![]()
![]()
-广告-我国花生地膜覆盖栽培的相关报道和研究可追溯至20世纪80年代初。地膜的使用有利于土壤保温保墒，节约农业用水用肥，防除杂草，促进花生早发，改善花生品质，增产20%~30%，还可促进耕作制度的改革和调整。近20 a来，花生覆膜栽培面积稳定在120万h㎡以上，占全国花生种植面积的25%~27%。但地膜使用过程中出现了如下问题：难回收、难降解，大量地膜碎片残留在土壤中几十年甚至上百年，降低了土壤通透性和耕地质量，影响花生出苗和植株生长；牲畜食用受地膜污染的花生秸秆制成的饲料可能导致死亡；塑料薄膜中的增塑剂释放到土壤中，在植物体内富集最终危害人类；地膜回收增加人工成本（每667 ㎡成本在30~50元），回收后处理手段欠缺等。研究推广降解地膜是解决花生覆膜栽培所面临问题的途径之一。我国于20世纪90年代中期开展降解地膜在花生上的试验研究，结果表明，降解地膜与普通地膜一样具备增温保墒、节水节肥、促早防草等基本特点，还具有减低对环境的污染，减少繁杂的地膜回收工作等优势。在常见的可降解地膜中，全生物降解地膜降解后留在土壤中的微塑料更少，对大气、水质、土壤造成的二次污染鲜有报道，较其他类型的降解地膜更具环境优势。但全生物降解地膜存在如下问题：脆性较高，延展性不足，破膜时极易出现大面积破裂，导致前期保水保温保墒效果好，但后期效果差；不同地区、不同厂家生产的产品增产效果不同，有些甚至造成减产；投入成本高，经济效益不明显。浙江省花生常年种植面积在２万h㎡左右，以鲜食花生为主。但目前全生物降解地膜在浙江省鲜食花生栽培上还未见报道。因此，笔者选取4种黑色全生物降解地膜，以普通地膜为对照进行设施鲜食花生覆膜栽培试验，对地膜田间降解特性及花生产量等进行分析，筛选适合浙江省设施鲜食花生栽培的全生物降解地膜，为全生物降解地膜的规模化推广提供依据。供试花生品种为9401，种子由绍兴柯桥滨海兴康农资经营部提供。普通地膜（CK）由宁波塑料有限公司生产，全生物降解地膜由上海昶法新材料有限公司和杭州新光农膜有限公司生产，具体见表1。试验于2023年在杭州益丰家庭农场（萧山围垦富惠基地）蔬菜大棚进行，土质为砂壤土。播种前结合深翻每667 ㎡施高钾复合肥40 kg，小区面积5.775 ㎡（1.05 m×5.50 ｍ），采用随机区组设计，共5个处理（表1），设3次重复。2023年3月3日穴播，每穴播种２粒，播种深3 cm，株行距25 cm×25 cm，每畦3行，耙平后，施高效氯氟氰菊酯，并覆盖地膜。地膜降解速度：覆膜至碎裂初期，每隔10 d观察记录地膜降解情况。生长状态观测：3月24日统计出苗率，3月24日、4月2日统计死苗率、小株率；观测始花期和下针期。考种：6月20日采收时，实测小区产量，每小区选取5穴测定生长指标，包括株数、株高、有效果荚数、饱果率、单果荚数、双果荚数、三果荚数。经济效益分析：从购膜成本、揭膜成本、产量等方面分析使用全生物降解地膜的可行性。采用IBM SPSS Statistics 27软件对数据进行统计分析，方差分析采用LSD法（P<0.05）。由表2可知，T1在覆膜后21 d开始进入诱导期，在覆膜后32 d进入开裂期，在覆膜后52 d进入大裂期，在覆膜后73 d进入碎裂期。T2进入诱导期、开裂期、大裂期的时间基本与T1一致，但当T1进入碎裂期时，T2仍较长时间处于大裂期。T3、T4较早进入诱导期，在覆膜后11 d即进入诱导期，在覆膜后21 d进入开裂期，但T3较早进入大裂期，T4较迟，与T1、T2进入大裂期的时间相近；T3于覆膜后82 d进入碎裂期，但T4于5月底仍未进入碎裂期。CK最迟进入诱导期，至52 d所有全生物降解地膜均进入大裂期时，其仍处于开裂期，至调查结束仍未进入大裂期。脆性方面，T1、T2较T3、T4脆且易碎。综合考虑降解速度和脆性，T4的降解速度与花生的生育期较匹配。由表3可知，播种后21 d不同覆膜的出苗率不同，各处理的出苗率在82.3%~88.6%。T2、T3、T4的出苗率优于CK，比CK高2.8~4.5个百分点，其中T2、T3的出苗率超过88%。T1的出苗率则比CK低1.8个百分点。受土壤水分、温度等因素的影响，花生出苗后很易死苗、弱苗。本研究针对死苗率和小株率进行了调查，结果表明，播种后21 d，没有出现死苗的现象，T1、T2、T4的小株率在5%以内，T3的小株率略高于5%，CK的小株率最高，达到9.2%。播种后30 d，各处理均出现不用程度的死苗，其中T4的死苗率最高，为6.1%，较CK高1.6个百分点；T1、T2、T3的死苗率均比CK低，以T3的死苗率最低，比CK低3.0个百分点。播种后30 d，CK的小株率较播种后21 d下降2.9个百分点，而T1~T4的小株率较播种后21 d分别增加4.0、2.3、4.4和3.1个百分点；且仅T1的小株率略低于CK，其他3个处理的小株率均高于CK，以T3最高，为9.5%。各处理对花生生殖生长的影响不明显。各处理在4月12~13日进入始花期（5%的植株开花），其中T2的始花期较其他处理提前1 d。各处理在5月8~9日进入下针期（50%的植株下针），其中T1、T2的下针期较CK、T3、T4提前1 d。可见，T2具有一定的促早作用。由表4可知，株数方面，T2的5穴株数最高，为9.0株，较CK高1.5株。其他处理均较CK低，其中T1和T3最低，较CK低0.8株，且T2的5穴株数与T1、T3间存在显著差异。不同地膜对株高的影响不显著，其中，CK的株高最高，为45.58 cm，各全生物降解地膜处理的株高均低于CK，其株高由高到低分别为T4、T1、T2、T3，分别较CK低2.6%、3.4%、7.1%和7.7%。由表5可知，各处理的5穴有效果荚数由高到低依次是T4、T3、CK、T1和T2，T4、T3分别比CK高5.5荚、4.8荚，T1、T2分别比CK少5.8荚、6.0荚。有效果荚数包括单果荚、双果荚、三果荚3种，以单果荚和双果荚占比较多，三果荚占比很小，可见，双果荚和单果荚是产量构成的主要因素，其中单果荚数与有效果荚数的趋势一致，均是T4＞T3＞CK＞T1＞T2；双果荚数与有效果荚数的趋势不完全一致，具体为T4、T3均大于CK，T1、T2均小于CK；T1的有效果荚数略高于T2，但T1的双果荚数低于T2。三果荚对产量构成贡献最低，所有处理的5穴三果荚数均不超过2.0荚，其中以T3的最高为，1.7荚。各处理的饱果率均在85%以上，以T3的最高，为87.7%，比CK高2.1个百分点，其次是T2，T4和T1比CK略低。从荚果折合产量看，从高到低依次是T4、CK、T3、T1、T2。T4的折合产量最高，为416.58 kg/667 ㎡，较CK增产13.5%；其他处理均比CK低，其中T1（349.56 kg/667 ㎡）、T3（365.91 kg/667 ㎡）分别比CK减产了4.7%和0.3%，T3（365.91 kg/667 ㎡）基本与CK持平。T2（349.56 kg/667 ㎡）的减产幅度最大，达10.5%。厚度6 μm的全生物降解膜每667 ㎡成本为112.5元，8 μm的每667 ㎡成本为150元，10 μm的每667 ㎡成本为187.5元，分别比普通地膜（CK）增加17.5、55.0、92.5元/667 ㎡。可见，降解膜越厚，成本越高。目前，萧山地区的平均揭膜成本为60元/667 ㎡。因此，T1、T4比CK的综合用膜成本下降3.2%，T3比CK的综合用膜成本下降27.4%，而T2比CK的综合用膜成本提高21.0%；可见，使用厚度8 μm以下全生物降解膜（T1、T3、T4）的成本并未增加（表6）。按2023年上半年萧山地区鲜食花生田间批发价18元/kg计，其他成本以4 162.5元/667 ㎡计，T4的效益最高，为3 185.9元/667 ㎡，比CK增加39.3%；T3次之，为2 311.4元/667 ㎡，略高于CK，增幅为1.1%；T1、T2的效益均低于CK，分别为1 979.6、1 563.7元/667 ㎡，分别下降13.4%和31.6%。全生物降解膜对花生产量的影响，不同学者的研究结果不同。张宇等的研究结果表明，采用生物可降解地膜覆盖花生，比普通PE地膜产量有所增加。林萌萌等对4种生物降解膜进行研究，结果发现，只有1种地膜覆盖较普通地膜小幅增产，其他3种均出现不同程度的减产。王斌等研究结果表明，全生物降解膜覆盖的花生产量较对照下降1.18%。杨福丽等对4种全生物可降解地膜在花生上进行试验，结果表明，相比普通聚乙烯塑料地膜覆盖，全生物降解地膜覆盖的花生产量下降。本研究所得结果与前人的研究结果大体一致。本研究中，产量最高的是T4（416.58 kg/667 ㎡），较普通地膜（CK）增产13.5%，但两者间不存在显著差异。T1比CK减产4.7%，T2减产幅度甚至达到10.5%，但T1、T2与CK也未达到差异显著水平。在全生物降解膜覆盖处理中，T4分别比T1、T2增产19.2%、26.8%，且均达到差异显著水平。与产量趋势相近的是产量构成方面，T4、T3的有效果荚数、双果荚、单果荚较高明显高于CK，而T1、T2的上述3项指标均明显低于CK。说明全生物降解地膜覆盖对花生产量及其构成因素可能带来积极影响。综上说明，一方面全生物降解地膜具备与普通地膜相同的基本增产特性，另一方面全生物降解膜在花生产量提高方面存在不足。本次试验中，全生物降解膜存在脆性高、降解速度快，与花生生育期不匹配等问题，影响了地膜的增产效果。这可能与全生物降解膜的主要成分以及试验地土壤的酸碱性有关。据萧山区农业农村局调查数据显示，试验地土壤偏碱，pH值在7.94~8.63。供试全生物降解地膜的主要材料为聚乳酸（PLA）、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT）。研究表明，热碱液对PLA纤维强度影响很大，此外，长时间的高温、强酸性条件对纤维的损伤也较大，力学性能明显发生衰减。因此，在PLA材料使用过程中，应考虑周围环境的酸碱性。在碱液浓度越高的环境下，PBAT的水解速度和生物降解速度越快。且降解初期，PLA的降解产物会促进PBAT的水解。因此，本次试验中，全生物降解膜易脆、降解速度偏快的原因可能是试验土壤偏碱。本研究的增产效果不明显，甚至还出现了减产现象，但综合考虑用膜成本和其他成本后，不同全生物降解地膜覆盖对鲜食花生生产节本增效的作用差异较大，其中，T1效益较CK低的原因在于产量偏低，综合用膜成本降幅不大，后者无法抵消前者的影响。T2不仅产量最低，且由于全生物降解地膜厚度因素的影响，其综合用膜成本反而较CK提高二成，因此效益最低。T3的综合用膜成本最低，与CK持平，产量与CK相差也不大，因此其效益与CK基本持平。T4的表现最佳，产量较CK提高13.5%，综合用膜成本较CK下降3.2%，其667 ㎡ 效益最高，为3 185.9元，较CK提高近900元。可见，部分全生物降解地膜覆盖对鲜食花生生产节本增效具有一定的促进作用。综上所述，全生物降解地膜T4的鲜食花生产量较普通地膜有所提高，综合用膜成本小幅下降，效益提高较为明显，综合表现最好，并有助于减少耕地污染，在设施鲜食花生生产上有较好的应用前景。
原标题：《全生物降解地膜对设施鲜食花生产量的影响》
基金项目：浙江省“三农六方”农业科技协作计划项目“全生物降解膜引进示范筛选”（2018SNLF010）
黎坤瑜（1989-），男，硕士，农艺师，主要从事农作物栽培技术研究工作，E-mail：863280061@qq.com
王华英（1967-），女，通讯作者，本科，高级农艺师，主要从事蔬菜栽培技术研究工作，E-mail：631574917@qq.com
