效增強農戶使用加厚高強度可回收地膜的積極性，使地膜科學使用水平和廢舊農膜回收利用率進一步提高，農田“白色污染”得到有效防控。