余彩芬，裴海東，賀生兵

（敦煌市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅敦煌 736200）

棉花是甘肅省敦煌市主要的經(jīng)濟(jì)作物之一，由于長年使用地膜且不能有效回收殘膜，耕地質(zhì)量受到了嚴(yán)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(nóng)民使用成本，探索地膜科學(xué)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(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。結(jié)合敦煌市實際，以不同厚度地膜為試驗材料，在農(nóng)戶自種區(qū)域，圍繞主要農(nóng)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(zhèn)七號橋村六組農(nóng)戶承包地內(nèi)進(jìn)行，試驗地塊面積0.14 hm2，肥力中等，前茬農(nóng)作物為玉米。

1.2 試驗區(qū)農(nóng)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(fù)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(fù)合肥240 kg；7 月23 日灌四水，每公頃隨水追施三元復(fù)合肥225 kg；8月10日灌五水，不施肥。全生育期對雜草進(jìn)行化學(xué)除草控制2次。

1.3 試驗設(shè)計與地膜材料

該試驗采用大區(qū)對比法，設(shè)3個處理，不設(shè)重復(fù)。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(nóng)戶常規(guī)使用的厚度0.010 mm 白色地膜，生產(chǎn)廠家均為甘肅濟(jì)洋塑料有限公司（見表1）。

表1 試驗設(shè)計表

1.4 測定指標(biāo)

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(chǎn)量經(jīng)濟(jì)效益。1）測定兩膜棉花寬度和行數(shù)，計算每公頃保苗數(shù)；2）在棉花出苗期至棉花現(xiàn)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(jī)均勻抽取30株棉花，測量棉花株高和果枝層數(shù)并取平均值，調(diào)查計數(shù)所有抽取棉花的結(jié)鈴數(shù)和單鈴重并取平均值；4）通過每公頃保苗數(shù)、結(jié)鈴數(shù)和單鈴重計算籽棉產(chǎn)量。

2 結(jié)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(nèi)，其中處理1 生育期最短，處理3（CK）生育期最長。結(jié)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(jīng)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(jié)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(fā)現(xiàn)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(jié)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(chǎn)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(jié)鈴數(shù)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(shù)在13.31 萬～14.10 萬株，處理2 保苗數(shù)最多。每公頃籽棉產(chǎn)量在5 470.5～5 779.5 kg，產(chǎn)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(chǎn)量的影響

結(jié)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(wěn)健，更符合“矮密早”的種植模式特性，雖然各處理在果枝層數(shù)、結(jié)鈴數(shù)、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(shù)及籽棉產(chǎn)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(chǎn)方面具有一定優(yōu)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(jī)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(dāng)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(dāng)季地膜撿凈率為91.75%，比處理3（CK）高11.05 個百分點。結(jié)果表明，加厚地膜的當(dāng)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(dǎo)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(fā)生斷裂和老化，會造成大量的廢舊農(nóng)膜殘留在土壤中不易撿拾[1-2]。

2.6 經(jīng)濟(jì)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(chǎn)出值在19 236.09～20 373.41 元·hm-2，處理2 產(chǎn)出最高，處理3（CK）產(chǎn)出最低。通過對比分析3 個處理地膜相關(guān)投入產(chǎn)出，經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)效益綜合分析表

結(jié)果表明，厚度0.015 mm 白色地膜綜合經(jīng)濟(jì)效益最高。地膜厚度越大，生產(chǎn)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(chǎn)投入費用低而撿拾費用較高，且會造成環(huán)境污染[3]。

3 討論與結(jié)論

本試驗表明，加厚地膜有以下優(yōu)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(nóng)作物前期生長過程中，能有效提高地溫，防止土壤水分蒸發(fā)，起到增溫、保墑、節(jié)水的作用。2）防風(fēng)除草。0.015 mm 地膜比0.010 mm 地膜韌性高，可降低大風(fēng)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(fēng)除草的作用。3）增加產(chǎn)量。使用0.015 mm 地膜，作物出苗率明顯提高，產(chǎn)量有所增加，棉花增產(chǎn)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(xiàn)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(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，以及有效降低農(nóng)田地膜殘留污染[4-5]。

試驗結(jié)果表明，地膜覆蓋技術(shù)可有效提高土壤溫度和土壤含水量，抑制土壤水分蒸發(fā)，顯著提高棉田出苗率，對棉花生長發(fā)育起到促進(jìn)作用，從而大幅提高棉花產(chǎn)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(yōu)勢。0.015 mm 地膜棉花產(chǎn)量增幅在5%以上，當(dāng)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(yōu)勢，可進(jìn)行大面積示范。該試驗為普通地膜向加厚高強(qiáng)度地膜平穩(wěn)有序過渡奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，可有效增強(qiáng)農(nóng)戶使用加厚高強(qiáng)度可回收地膜的積極性，使地膜科學(xué)使用水平和廢舊農(nóng)膜回收利用率進(jìn)一步提高，農(nóng)田“白色污染”得到有效防控。