生物降解膜对花生农艺性状和荚果产量的影响

吴正锋，林建材，冯 昊，孙学武，郑永美，于天一，沈 浦，孙秀山*，王才斌

(1. 山东省花生研究所，山东 青岛 266100； 2. 烟台市农技推广中心，山东 烟台 264001)



生物降解膜对花生农艺性状和荚果产量的影响

吴正锋1，林建材2，冯 昊1，孙学武1，郑永美1，于天一1，沈 浦1，孙秀山1*，王才斌1

(1. 山东省花生研究所，山东 青岛 266100； 2. 烟台市农技推广中心，山东 烟台 264001)

为解决地膜“白色污染”问题，大田条件下，以普通地膜为对照，比较了4种生物降解膜覆盖对花生农艺性状及荚果产量的影响。结果表明，与普通地膜相比，生物降解膜A和B覆盖处理花生出叶速度放缓、侧枝数减少、荚果饱满度下降、产量降低；C1和C2膜覆盖处理，叶龄数、侧枝数干物质累积及荚果产量和普通地膜覆盖处理差异不显著；4种生物膜的降解效果比较，C2膜7月初花生盛花期开始出现裂纹，8月初进入开裂期，而其他降解膜几乎没有降解。由以上可看出，C2膜生物降解性比较好且花生荚果产量比对照不降低，为较适宜的降解膜。

花生；生物降解膜；农艺性状；荚果产量

农用地膜覆盖是一项改善农作物生长环境的栽培技术，具有明显的增温、保墒、除草、促早熟、增产的效果[1-3]。普通地膜是一种高分子化合物，极难降解，近年来随着地膜使用年限的延长，“白色污染”日愈严重[4]。残留地膜造成土壤结构破坏、板结，土壤透气状况恶化，破坏了植物根系的吸收能力，降低土壤的肥力水平，甚至引起地下水难以下渗、土壤次生盐碱化，最终导致土壤质量和作物产量下降[5-6]，同时地膜影响花生机械化收获水平。生物降解地膜不但具有与普通地膜相似的增温保墒、增产效果，同时在自然条件下为微生物作用而引起降解[7-9]，可有效解决残膜对土壤环境污染的问题。因此，发展绿色环保的生物降解地膜将是解决农田白色污染这一难题的理想途径。目前生物降解膜在花生上的应用较少，为此，课题组采用中国农科院环境与可持续发展研究所提供的4种氧化生物降解地膜，研究生物降解膜对花生经济性状和荚果产量的影响，为降解膜在花生上的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2014年在山东省花生研究所试验站(北纬36°48'47"，东经120°30'17")进行，共设5个处理，4种氧化生物降解地膜，普通PE膜作对照(CK)，每种地膜播种1垄2行，长度200 m左右，3次重复；试验处理分别用A、B、C1、C2和CK表示，A 、B两种地膜厚度0.01 mm，C1、C2和普通PE膜厚度均为0.004 mm，供试品种为中早熟大花生“花育33号”，5月1日播种，9月21日收获。

1.2 测定内容

每个小区固定10个观测点，观测点面积纵向50 cm×50 cm；从覆膜开始，定期观察膜表面的变化。降解膜的降解指标，即降解的5个时期：始裂期、初裂期、开裂期、大裂期、无膜期。膜面有裂口的日期为始裂期。裂口数量大于1，裂口长度大于1 cm 的日期为初裂期。裂口数量大于3，裂口长度大于5 cm 的日期为开裂期。裂口数量大于4，裂口长度大于10 cm 的日期为大裂期，地面无可见地膜为无膜期[10]。成熟期各处理选3穴(6株)典型植株带回实验室，测定花生的植株性状、荚果性状，并每个处理选2.5 m2的小区收获、晾干、测产，每处理3次重复。

2 结果与分析

2.1 降解膜对农艺性状的影响

表1可知，A膜、B膜处理的叶龄数比对照平均少1片左右，主茎叶片分别比对照少1.6和0.5片，侧枝数分别比对照少3.0和2.8个；而C1、C2膜处理的叶龄数、侧枝数和对照相差不大，主茎现存叶片数分别多1.2和1.0片；花生的主茎高C1膜处理比A膜处理高7.5%，达显著水平，其余处理间差异不显著；侧枝长各处理间差异不大。

2.2 降解膜对植株干重的影响

花生根干重和单株果重各处理间差异不显著，茎、叶、果针和植株总干重处理间差异显著。A膜、B膜处理茎的干重分别比对照低1.6g/株和2.4g/株，降幅分别为9.0%和13.6%，叶的干重均比对照降低31.3%，果针的干重和对照相差不大。C1、C2膜处理茎叶干重和对照相差不大，果针干重分别比对照高1.3 g/株和1.7 g/株。从不同处理植株的总干重来看，各降解膜处理的植株干重和对照差异不显著，但C1降解膜比B膜高21.7%，达显著水平(表2)。

表 1 不同类型地膜对花生植株性状的影响

注：同一列中不同小写字母表示5%水平下差异显著。下同。

Note：Different lowercase letters in the same column mean significance of difference at 5% level. The same as below.

表 2 不同类型地膜对花生成熟期植株干重的影响 (g)

2.3 降解膜对植株干物质分配比例的影响

由附图可以看出，与覆盖普通地膜相比，覆盖生物降解膜花生茎、叶的干物质分配比例降低，生物降解膜A、B、C1和C2处理叶片的干物质分配比例分别比对照低3.3、2.8、0.8和0.9个百分点，茎的干物质分配比例分别比对照低1.5、1.2、1.1和1.4个百分点；而荚果干物质的分配比例，生物降解膜A、B处理大于普通膜，分别比普通膜高5.2和3.5个百分点，而C1、C2处理和普通膜相差不大。

附图 不同类型地膜对花生干物质分配比例的影响Fig. Effect of different types of film mulch on the distribution ratio of dry matter in peanut

2.4 降解膜对荚果产量及其性状的影响

不同降解膜覆盖处理花生成熟期的荚果产量不同，其中A膜和B膜处理的产量低于对照，A膜和B膜处理分别比对照的荚果产量减产6.8%和4.9%，C1和C2膜处理的荚果产量和对照相当，其中C1膜处理的荚果产量比A膜处理的增产12.5%，达显著水平。单株结果数以A膜和C1膜处理最高，B膜处理最少，A膜和B膜处理的饱果率均比对照低6.6个百分点，四种生物降解膜处理的双仁果率和对照相差不大(表3)。

2.5 生物降解膜的降解状况

由表4可看出，A、B和C1膜在花生盛花期至成熟期弹性变小但没有出现裂纹。C2膜在花生盛花期(7月8日左右)出现很多裂纹并开始降解，8月初进入开裂期，花生收获期裂纹增多变大。普通地膜花生成熟期无降解和破碎现象。

表 3 不同类型地膜对荚果产量及其性状的影响

表 4 不同地膜降解状况

3 讨论与结论

与普通地膜相比，降解膜A和B厚度较厚，延迟了花生的出叶速度，侧枝数减少，进而影响到荚果饱满度，最终导致产量降低；而C1和C2膜厚度和普通地膜相近，叶龄数、侧枝数及干物质的累积均和普通地膜相差不大，成熟期的荚果产量和普通地膜相当。从裂纹的大小来看，A、B和C1膜花生盛花期至成熟期弹性变小但没有出现裂纹，C2膜花生盛花期出现很多裂纹开始降解，8月初进入开裂期，花生收获期裂纹增多变大。因此，从本实验的结果来看，C2膜生物降解性较好且花生荚果产量比对照不降低，为较适宜的生物降解膜。前人研究表明生物降解膜的降解效果与土壤中的水、气和热条件以及微生物活动分解作用有关[11]，今后应加大花生田土壤温度、水分和降解膜降解效果的相互关系的研究。

[1] 孙彦浩. 超薄微地膜覆盖花生效果的研究[J]. 花生科技，1991(4):5-9.

[2] 王敏，王海霞，韩清芳，等. 不同材料覆盖的土壤水温效应及对玉米生长的影响[J]. 作物学报，2011，37(7):1249-1258.

[3] 兰印超，申丽霞，李若帆. 不同地膜覆盖对土壤温度及水分的影响[J]. 中国农学通报，2013(12)：120-126.

[4] 韩立钊，王同林，姚燕，等. “白色污染”的污染现状及防治对策研究[J]. 中国人口资源与环境，2010(增刊)：402-404.

[5] 何文清，严昌荣，赵彩霞，等. 我国地膜应用污染现状及其防治途径研究[J]. 农业环境科学学报，2009，28(3)：533-538.

[6] 梁志宏，王勇. 我国农田地膜残留危害及防治研究综述[J]. 中国棉花，2012，39(1)：3-8.

[7] 康虎，敖李龙，秦丽珍，等. 生物质可降解地膜的田间降解过程及其对玉米生长的影响[J]. 中国农学通报，2013，29(6)：54-58.

[8] 申丽霞，王璞，张丽丽. 可降解地膜对土壤温度水分及玉米生长发育的影响[J]. 农业工程学报，2011，27(6)：25-30.

[9] 张杰，任小龙，罗诗峰，等. 环保地膜覆盖对土壤水分及玉米产量的影响[J]. 农业工程学报，2010，26(6)：14-19.

[10] 马娅莉，黄玉疆. 生物降解膜在棉花上的筛选试验[J]. 新疆农业科技，2016(2)：37-39.

[11] 白有帅，贾生海，黄彩霞，等. 旱作区生物降解膜对土壤温度、水分及春小麦产量的影响[J]. 麦类作物学报，2015，35(11)：1558-1563.

Effect of Biodegradable Film Mulch on Agronomic Traits and Pod Yield of Peanut

WU Zheng-feng1, LIN Jian-cai2, FENG Hao1, SUN Xue-wu1, ZHENG Yong-mei1,YU Tian-yi1, SHEN Pu1, SUN Xiu-shan1*, WANG Cai-bin1

(1.ShandongPeanutResearchInstitute,Qingdao266100,China;2.YantaiAgriculturalTechnologyExtensionCenter,Yantai264001,China)

In order to solve the problem of film inducing white pollution, the effects of four kinds of biodegradable film mulch on agronomic traits and pod yield of peanut were studied with contrast of normal film under field condition. The results showed that compared with common plastic film, peanut covered with biodegradable film A and B presented the slower leaf grew, the number reduction of lateral branches, and decrease of full fruit rate and pod yield; C1 and C2 film treatment led to little difference in leaf number, branch number and dry matter accumulation on contrast with ordinary plastic film treatment, and the pod yield is equal or slightly higher than that of the control. As to the degradation effect of biological flim, C2 flim began to degrade and got into large crack stage at the beginning of August during peanut flowering period, other flim degraded little until harvest period. Therefore, the C2 film did little reducing on the pod yield of peanut and its biodegradability was ideal.

peanut; biodegradable film; agronomic trait; pod yield

10.14001/j.issn.1002-4093.2016.03.010

2016-06-01

山东省2015年农业重大应用技术创新课题；青岛市应用基础研究项目(14-2-4-90-jch)；山东省农业科学院科技创新重点项目(2014CXZ11-2; 2014CXZ06-2)；山东省自然科学基金项目(ZR2014CP022)；国家花生产业技术体系项目(CARS-14)

吴正锋(1976-)，男，山东茌平人，山东省花生研究所副研究员，博士，主要从事花生栽培生理方面研究。E-mail: wzf326@126.com。

*通讯作者：孙秀山(1971-)，男，副研究员，主要从事花生栽培生理方面研究。

S565.2048

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