普通地膜与降解膜在早春甜玉米上的对比试验研究

王振学++史红志++刘计刚

早春采用地膜覆盖种植甜玉米，具有保墒、保温、促进甜玉米生长发育、早熟、增产等综合效果。近几年随着设施农业的发展，地膜（聚乙烯）覆盖已经是确保农作物高产、稳产、早熟的不可缺少的农艺措施之一，但地膜的广泛应用也使耕地中残膜存有量不断增加，严重破坏了土壤结构，危及农业生态环境，不利于农业的再生产。研发试验生物降解膜是保护土壤环境，提升土壤生产潜力的迫切需求。2013年我站从上级业务主管部门引进了生物降解地膜，在我市种植面积较大的春播花生上进行了应用效果试验，试验结果表明：在不影响春播花生产量的同时，规避了残膜在土壤中积存的问题。为了进一步验证降解膜在其他作物上的应用效果，2014～2015年我市在种植面积较大的早春甜玉米上开展了不同降解膜与普通地膜应用对比试验，现将试验方法和结果阐述如下。

一、材料与方法

1. 试验地概况

试验地设在山东省邹城市凫山街道石家庄村，土壤类型为潮褐土，有机质含量8.73克/千克 ，速效氮39.37毫克/千克，速效磷9.54毫克/千克，速效钾49.69毫克/千克。该地海拔40.8米，每月平均日照数202.2小时，全年平均气温13.5℃，年平均降水量743.1毫米。试验地常年以春夏连续种植两茬甜玉米，冬季种植1茬菠菜，一年三熟。早春种植的甜玉米采取地膜覆盖栽培方式。

2. 试验材料

鲜食玉米品种：甜糯3号。

降解膜分别为：60天、70天、80天、90天，依次编号为：A1、A2、A3、A4，降解膜厚度均为0.004厘米，宽幅90厘米。

对照（CK）为宽幅90厘米、厚度为0.004厘米的普通聚乙烯地膜。

3. 试验方法

小区长5米，宽0.9米，面积4.5米2，每小区种植2行，3次重复，随机排列。

鲜玉米收获时，重点调查株高、果穗长、秃顶率、行数和粒数。

收获后调查地表薄膜残留量，收获后10天再次调查。

地膜表现状况观察方法如下：没有被土壤覆盖完全裸露的部分称为表膜，本试验重点调查表膜的降解情况，其变化分为：诱导、破裂、崩解、完全崩解和完全降解等五个阶段，记录各处理五个阶段出现的时间。诱导阶段即为铺膜后到出现小于1.0厘米的裂缝时间；肉眼能够看到大裂缝的时间（裂缝大于3.0厘米）即进入破裂阶段；表膜已经分解成大碎块即为崩解阶段；完全崩解阶段地表没有大的薄膜，但有碎片；地膜在地表完全消失，即为完全降解阶段。

播种前2天用2.5%咯菌腈悬浮种衣剂对种子进行拌种，每10.0千克种子用量为50毫升，拌匀后放在阴凉处风干。清明节过后（4月8日）覆地膜，采用60厘米等行距播种，株距23厘米，每穴2粒，每亩播种4800穴。甜玉米苗长到3片真叶时进行间苗，每穴留1株。春播甜玉米须重点防治蚜虫和倒春寒对植株的危害，进入大喇叭口期重点防治蓟马为害，其他管理技术措施同大田。甜玉米以鲜玉米为商品，当玉米果穗外苞皮由绿转黄时为最佳收获期，收获时每个小区随机连续选取5株，然后按照试验目的统计相关数据，算出平均值。

二、结果与分析

1. 不同处理降解过程观察

甜玉米播种覆膜后每间隔3天观察1次，计算出不同处理破口率和降解率（地膜破口率或降解率即破口面积或降解面积占地膜总面积的百分比）平均数（详见表1）。

从表1可看出：不同处理在鲜食玉米不同生育时期破口率不同。抽穗结实期至灌浆期是所有降解膜处理破口率跃变期，A4破口率最低，为28.9%，进入崩解阶段；A1破口率最高，为97.6%，进入完全崩解阶段。灌浆期至商品成熟期降解膜破口率呈现缓慢降解状况，但鲜食玉米完全收获后10天，所有降解膜的表膜均100%降解。而对照（CK）在鲜食玉米整个生育期直至收获后10天地膜依旧完好无损。

2. 不同地膜栽培下鲜食玉米农艺性状和产量

鲜食玉米适宜收获期在不同处理所有重复中随机连续选出5株，对鲜食玉米的株高、果穗长、秃顶率（秃顶果穗占所取果穗的百分数）、粒数、籽粒饱满度等农艺性状进行调查（详见表2）。

从表2可看出：A1株高最低，为295.3厘米，与对照（CK）305.6厘米相差10.3厘米；其次是A2，为301.6厘米，与对照（CK）305.6厘米相差4.0厘米；A4株高最高，为304.7厘米，与对照（CK）305.6厘米相差仅0.9厘米。所有处理中穗长均在21.0厘米以上，其中A4穗长最长，为22.8厘米，比对照（CK）22.5厘米长0.3厘米；A1穗长最短，为21.7厘米，与对照（CK）22.5厘米相差0.8厘米，差异不显著。鲜食玉米行数直接决定果穗的粗度，其中A4行数最多，为13.6行，比对照（CK）12.8行多0.8行；A3行数最少，为12.4行，比对照（CK）12.8行少0.4行。A1秃顶率最高，为8.4%，比对照（CK）7.3%高1.1%；A4秃顶率最低，为7.5%，比对照（CK）7.3%高0.2%。所有处理与对照（CK）籽粒均饱满。

三、讨论

残膜已成为不容忽视的对土壤环境的白色污染，严重影响了作物的生长发育，使作物根系难以下扎，生长不良综合抗性降低。据有关数据显示，塑料薄膜在土壤中残留时间为60年左右，残膜在土壤中的逐年累计严重破坏了土壤的理化性状，已威胁到我国粮油安全，单靠行政力量推动，以机械回收加人工捡拾很难彻底清除土壤中的残膜，随着劳动力费用的增加，人工捡拾成本也在迅速上升。生物降解膜填充材料多为易光解的淀粉、纤维素等物质，在确保普通地膜保墒、增温的前提下，可降解成对土壤没有污染而作物能够利用的生物肥料。

鲜食玉米作为备受人们青睐的具有保健作用的食品，市场需求量逐年递增，华北地区早春多采用地膜覆盖栽培，以实现一年两茬种植。试验表明，不同类型的降解膜，降解时期有一定差异，但鲜食玉米收获10天后，不论是60天还是90天降解膜，其表膜均全部降解，而对照普通薄膜依旧完好。鲜食玉米主要销售鲜穗，果穗长短范围不超过5.0厘米、行数不超过4行对销售价格影响不大。从统计数据可看出，所有降解膜同对照相比，鲜食玉米穗长、穗行数、穗粒数变化不大。使用降解膜规避了残膜对土壤的污染且没有捡拾成本，从生产效果看，基本可代替普通地膜。试验过程中我们还发现降解膜的降解速度与光照时间呈正相关，表膜接受日照时间越长降解膜降解速度越快，因此在实际生产中，使用降解膜要根据作物种类、种植密度、作物生长发育期，科学合理的选用相应的降解膜，确保作物高产、早熟、优质的前提下，实现地膜对耕地的零污染。

（作者联系地址：王振学 史红志 山东省邹城市农业技术推广站 邮编：273500；刘计刚 山东省邹城市田黄镇农技站 邮编：273508）