不同生物降解地膜对大蒜产量的影响

米庆华等

摘要：以大蒜为试材，研究了4种不同降解地膜的物理性能和降解特性，并测定了蒜头产量和生物产量。结果表明，4种生物降解地膜物理性能和降解期存在显著差异，这些差异对大蒜的生物产量和蒜头产量有显著影响。SND1、SND2两种地膜降解速度较快，降解期不能满足大蒜的需要，大蒜产量比对照低。SND3尽管在大蒜收获前未出现明显降解，但透光率较低、雾度较高，其产量比对照显著降低；SND4在大蒜收获前未出现明显降解，且透光率和雾度与对照接近，产量略高于对照，表明选择功能期满足需要、透光率和雾度适宜的降解地膜，可以实现降解与功能的同步，不仅利于增产，而且可通过降解减少对环境的不良影响。

关键词：生物降解地膜；物理性能；降解特性；大蒜；产量

中图分类号：S633.405 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2014）03-0069-03

Effects of Different Biodegradable Plastic Films on Garlic Yield

Zhang Shumin1， Feng Yupeng1， Mi Qinghua2， Ning Tangyuan1*， Xu Jing3

AbstractUsing garlic as material， the physical and degradation characteristics of 4 kinds of biodegradable plastic films were studied. And the yield and biomass of garlic were measured. The results showed that there were significant differences in the physical and degradation characteristics of 4 kinds of biodegradable plastic films， which affected the garlic yield and biomass significantly. The degradation of SND1 and SND2 were faster， which couldnt meet the need of garlic， and the garlic yield and biomass were lower than those of control. Although SND3 had no visible degradation before harvest， the garlic yield and biomass were significantly lower than those of control mainly because of the lower light transmittance and higher haze. With no visible degradation before harvest and approximate light transmittance and haze with control， the yield and biomass of SND4 were slightly higher than those of control. In conclusion， the biodegradation film with suitable physical and degradation characteristics， which could achieve degradation and function synchronously， could not only increase the garlic yield， but also decrease the bad effects on environment.

Key wordsBiodegradable plastic film； Physical characteristic； Degradation characteristic； Garlic； Yield

山东是中国大蒜的主产地区，已经形成了产品有特色、质量有保证的产业化运作局面[1]。地膜覆盖栽培能够增高地温、提高土壤相对湿度，有利于提高大蒜产量[2～4]。地膜覆盖种植大蒜的根、茎、叶均明显优于露地种植，蒜薹产量比露地栽培高35%，干蒜头产量比露地栽培高30%[4]。生产上使用的地膜主要是无色透明的非标准的聚乙烯地膜（厚度低于国家标准0.008 mm），很难回收，常年使用尽管提高了产量，但也造成了大量地膜残留，严重污染土壤及环境[5，6]。为了减少地膜使用带来的环境污染，生物降解地膜越来越受到重视。合适的生物降解地膜不仅对环境友好，而且可适度增产，应用前景广阔[7～9]。选择合适的降解地膜对山东乃至全国的大蒜生产具有重要意义，但降解地膜在大蒜上的研究报道较少。为此，本试验选用降解期不同的4种降解地膜，分析了其降解特性及对大蒜产量的影响，以期为大蒜生产选择合适的降解地膜提供技术支撑。

1材料与方法

试验地点为莱芜市方下镇卢家庄山东农业大学农膜试验示范基地。试验共设置5个处理，SND1：聚乳酸（PLA）+聚碳酸亚丙酯（PPC）降解地膜；SND2：聚己二酸（PBAT）降解地膜；SND3：PPC降解地膜；SND4：PLA降解地膜；对照：普通地膜。大蒜在2012年11月8日播种，行距12 cm，株距14 cm。大蒜品种为莱芜当地品种，其他管理措施按当地地膜高产大蒜管理规程进行。于2013年5月4日收获，并进行测产。

1.1地膜物理性能和降解特性测定

地膜物理性能测定，用上海申量数显千分测厚仪测定地膜厚度，用上海精科申光牌WGT-2S型透光率/雾度测定仪测定透光率和雾度。降解特性从播种后开始观测，每天观测一次，记录地膜开始降解的日期。

1.2测产验收方法

收获时，测量株行距，计算单位面积的植株数；在不同地膜覆盖区域沿对角线随机取3点，每点连续调查10株，将植株样品分为两部分，一部分为蒜头，其余部分为茎叶，计算平均蒜头产量、茎叶鲜重和生物产量。

单位面积产量按下式计算：

每公顷产量=平均单株重×每公顷定植株数×缩值系数（0.9）

1.3数据处理与作图

数据处理采用DPS 7.05软件，用LSD法进行多重比较；用Origin 8.0软件作图。

2结果与分析

2.1不同地膜物理性能

不同地膜厚度无明显差异，但透光率和雾度存在较大差异（表1）。透光率以SND2和对照（CK）最高，其次为SND4、SND1和SND3。雾度则以SND2最低，其次是CK和SND4，而SND1和SND3雾度较高。

3结论与讨论

环境污染是当今社会亟待解决的问题之一，生物降解地膜可以替代普通塑料地膜缓解“白色污染”的问题[6]。不同降解地膜的物理性能和降解周期对大蒜的生物产量和蒜头产量有显著影响。SND1、SND2两种地膜降解速度较快，稳定期为160～172天，不能满足大蒜整个生育期的需要，大蒜产量比对照低。SND3尽管在大蒜收获前未出现明显降解，但透光率较低、雾度较大，其产量比对照显著降低。SND4在大蒜收获前未出现明显降解，其透光率和雾度与对照接近，产量略高于对照，表明选择功能期满足需要、透光率和雾度适宜的降解地膜，可以实现降解与功能的同步，不仅利于增产，而且可通过降解减少对环境的不良影响。

研究表明，PBAT有较强的韧劲和好的缠结性，并有较快的降解速度[10]。因此，SND2（PBAT）较早出现降解。PPC是一种完全可降解的环保型塑料，具有良好的生物相容性和极低的氧透过率，较易在热、催化剂或微生物作用下发生降解[11]。PLA具有良好的透气性，掩埋在土壤里降解，产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收，不会排入空气中造成温室效应。随着大蒜生长中后期膜内温度的不断升高，SND1（PLA+PPC）出现降解。SND1、SND2可能由于破膜较早而引起土壤中水分不足等因素而减产。可见，降解较快的地膜对大蒜蒜头产量并不是很好。而SND3和SND4的降解周期较长。SND4降解地膜与对照相比，略有增产，表明以生物降解地膜替代普通地膜应用于大蒜生产具有可行性。

参考文献：

[1]杨永. 山东大蒜产业发展现状与知识产权保护[J]. 中国蔬菜， 2013（13）：10-13.

[2]范厚明， 余莉， 余慧明. 地膜覆盖栽培对大蒜生长发育及产量的影响[J]. 中国农学通报， 2003，19（6）：126-127.

[3]杨赫路， 李向阳. 地膜大蒜栽培技术研究[J]. 陕西农业科学， 2009， 55（3）： 28-29.

[4]刘丽，朱晓玲. 大蒜覆膜栽培技术[J].农村科技， 2012（1）：46.

[5]刘长庆， 王琦， 李传华， 等.马铃薯田地膜残留特点研究[J]. 山东农业科学，2010（4）：79-80.

[6]杜晓明， 徐刚， 许端平， 等.中国北方典型地区农用地膜污染现状调查及其防治对策[J]. 农业工程学报， 2002， 21（增刊）：225-227.

[7]郇存海， 王玉河. 花生应用淀粉树脂地膜试验效果[J]. 山东农业科学，2004（4）：38， 42.

[8]杨旭亮， 王喜功， 王先伟， 等. 降解膜在烤烟生产上的应用试验[J]. 山东农业科学， 2011（2）：74-76.

[9]李振华， 张丽芳， 康暄，等. 降解地膜覆盖对土壤环境和旱地马铃薯生育的影响[J]. 中国农学通报，2011，27（5）： 249-253.

[10]宋鹏飞， 孙海荣， 王荣民 ，等. 聚碳酸亚丙酯共混改性研究进展[J]. 材料导报， 2012， 26（13）： 97-100.

[11]娜布其. PPC与PBAT、PCL、PBS及PLA共混物及制备方法[J].科技信息， 2013（15）： 430.

1.2测产验收方法

收获时，测量株行距，计算单位面积的植株数；在不同地膜覆盖区域沿对角线随机取3点，每点连续调查10株，将植株样品分为两部分，一部分为蒜头，其余部分为茎叶，计算平均蒜头产量、茎叶鲜重和生物产量。

单位面积产量按下式计算：

每公顷产量=平均单株重×每公顷定植株数×缩值系数（0.9）

1.3数据处理与作图

数据处理采用DPS 7.05软件，用LSD法进行多重比较；用Origin 8.0软件作图。

2结果与分析

2.1不同地膜物理性能

不同地膜厚度无明显差异，但透光率和雾度存在较大差异（表1）。透光率以SND2和对照（CK）最高，其次为SND4、SND1和SND3。雾度则以SND2最低，其次是CK和SND4，而SND1和SND3雾度较高。

3结论与讨论

环境污染是当今社会亟待解决的问题之一，生物降解地膜可以替代普通塑料地膜缓解“白色污染”的问题[6]。不同降解地膜的物理性能和降解周期对大蒜的生物产量和蒜头产量有显著影响。SND1、SND2两种地膜降解速度较快，稳定期为160～172天，不能满足大蒜整个生育期的需要，大蒜产量比对照低。SND3尽管在大蒜收获前未出现明显降解，但透光率较低、雾度较大，其产量比对照显著降低。SND4在大蒜收获前未出现明显降解，其透光率和雾度与对照接近，产量略高于对照，表明选择功能期满足需要、透光率和雾度适宜的降解地膜，可以实现降解与功能的同步，不仅利于增产，而且可通过降解减少对环境的不良影响。

研究表明，PBAT有较强的韧劲和好的缠结性，并有较快的降解速度[10]。因此，SND2（PBAT）较早出现降解。PPC是一种完全可降解的环保型塑料，具有良好的生物相容性和极低的氧透过率，较易在热、催化剂或微生物作用下发生降解[11]。PLA具有良好的透气性，掩埋在土壤里降解，产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收，不会排入空气中造成温室效应。随着大蒜生长中后期膜内温度的不断升高，SND1（PLA+PPC）出现降解。SND1、SND2可能由于破膜较早而引起土壤中水分不足等因素而减产。可见，降解较快的地膜对大蒜蒜头产量并不是很好。而SND3和SND4的降解周期较长。SND4降解地膜与对照相比，略有增产，表明以生物降解地膜替代普通地膜应用于大蒜生产具有可行性。

参考文献：

[1]杨永. 山东大蒜产业发展现状与知识产权保护[J]. 中国蔬菜， 2013（13）：10-13.

[2]范厚明， 余莉， 余慧明. 地膜覆盖栽培对大蒜生长发育及产量的影响[J]. 中国农学通报， 2003，19（6）：126-127.

[3]杨赫路， 李向阳. 地膜大蒜栽培技术研究[J]. 陕西农业科学， 2009， 55（3）： 28-29.

[4]刘丽，朱晓玲. 大蒜覆膜栽培技术[J].农村科技， 2012（1）：46.

[5]刘长庆， 王琦， 李传华， 等.马铃薯田地膜残留特点研究[J]. 山东农业科学，2010（4）：79-80.

[6]杜晓明， 徐刚， 许端平， 等.中国北方典型地区农用地膜污染现状调查及其防治对策[J]. 农业工程学报， 2002， 21（增刊）：225-227.

[7]郇存海， 王玉河. 花生应用淀粉树脂地膜试验效果[J]. 山东农业科学，2004（4）：38， 42.

[8]杨旭亮， 王喜功， 王先伟， 等. 降解膜在烤烟生产上的应用试验[J]. 山东农业科学， 2011（2）：74-76.

[9]李振华， 张丽芳， 康暄，等. 降解地膜覆盖对土壤环境和旱地马铃薯生育的影响[J]. 中国农学通报，2011，27（5）： 249-253.

[10]宋鹏飞， 孙海荣， 王荣民 ，等. 聚碳酸亚丙酯共混改性研究进展[J]. 材料导报， 2012， 26（13）： 97-100.

[11]娜布其. PPC与PBAT、PCL、PBS及PLA共混物及制备方法[J].科技信息， 2013（15）： 430.

1.2测产验收方法

收获时，测量株行距，计算单位面积的植株数；在不同地膜覆盖区域沿对角线随机取3点，每点连续调查10株，将植株样品分为两部分，一部分为蒜头，其余部分为茎叶，计算平均蒜头产量、茎叶鲜重和生物产量。

单位面积产量按下式计算：

每公顷产量=平均单株重×每公顷定植株数×缩值系数（0.9）

1.3数据处理与作图

数据处理采用DPS 7.05软件，用LSD法进行多重比较；用Origin 8.0软件作图。

2结果与分析

2.1不同地膜物理性能

不同地膜厚度无明显差异，但透光率和雾度存在较大差异（表1）。透光率以SND2和对照（CK）最高，其次为SND4、SND1和SND3。雾度则以SND2最低，其次是CK和SND4，而SND1和SND3雾度较高。

3结论与讨论

环境污染是当今社会亟待解决的问题之一，生物降解地膜可以替代普通塑料地膜缓解“白色污染”的问题[6]。不同降解地膜的物理性能和降解周期对大蒜的生物产量和蒜头产量有显著影响。SND1、SND2两种地膜降解速度较快，稳定期为160～172天，不能满足大蒜整个生育期的需要，大蒜产量比对照低。SND3尽管在大蒜收获前未出现明显降解，但透光率较低、雾度较大，其产量比对照显著降低。SND4在大蒜收获前未出现明显降解，其透光率和雾度与对照接近，产量略高于对照，表明选择功能期满足需要、透光率和雾度适宜的降解地膜，可以实现降解与功能的同步，不仅利于增产，而且可通过降解减少对环境的不良影响。

研究表明，PBAT有较强的韧劲和好的缠结性，并有较快的降解速度[10]。因此，SND2（PBAT）较早出现降解。PPC是一种完全可降解的环保型塑料，具有良好的生物相容性和极低的氧透过率，较易在热、催化剂或微生物作用下发生降解[11]。PLA具有良好的透气性，掩埋在土壤里降解，产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收，不会排入空气中造成温室效应。随着大蒜生长中后期膜内温度的不断升高，SND1（PLA+PPC）出现降解。SND1、SND2可能由于破膜较早而引起土壤中水分不足等因素而减产。可见，降解较快的地膜对大蒜蒜头产量并不是很好。而SND3和SND4的降解周期较长。SND4降解地膜与对照相比，略有增产，表明以生物降解地膜替代普通地膜应用于大蒜生产具有可行性。

参考文献：

[1]杨永. 山东大蒜产业发展现状与知识产权保护[J]. 中国蔬菜， 2013（13）：10-13.

[2]范厚明， 余莉， 余慧明. 地膜覆盖栽培对大蒜生长发育及产量的影响[J]. 中国农学通报， 2003，19（6）：126-127.

[3]杨赫路， 李向阳. 地膜大蒜栽培技术研究[J]. 陕西农业科学， 2009， 55（3）： 28-29.

[4]刘丽，朱晓玲. 大蒜覆膜栽培技术[J].农村科技， 2012（1）：46.

[5]刘长庆， 王琦， 李传华， 等.马铃薯田地膜残留特点研究[J]. 山东农业科学，2010（4）：79-80.

[6]杜晓明， 徐刚， 许端平， 等.中国北方典型地区农用地膜污染现状调查及其防治对策[J]. 农业工程学报， 2002， 21（增刊）：225-227.

[7]郇存海， 王玉河. 花生应用淀粉树脂地膜试验效果[J]. 山东农业科学，2004（4）：38， 42.

[8]杨旭亮， 王喜功， 王先伟， 等. 降解膜在烤烟生产上的应用试验[J]. 山东农业科学， 2011（2）：74-76.

[9]李振华， 张丽芳， 康暄，等. 降解地膜覆盖对土壤环境和旱地马铃薯生育的影响[J]. 中国农学通报，2011，27（5）： 249-253.

[10]宋鹏飞， 孙海荣， 王荣民 ，等. 聚碳酸亚丙酯共混改性研究进展[J]. 材料导报， 2012， 26（13）： 97-100.

[11]娜布其. PPC与PBAT、PCL、PBS及PLA共混物及制备方法[J].科技信息， 2013（15）： 430.