尹東燕

（聊城市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局開發(fā)區(qū)和高新區(qū)分局，山東 聊城 252000）

聊城市是山東省大蒜主產(chǎn)區(qū)，聊城經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)盡管只有3個(gè)農(nóng)業(yè)街道，但每年種植大蒜達(dá)200 hm2以上。目前大蒜種植普遍采用0.004 mm、0.005 mm的PE地膜覆蓋，該地膜成本低、破孔操作簡(jiǎn)易，深受廣大蒜農(nóng)歡迎，但回收困難、殘留污染嚴(yán)重。

20世紀(jì)70年代末，中國(guó)從日本引進(jìn)了地膜覆蓋栽培技術(shù)，用以提高農(nóng)田土壤環(huán)境的溫度和濕度，防除農(nóng)田雜草，使農(nóng)作物的產(chǎn)量得到了大幅度的提高，獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益[1，2]。研究表明，大蒜采用地膜覆蓋可顯著提高大蒜生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)，鱗莖質(zhì)量和抽薹質(zhì)量顯著提高，降低冬季異常低溫形成的凍害影響[3-5]。

但地膜的殘留污染問題也逐漸引起了各界的注意，20世紀(jì)90年代以來，我國(guó)研制出BW-6911新型光穩(wěn)定劑、944聚合型高效光穩(wěn)定劑，成功生產(chǎn)光降解地膜[6]；進(jìn)而又研制出光-生物降解地膜技術(shù)，這種處理方式使得地膜同時(shí)兼?zhèn)溆泄饨到夂臀⑸锝到鈨煞N性能，光-生物降解地膜短時(shí)間不會(huì)對(duì)植物、土壤造成破壞，但是長(zhǎng)時(shí)間使用土壤中塑料顆粒會(huì)慢慢增多[7]；現(xiàn)在主要研制生產(chǎn)淀粉型降解地膜，這種降解地膜中淀粉的含量在10%～30%，降解性能好，無殘留污染。

《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》第六十五條規(guī)定：產(chǎn)生秸稈、廢棄農(nóng)用薄膜、農(nóng)藥包裝廢棄物等農(nóng)業(yè)固體廢物的單位和其他生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者，應(yīng)當(dāng)采取回收利用和其他防止污染環(huán)境的措施[8]?！毒垡蚁┐邓苻r(nóng)用地面覆蓋薄膜》（GB/13735-2017）強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：厚度＜0.01 mm的地膜為不合格產(chǎn)品[9]。生物降解地膜可以徹底降解，不造成土壤污染，在各種作物上均可以使用[10]。生物降解地膜沒有厚度限制，在大蒜上使用，破孔操作與同樣厚度的PE地膜相同，塑料顆粒最終還能在土壤中徹底降解，不污染土壤，符合國(guó)家環(huán)保要求[11，12]。

本研究擬篩選適宜聊城經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)栽培條件下的、性價(jià)比較高的大蒜生物降解地膜。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間地點(diǎn)

2020年—2021年，聊城經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)北城街道范莊村。

1.2 試驗(yàn)用地膜

處理1：0.008 mm生物降解地膜，濟(jì)南三才塑業(yè)有限公司生產(chǎn)；處理2：0.005 mm生物降解地膜1號(hào)，山東天壯環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)；處理3：0.005 mm生物降解地膜2號(hào)，山東天壯環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)；處理4：0.008 mm生物降解地膜，山東清田塑工有限公司生產(chǎn)；CK：0.004 mm PE地膜，山東濟(jì)寧企鵝塑料制品生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)1個(gè)對(duì)照、4個(gè)處理、重復(fù)3次，小區(qū)隨機(jī)排列。小區(qū)寬4 m，長(zhǎng)15 m，小區(qū)面積60 m2，小區(qū)間設(shè)保護(hù)行。

1.4 調(diào)查方法

1.4.1 出苗期調(diào)查

播后第6 d開始，每小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)1 m雙行，調(diào)查出苗率，至全部出苗為止。

1.4.2 葉片數(shù)調(diào)查

越冬前調(diào)查，每小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)1 m雙行，調(diào)查每株葉片數(shù)，統(tǒng)計(jì)總株數(shù)和平均葉片數(shù)。

1.4.3 返青期調(diào)查

2021年3月15日起，每4 d調(diào)查1次大蒜返青情況，每小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)1 m雙行，調(diào)查總株數(shù)和返青株數(shù)，統(tǒng)計(jì)返青率。

1.4.4 抽薹率調(diào)查

2021年4月21日，每小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)1 m雙行，調(diào)查總株數(shù)和抽薹株數(shù)，抽薹標(biāo)準(zhǔn)以花薹可見為準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)抽薹率。

1.4.5 莖粗調(diào)查

2021年4月21日，每小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)1 m雙行，調(diào)查莖粗，莖粗以地面以上5 cm莖粗為準(zhǔn)，用游標(biāo)卡尺測(cè)量。

1.4.6 地膜破損程度調(diào)查

2021年3月13日、4月21日，每小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取1 m2，將一個(gè)內(nèi)邊長(zhǎng)1 m的木框置于取樣點(diǎn)，用相機(jī)于正上方拍照。照片用軟件ImageJ處理，計(jì)算出破損率。

1.4.7 地膜殘留率調(diào)查

2021年5月26日，每小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取1 m2，將大蒜地上莖貼地面剪去，收集地面1 m寬、1 m長(zhǎng)范圍內(nèi)的殘膜，裝入封口袋做好標(biāo)記，帶回室內(nèi)清洗浮土和植物殘余，風(fēng)干稱質(zhì)量，測(cè)算地膜殘留率。

1.4.8 計(jì)產(chǎn)

地膜殘留率調(diào)查取樣點(diǎn)殘膜收集后，將蒜頭挖出，去土、剪稈、剪根、晾干、稱質(zhì)量。

1.5 統(tǒng)計(jì)方法

2 結(jié)果與分析

經(jīng)過對(duì)出苗期、越冬前葉片數(shù)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行顯著性分析，各處理間無顯著差異，主要是越冬前各處理地膜完整無破損，保溫保墑效果無差異。

2.1 返青期調(diào)查結(jié)果

2021年3月19日各小區(qū)返青率調(diào)查結(jié)果，見表1。

表1 2021年3月19日各小區(qū)返青率多重比較表 %Tab.1 The multiple comparison of the turnover rate of each community on March 19,2021

由表1可以看出，處理1、處理4與CK差異不顯著，處于同一水平；而處理2、處理3與CK差異顯著，尤其是處理2與CK差異較大，主要是處理2采用的地膜降解水平較高，尤其是經(jīng)過漫長(zhǎng)冬季的物理作用，其破損程度更甚，對(duì)地溫保持效果更差。

2021年3月23日各處理返青率無顯著差異，主要是短短4 d溫度回升較快，各處理幾乎全部返青，故返青率差異不顯著，其返青率差異主要表現(xiàn)在4月19日的調(diào)查結(jié)果。

2.2 抽薹率調(diào)查結(jié)果

2021年4月21日各小區(qū)抽薹率調(diào)查結(jié)果見表2。

表2 2021年4月21日各小區(qū)抽薹率多重比較表 %Tab.2 The multiple comparison of bolting rate of each community on April 21,2021

由表2可以看出，處理1、處理3與CK的抽薹率處于同一水平，其抽薹率主要取決于地溫，降解速度較慢的處理3和降解速度既慢又厚的處理1，保溫效果好，大蒜發(fā)育進(jìn)度快，抽薹率較高；而降解速度快的處理2和處理4則抽薹率較低，尤其是處理2抽薹率不足對(duì)照的1/2。

2.3 2021年4月21日莖粗調(diào)查結(jié)果

2021年4月21日各小區(qū)莖粗調(diào)查結(jié)果見表3。

表3 2021年4月21日各小區(qū)莖粗多重比較表 cmTab.3 The multiple comparison of stem diameter of each plot on April 21,2021

由表3可知，各處理莖粗處理1＞處理3＞處理4＞CK＞處理2，總之，因處理2地膜降解破損嚴(yán)重，對(duì)莖粗影響較大，后期調(diào)查表明，莖粗與蒜頭大小密切相關(guān)，也就是與產(chǎn)量密切相關(guān)。

2.4 地膜破損程度調(diào)查

2.4.1 2021年3月13日地膜破損程度調(diào)查結(jié)果

2021年3月13日各小區(qū)地膜破損率結(jié)果見表4。

表4 2021年3月13日各小區(qū)地膜破損率多重比較表 %Tab.4 The multiple comparison of film damage rate of each community on March 13,2021

由表4可知，處理2和處理4破損率與處理1、處理3及CK差異顯著，其順序?yàn)樘幚?＞處理4＞處理3＞CK＞處理1。此期之前溫度較低，其破損原因主要是物理因素引起，由此可見處理2和處理4具有一定的物理降解性能。

2.4.2 2021年4月21日地膜破損程度調(diào)查結(jié)果

2021年4月21日各小區(qū)地膜破損率調(diào)查結(jié)果見表5。

表5 2021年4月21日各小區(qū)地膜破損率多重比較表 %Tab.5 The multiple comparison of film damage rate of each community on April 21,2021

由表5可知，處理1與CK處于同一水平，處理2與處理4處于同一水平，其破損率排序?yàn)樘幚?＞處理4＞處理3＞CK＞處理1。2021年3月13日，地膜破損率平均值處理2、處理4分別為3.43%、3.37%；2021年4月21日，地膜破損率平均值處理2、處理4分別為39.13%、25.37%；處理2隨著氣溫升高，其生物降解作用明顯加強(qiáng)，地膜破損率與生物降解作用相關(guān)性提高，破損率距離拉開。

2.5 地膜存留率調(diào)查結(jié)果

收獲期各小區(qū)地膜留存率調(diào)查結(jié)果見表6。

表6 收獲期各小區(qū)地膜留存率多重比較表 %Tab.6 The multiple comparison of film retention rate of each plot in harvest period

由表6可知，處理2地膜留存率最低不足25%，處理4、處理3、處理1留存率超80%，CK留存率近90%。盡管處理3、處理4留存率超80%，但其強(qiáng)度大大降低，在將來的耕作中，會(huì)很快破碎降解；處理2留存部分極其細(xì)碎脆弱，幾乎徹底降解。

2.6 產(chǎn)量調(diào)查結(jié)果

各小區(qū)單產(chǎn)產(chǎn)量調(diào)查結(jié)果見表7。

由表7可知，處理2產(chǎn)量水平低于其他各處理和CK，主要是地膜降解速度較快，在大蒜春季生長(zhǎng)發(fā)育過程中作用很??；處理3產(chǎn)量水平最高，主要是因?yàn)槠浣到饴?，在大蒜春季生長(zhǎng)中作用較大；處理1較厚、降解慢、留存率高、產(chǎn)量水平也較高。

3 討論與結(jié)論

（1）越冬前各處理間各項(xiàng)指標(biāo)無顯著差異，盡管各處理采用地膜有厚度差異，但都沒有破損，對(duì)大蒜冬前生長(zhǎng)發(fā)育影響無顯著差異。

（2）處理2破損率高、留存率低，大蒜發(fā)育進(jìn)度慢、產(chǎn)量水平低，不適于在大蒜及其他越冬作物上使用。但其降解速度快、無殘留污染，某些非越冬作物，如玉米、花生、棉花、露地蔬菜等，其生育期短，缺少漫長(zhǎng)冬季的物理降解過程，通過試驗(yàn)驗(yàn)證可以采用。

（3）處理3產(chǎn)量水平高，盡管地膜留存率較高，但殘膜強(qiáng)度極弱，在后續(xù)耕作活動(dòng)中，通過機(jī)械破損，在經(jīng)生物降解會(huì)很快降解；而且可通過拖拽破孔，破孔用工成本低，最適合大蒜栽培使用。

（4）處理4產(chǎn)量水平與對(duì)照持平，其殘膜強(qiáng)度也較低，在后續(xù)耕作活動(dòng)中也不會(huì)有殘留污染，但其厚度為0.008 mm，單位面積成本會(huì)高于處理3。

（5）處理1產(chǎn)量水平最高，殘留率較高，主要是其殘膜強(qiáng)度太高，是否會(huì)造成殘留污染，需進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

（6）各處理采用的生物降解地膜均可通過拖拽破孔，破孔成本較低，如果其生物降解性能得到驗(yàn)證和保證，除處理2外，其他各處理均可在大蒜上使用。