劉海軍，林濤，王新翠，王冬，張昊，王一帆，陳茂光，湯秋香

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/棉花教育部工程研究中心，烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，烏魯木齊 830091；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所，北京 100081；4.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部荒漠綠洲作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830091；5.沙雅縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆 沙雅 842200；6.新疆金豐源種業(yè)有限公司，新疆 溫宿 843100）

地膜覆蓋具有增溫保墑[1]、防治雜草、節(jié)水抗旱[2]、抑制鹽分表聚的特性[3-4]，并且可以改善作物生長(zhǎng)環(huán)境和提高作物產(chǎn)量[5-6]，特別是在西北干旱地區(qū)已經(jīng)廣泛應(yīng)用。新疆作為中國(guó)棉花的主產(chǎn)區(qū)，棉田地膜覆蓋面積及使用量均位于全國(guó)首位[7]，但地膜的長(zhǎng)時(shí)間使用也造成了殘膜污染，且棉田已成為殘膜污染最為嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)污染類型[8]，棉田殘膜污染已成為目前新疆棉花產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題。

研究表明，地膜覆蓋可顯著增加棉花的株高、葉片數(shù)、果枝數(shù)和蕾鈴數(shù)[9]，提高棉花營(yíng)養(yǎng)器官的干物質(zhì)積累量[10]，從而促進(jìn)棉花產(chǎn)量的提高[11]。同時(shí)，有研究表明，隨著我國(guó)長(zhǎng)時(shí)間且大量的使用低強(qiáng)度超薄普通PE地膜，棉田殘膜污染問題日益嚴(yán)重[12-15]。由于地膜在使用前本身抗拉伸強(qiáng)度差、耐老化程度低，受太陽(yáng)光線照射、外界環(huán)境及人為因素的影響，使用后不僅更容易破損，也會(huì)使得殘留地膜難以回收[14，16-17]。目前，為解決農(nóng)田地膜殘留危害，主要采取的措施有三種：一是人工撿拾，這種方式不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低，而且撿拾不干凈[18]；二是使用降解膜，從源頭解決殘膜污染，但會(huì)存在降解周期不可控、成本高等問題，難以進(jìn)行推廣[19-22]；三是使用殘膜回收機(jī)進(jìn)行機(jī)械回收，但是存在工作性能不穩(wěn)定[23-24]且故障率高等問題，回收效果不理想[25-26]。對(duì)于新疆大面積的棉田而言，機(jī)械回收是治理棉田殘膜污染的有效措施[27-28]，所以，為降低棉田殘膜污染和配套殘膜機(jī)械回收，提高地膜的強(qiáng)度是重要途徑[7]。

目前，關(guān)于高強(qiáng)度地膜覆蓋對(duì)南疆機(jī)采棉田增溫保墑效果、產(chǎn)量形成和殘膜回收的研究較少，其與普通PE地膜的拉伸性能、殘膜回收、產(chǎn)量及種植利潤(rùn)存在的差異，及其在南疆棉田的應(yīng)用效果和回收率尚不明確。鑒于此，本研究為探明不同地膜在使用前后的性能特點(diǎn)及其對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育的影響，通過對(duì)2 種地膜進(jìn)行實(shí)地測(cè)試，分析不同地膜覆蓋對(duì)南疆機(jī)采棉田的產(chǎn)量效益和殘膜回收率的影響，明確高強(qiáng)度地膜在南疆棉田的應(yīng)用及回收的可行性，從而為南疆棉田綠色可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)與參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021 年在新疆阿克蘇地區(qū)沙雅縣海樓鎮(zhèn)（41°17′N，82°42′E，海拔897 m）進(jìn)行。該區(qū)年均降水量47.3 mm，年均蒸發(fā)量2 000.7 mm，年日照時(shí)數(shù)3 031.2 h，年均氣溫10.7 ℃，最高氣溫30.9 ℃，最低氣溫-13.7 ℃，無霜期214 d，屬于典型暖溫帶大陸性干旱氣候，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)完全依賴灌溉。試驗(yàn)區(qū)土壤質(zhì)地為沙質(zhì)壤土，耕層土壤有機(jī)質(zhì)9.8 g·kg-1、堿解氮39.5 mg·kg-1、速效磷18.1 mg·kg-1、速效鉀111.9 mg·kg-1，容重1.5 g·cm-3，土壤pH為8.3。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地膜產(chǎn)品是由麥蓋提星聯(lián)科技農(nóng)膜有限公司采用新型擠出設(shè)備及成型工藝，結(jié)合配方技術(shù)研制的“全回收高性能增產(chǎn)地膜”，該地膜具有增溫保墑性能優(yōu)、縱向/橫向拉伸負(fù)荷高、機(jī)械回收率高等特點(diǎn)，簡(jiǎn)稱“高堡膜”。普通PE地膜由新疆阿克蘇地區(qū)沙雅縣地膜廠生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和田間管理

采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置高堡膜覆蓋（GB）、普通PE 地膜覆蓋（PE）處理，并以裸地為對(duì)照（CK），共計(jì)3 個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3 次。小區(qū)長(zhǎng)9.5 m、寬6.9 m，小區(qū)面積65.55 m2，各小區(qū)由3 個(gè)播幅組成。采用“1 膜3 管6 行”機(jī)采棉種植模式，株行配置[（10+66+10）+66]+11 cm，理論種植密度22.5萬株·hm-2。

供試棉花品種為新陸早66 號(hào)，由新疆金豐源種業(yè)股份有限公司提供，播種日期為2021 年5 月18 日。地膜厚度均為0.01 mm，寬度均為2.05 m。為減少邊際效應(yīng)，每個(gè)小區(qū)第1、3幅膜為保護(hù)行，第2幅膜為調(diào)查取樣小區(qū)。滴灌帶間距38 cm，滴頭間距25 cm，滴頭設(shè)計(jì)流量2.1 L·h-1，其他日常管理同大田。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

1.4.1 不同地膜的拉伸性能

根據(jù)GB 13735—2017[29]測(cè)試2 種地膜使用前后的拉伸性能（抗拉強(qiáng)度、斷裂標(biāo)稱應(yīng)變）。每次取樣2.05 m，標(biāo)注清楚后裝入自封袋帶回實(shí)驗(yàn)室處理。處理時(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)裁刀將地膜制備成橫向、縱向拉伸試樣（圖1），由于地膜破損程度不一，為了保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可比性，在選擇備測(cè)試樣時(shí)，確保備測(cè)試樣邊緣光滑且沒有缺口，無可見破損。

圖1 地膜拉伸試樣Figure 1 Plastic film tensile samples

拉伸性能采用CMT6103 電子萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)試，如圖2所示。

圖2 電子萬能試驗(yàn)機(jī)Figure 2 Electronic universal testing machine

1.4.2 不同地膜的增溫性能

采用MicroLite 5032P U（Fourtec-Fourier 公司，以色列）盤式自動(dòng)地溫計(jì)進(jìn)行測(cè)定。在每小區(qū)棉花寬行中間膜下10 cm 土層進(jìn)行采集。采集時(shí)間為棉花播種期至收獲期，地溫計(jì)采樣間隔為1 h，采集位點(diǎn)位于每小區(qū)棉花寬行中間膜下10 cm的土層深度。

1.4.3 不同地膜的保墑性能

地膜保墑性能測(cè)試于7 月進(jìn)行，在燒杯中裝入等量的水，將每種測(cè)試膜裁剪為大小相同的3 份，將完整地膜覆蓋于水杯上，并封嚴(yán)，無遮擋曝曬30 d，每隔5 d測(cè)定一次[30]。

式中：V1為曝曬5、10、15、20、25、30 d 后杯內(nèi)水體積，mL；V0為水杯內(nèi)原始水體積，mL。

1.4.4 農(nóng)藝性狀指標(biāo)

分別在棉花蕾期、花期、鈴期，選取每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)第2 幅膜長(zhǎng)勢(shì)均勻的10 株棉花，中邊行各5 株，調(diào)查株高、葉片數(shù)、果枝數(shù)、蕾數(shù)、花數(shù)、鈴數(shù)。

1.4.5 產(chǎn)量

在棉花吐絮期，各處理隨機(jī)選取3個(gè)6.67 m2大小的樣方，記錄其株數(shù)和結(jié)鈴數(shù)并計(jì)算單株結(jié)鈴數(shù)。每小區(qū)隨機(jī)取30株棉株，上、中、下部分各取30朵棉花，曬至恒質(zhì)量后測(cè)其單鈴質(zhì)量、籽棉產(chǎn)量，軋花后測(cè)其皮棉產(chǎn)量、衣分。

1.4.6 地膜的回收指標(biāo)

采用新疆缽施然智能農(nóng)機(jī)股份有限公司研制的4JM-205QA 秸稈還田殘膜回收一體機(jī)對(duì)2 種地膜開展回收試驗(yàn)，機(jī)械回收作業(yè)結(jié)束后，選擇10 個(gè)樣點(diǎn)（幅寬2.05 m，長(zhǎng)度2 m）對(duì)表層殘留地膜進(jìn)行人工撿拾，裝入自封袋帶回實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行膜雜分離處理，然后洗凈、晾干并稱質(zhì)量，計(jì)算回收物質(zhì)總質(zhì)量、表層殘存地膜質(zhì)量、回收純地膜質(zhì)量、機(jī)具纏繞地膜質(zhì)量、回收率、清潔率、含雜率和纏膜率。地膜回收作業(yè)機(jī)技術(shù)參數(shù)：工作幅寬2 035 mm，膜箱容積4.5 m3，配套動(dòng)力＞66 kW，生產(chǎn)效率≥1.2 hm2·h-1。

分別檢測(cè)、計(jì)錄取樣點(diǎn)的作業(yè)前初始地膜質(zhì)量、回收純殘膜質(zhì)量、回收物總質(zhì)量、殘膜含雜量、機(jī)具纏膜質(zhì)量，計(jì)算殘膜回收機(jī)具的作業(yè)性能質(zhì)量指標(biāo)[20]。

1.4.7 綜合經(jīng)濟(jì)效益

通過人工實(shí)際調(diào)查，獲得新疆阿克蘇地區(qū)沙雅縣農(nóng)民種植棉花期間的各種成本和收入，主要包括人工、農(nóng)資用品、整地及租地、棉花采收運(yùn)輸、地膜回收成本以及棉花收入等，綜合分析計(jì)算棉花經(jīng)濟(jì)效益。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2019 和DPS 7.05 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，采用最小顯著性差異（LSD）法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。采用Sigmaplot V.14.0進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地膜的性能特點(diǎn)

2.1.1 不同地膜的拉伸性能變化

不同地膜的拉伸性能如表1 所示，在相同厚度的條件下，不同地膜的初始拉伸性能均高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，GB 處理在使用前后的拉伸性能整體上高于PE 處理。GB處理的初始縱向拉伸負(fù)荷和斷裂標(biāo)稱應(yīng)變指數(shù)較PE 處理分別提高61.20%、13.02%，橫向拉伸負(fù)荷和斷裂標(biāo)稱應(yīng)變指數(shù)較PE 處理分別提高87.50%、5.27%。使用180 d 后，GB 處理的縱向和橫向拉伸負(fù)荷較PE 處理分別高50.00%、63.72%。棉花成熟后，GB地膜膜面保持完整，破裂程度小，有較高的拉伸強(qiáng)度，有利于殘留地膜的機(jī)械回收。

表1 不同地膜使用前后拉伸性能的變化Table 1 Tensile properties changes of different plastic films before and after using

2.1.2 不同地膜覆蓋對(duì)棉田土壤溫度的影響

不同地膜覆蓋棉田土壤溫度的變化如圖3 所示，隨著時(shí)間的推移，不同處理的棉田土壤溫度均呈現(xiàn)出低-高-低的變化趨勢(shì)，但各處理變化幅度不同。棉花播種后20 d，GB 和PE 處理的棉田土壤溫度較高，分別為32.06、31.28 ℃，兩者相差0.78 ℃，較CK 處理（29.87 ℃）分別高2.19 ℃和1.41 ℃。在蕾期（棉花播種后43 d），GB 和PE 處理的棉田土壤溫度差異不顯著（P＞0.05），分別為26.34、26.42 ℃，但均顯著高于CK 處理（25.04 ℃）。蕾期（棉花播種后43 d）至吐絮期（棉花播種后111 d），各處理的棉田土壤溫度隨時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低，可能是因?yàn)榛ㄆ陂_始灌水，棉花郁閉度增大，土壤溫度降低。從整個(gè)生育期來看，GB地膜的保溫效果明顯優(yōu)于PE地膜和CK。

圖3 不同地膜覆蓋棉田0～10 cm土層溫度變化Figure 3 Soil temperature changes of cotton fields（10 cm soil layer）with different plastic films mulching

2.1.3 不同地膜的保水性能變化

圖4表明，不同地膜的保水率均隨時(shí)間變化呈逐漸降低的趨勢(shì)，但處理間保水率變化情況不同。在第5 d時(shí)，保水率表現(xiàn)為GB＞PE，GB 處理的保水率最高為97.68%，較PE地膜增加1.12個(gè)百分點(diǎn)（P＞0.05）；第10 d時(shí)，GB與PE的保水率也沒有顯著差異；第15、20、25 d時(shí)，GB處理的保水率均顯著高于PE處理，較PE處理分別高1.16、1.31、1.48個(gè)百分點(diǎn)；第30 d時(shí)，不同處理的保水率具有顯著差異，GB處理保水率高達(dá)81.69%，較PE處理高2.51個(gè)百分點(diǎn)。由此可見，GB地膜的保水性要優(yōu)于PE地膜。

圖4 不同地膜保水性能變化Figure 4 Changes in water retention properties of different plastic mulch film

2.2 不同地膜覆蓋對(duì)棉花農(nóng)藝性狀的影響

不同地膜覆蓋對(duì)棉花農(nóng)藝性狀的影響如表2 所示，蕾期（7月3日）受地膜覆蓋的影響，各處理棉花株高與CK 差異顯著，表現(xiàn)為GB＞PE＞CK，且GB 處理較CK 處理高出12.44%；葉片數(shù)的趨勢(shì)同株高基本一致；不同地膜覆蓋下的棉花果枝數(shù)和蕾數(shù)差異顯著，均表現(xiàn)為GB＞PE＞CK，GB、PE 較CK 處理分別增加22.65%、14.80%和25.56%、17.33%。在花期（7 月30日），各處理的株高具有顯著差異，PE、GB 較CK 處理分別高7.18%、4.87%；各處理間葉片數(shù)和果枝數(shù)差異不顯著；各處理間蕾數(shù)、花數(shù)和鈴數(shù)差異顯著，均表現(xiàn)為GB＞PE＞CK，GB、PE 較CK 處理分別增加25.52%、11.73%，66.92%、31.58%和75.85%、47.34%。在鈴期（8 月10 日），GB 處理的蕾數(shù)和花數(shù)與其他兩處理相比具有顯著差異，鈴數(shù)表現(xiàn)為GB＞PE＞CK，GB、PE較CK 處理分別增加21.73%、8.48%。整體來看，在實(shí)際生產(chǎn)中，可使用GB 地膜覆蓋棉田來促進(jìn)棉花生長(zhǎng)發(fā)育。

表2 不同地膜覆蓋下單株棉花農(nóng)藝性狀變化Table 2 The agronomic characters of single cotton for different plastic films mulching

2.3 不同地膜覆蓋對(duì)棉花產(chǎn)量的影響

不同地膜覆蓋對(duì)棉花產(chǎn)量的影響如表3 所示，地膜覆蓋對(duì)單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量、籽棉產(chǎn)量有顯著的影響，對(duì)衣分的影響不顯著。各處理間單株結(jié)鈴數(shù)具有顯著差異，表現(xiàn)為GB＞PE＞CK，GB、PE 處理較CK處理分別提高18.60%、6.64%。各處理間的單鈴質(zhì)量與單株結(jié)鈴數(shù)趨勢(shì)基本一致，其中GB 處理的單鈴質(zhì)量高達(dá)5.49 g，顯著高于其他兩處理。從籽棉產(chǎn)量看，各處理表現(xiàn)為GB＞PE＞CK，GB 處理的籽棉產(chǎn)量為6 522.93 kg·hm-2，較CK、PE 處理分別高33.13%、9.91%。由此發(fā)現(xiàn)，GB地膜覆蓋有利于南疆機(jī)采棉產(chǎn)量的提升。

表3 不同地膜覆蓋對(duì)棉花產(chǎn)量的影響Table 3 Effects of different plastic films mulching on cotton yield

2.4 不同地膜覆蓋的回收指標(biāo)

本研究在試驗(yàn)地選用了新疆缽施然智能農(nóng)機(jī)股份有限公司研制的4JM-205QA 秸稈還田殘膜回收一體機(jī)對(duì)高堡膜、普通PE 地膜開展殘膜回收試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果（表4）表明：2 種地膜回收物質(zhì)總質(zhì)量表現(xiàn)為GB＜PE，GB處理較PE處理低1.03%；回收純地膜質(zhì)量具有顯著差異，表現(xiàn)為GB＞PE，GB 處理較PE 處理高6.41%；表層殘存地膜質(zhì)量和機(jī)具纏繞地膜質(zhì)量均表現(xiàn) 為PE＞GB，PE 處理較GB 處理分別高33.50%、11.11%：2種地膜的回收率和清潔率具有顯著差異，均表現(xiàn)為GB＞PE，GB 處理較PE 處理分別高15.63%、7.53%；2 種地膜的含雜率和纏膜率均表現(xiàn)為PE＞GB，PE 處理較GB 處理分別高36.77%、16.19%。整體來看，使用GB地膜可減少地膜表層殘留量，降低棉田污染，更有利于機(jī)械回收，回收效果優(yōu)于PE地膜。

表4 不同處理地膜覆蓋對(duì)棉田回收指標(biāo)的影響Table 4 Effects of different plastic films mulching on cotto n field recovery index

2.5 不同地膜覆蓋的經(jīng)濟(jì)效益分析

在阿克蘇地區(qū)沙雅縣調(diào)查發(fā)現(xiàn)，每公頃棉田GB、PE 處理和CK 處理種植棉花時(shí)的生產(chǎn)成本分別為32 332.50、32 482.50元和31 545.00元（表5）。其中農(nóng)資總投入分別占生產(chǎn)成本的42.28%、39.78% 和38.46%，GB 膜的市場(chǎng)價(jià)格為20.50 元·kg-1，PE 膜的市場(chǎng)價(jià)格為10.50 元·kg-1，兩處理均使用75 kg·hm-2，兩處理每公頃的地膜成本分別為1 537.50、787.50 元，GB 處理地膜成本較PE 處理高95.24%；GB、PE、CK 處理租/整地和人工投入分別占生產(chǎn)成本的42.91%、45.49%和47.79%，CK 處理的勞力費(fèi)用較GB 和PE 處理分別高出64.00%、10.81%。棉花生長(zhǎng)前期，CK 處理由于未覆膜，土壤保墑能力下降，導(dǎo)致棉花出苗率降低，需要大量人工補(bǔ)苗。棉田灌水后，雜草生長(zhǎng)旺盛，需要人工除草，增加了較高的人工費(fèi)用；GB、PE、CK 處理采收和回收投入分別占生產(chǎn)成本的10.67%、10.62%和9.51%，CK 處理未進(jìn)行殘膜回收，降低了殘膜回收成本；GB、PE 和CK 處理棉花運(yùn)輸費(fèi)用分別占總投入的4.13%、4.11%和4.23%。不同地膜覆蓋條件下，每公頃種植棉花的產(chǎn)值為52 663.40～65 229.30元，利潤(rùn)為21 118.40～32 896.80 元。GB 和PE 處理較CK 處理的利潤(rùn)增幅分別為55.77%和27.22%（表6）。綜合來看，高堡膜覆蓋處理較其他處理具有更好的經(jīng)濟(jì)效益，可進(jìn)行推廣應(yīng)用。

表5 不同地膜覆蓋下的棉花種植成本差異（元·hm-2）Table 5 Difference in planting cost of cotton covered with different plastic mulch film（yuan·hm-2）

表6 不同地膜覆蓋的棉花經(jīng)濟(jì)效益差異Table 6 Differences in economic benefits of cotton covered with different plastic mulch film

3 討論

3.1 不同地膜覆蓋對(duì)棉田增溫保墑性能及產(chǎn)量的影響

地膜覆蓋技術(shù)不僅能夠提高土壤溫度，而且可以增加有效積溫，促進(jìn)作物產(chǎn)量的提高[31]。研究表明，不同覆膜處理較裸地種植可顯著提高土壤溫度[32]，高強(qiáng)度地膜在棉花生長(zhǎng)前期，可提高棉田最高和最低土壤溫度，增溫效果優(yōu)于普通PE地膜，有利于滿足棉花生長(zhǎng)前期所需增溫條件[33-35]。本研究結(jié)果與前人研究一致，在棉花播種后20 d 高堡膜和普通PE 地膜覆蓋的棉田平均土壤溫度較裸地分別提高2.19、1.41 ℃，高堡膜較普通PE 地膜覆蓋的棉田平均土壤溫度提高0.78 ℃，進(jìn)入花鈴期，棉田開始灌水，棉花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)速度加快，冠層覆蓋度增大，導(dǎo)致土壤溫度降低，各處理棉田增溫效果不明顯。研究表明，地膜覆蓋可以提高土壤含水量[36]，顯著增加土壤表層的貯水量[37]，地膜覆蓋下的土壤表層含水量高于裸地[38]，并且與普通地膜相比，高強(qiáng)度地膜可提高地膜的保墑效果，抑制土壤含水量的下降幅度[33-35]。本研究結(jié)果與前人研究一致，在地膜覆蓋后第15、20、25、30 d，高堡膜與普通PE地膜的保水率差異顯著，其原因可能是隨著時(shí)間的推移，相對(duì)于普通PE地膜，高堡膜拉伸強(qiáng)度大，膜面保持完整，具有良好的保墑效果。

研究表明，地膜覆蓋下作物各生育時(shí)期株高、莖粗、地上部干物質(zhì)量和葉面積指數(shù)等各農(nóng)藝指標(biāo)均高于裸地[39-40]。辛明華等[41]的研究表明，相比覆膜處理，裸地的棉花果枝數(shù)、結(jié)鈴數(shù)顯著減少，籽棉和皮棉產(chǎn)量比覆膜處理低6.73%、7.79%。隨龍龍等[42]的研究表明，地膜覆蓋相較于裸地可提高棉花出苗率，與普通PE地膜相比，高強(qiáng)度地膜可增加棉花籽棉產(chǎn)量，提高棉花的經(jīng)濟(jì)效益。本研究結(jié)果與前人研究一致，高堡膜的棉花籽棉產(chǎn)量與普通PE 地膜和裸地相比，分別提高9.91%、33.13%。其原因可能是，隨著棉花生育進(jìn)程推進(jìn)，大氣溫度逐漸升高，普通PE地膜拉伸性能降低，導(dǎo)致膜面破裂，其保溫保墑作用明顯下降，使棉花結(jié)鈴數(shù)和單鈴質(zhì)量降低，導(dǎo)致產(chǎn)量低于高堡膜。因此，在棉田地膜完整不破損的情況下，使用高堡膜覆蓋可以降低土壤水分蒸散速率，提高棉田地膜的保墑效果，有利于提高棉花的產(chǎn)量。

3.2 不同地膜覆蓋對(duì)棉田地膜回收率的影響

隨著我國(guó)地膜使用量不斷提高，殘膜污染問題也日趨嚴(yán)重，殘膜污染治理主要采用源頭治理和機(jī)械回收兩種方式，源頭治理主要是通過使用降解地膜來減少棉田污染，但是也會(huì)存在降解周期不可控、降解不徹底的問題，進(jìn)而造成棉田污染。目前新疆棉田地膜回收方式主要是以機(jī)械和人工回收為主[43]。地膜回收率及回收難易程度受到多種因素影響，部分地膜因在使用過程中破碎、老化，很難進(jìn)行機(jī)械回收[44]。有研究表明，高強(qiáng)度地膜使用后較普通PE 地膜的回收率更高，表層殘留量更低[33-35]。本研究結(jié)果與前人研究一致，從棉田生態(tài)環(huán)境角度分析，普通PE地膜使用后拉伸性能較差，機(jī)械回收后表層殘留量較多，比高堡膜高3.25 kg·hm-2，高堡膜在使用后拉伸負(fù)荷和斷裂標(biāo)稱應(yīng)變指數(shù)均高于普通PE 地膜，機(jī)械回收率較普通PE 地膜提高15.63%，更有利于農(nóng)田殘膜機(jī)械回收。從當(dāng)年的經(jīng)濟(jì)效益來看，高堡膜的使用不僅可以提高棉花產(chǎn)量，增加利潤(rùn)，更有利于棉田地膜的回收。高堡膜的市場(chǎng)價(jià)格是造成農(nóng)資投入增加的主要原因，因此，高堡膜的大面積推廣使用仍需對(duì)其市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)行不斷的優(yōu)化，這樣才具有更廣闊的應(yīng)用前景。

4 結(jié)論

（1）棉花生長(zhǎng)發(fā)育前期，高堡膜的增溫效果始終優(yōu)于普通PE地膜，棉田土壤（0～10 cm土層）溫度較普通PE地膜高0.78 ℃，具有明顯的增溫保墑作用。

（2）高堡膜覆蓋有利于增加棉花蕾鈴數(shù)和單鈴質(zhì)量，相較于普通PE 地膜和裸地籽棉產(chǎn)量分別提高9.91%、33.13%。

（3）高堡膜在使用前后的拉伸負(fù)荷和斷裂標(biāo)稱應(yīng)變指數(shù)均高于普通PE 地膜，使用后縱向拉伸負(fù)荷相較于普通PE 地膜提高50.00%，有利于地膜的機(jī)械回收作業(yè)。

（4）高堡膜相較于普通PE 地膜，回收率提高15.63%，表層殘膜量降低25.10%，有利于提高殘膜回收機(jī)的回收率，對(duì)緩解南疆機(jī)采棉田殘膜污染具有重要意義。

綜合經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益，高堡膜覆蓋不僅降低了棉田殘膜污染，促進(jìn)南疆棉田的綠色可持續(xù)發(fā)展，還提高了棉花的經(jīng)濟(jì)效益，適合大面積推廣使用。