甘薯田间降解膜试验分析

赵桂涛+刘中聚+王世伟

摘要：针对普通地膜残膜污染土壤现状，开展了甘薯[Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill]覆盖降解膜试验。结果表明，试验所采用的氧化生物双降解生态地膜在试验过程中发生降解且降解持续进行，减轻对农田环境影响的同时，铺膜方式与普通地膜一致，且对甘薯长势和产量无不良影响，可以满足甘薯覆膜栽培需要。

关键词：甘薯[Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill]；降解膜；试验分析

中图分类号：S531 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）01-0016-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.01.003

Abstract： For the present situation of soil polluted by plastic film residue， the field experiment of sweet potato[Dioscorea esculenta（Lour.） Burkill] with degradation film was carried out. The results showed that， the oxidative biological degradation film used in this experiment occurred degradation and this degradation was continuous， it could reduce the impact on farmland environment of the plastic film， at the same time the film spreading mode was consistent with ordinary plastic film， and it had the same effects on the growth and yield of sweet potato， it could meet the needs of film mulching cultivation of sweet potato.

Key words： sweet potato[Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill]； degradable film； experiments analysis

甘薯[Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill]是多年生蔓生草本植物，在热带或亚热带能终年生长，对低温反应敏感，在温带遇霜冻死亡。甘薯具有高产稳产特性，鲜薯产量可高达75 t/hm2，适应性广、抗逆性强，耐旱、耐瘠[1-4]。世界上甘薯栽插面积约900万hm2，中国甘薯栽培面积和总产占世界首位，2010年中国甘薯种植面积和总产分别占全世界的45.4%和76.2%。甘薯是中国主要粮食作物之一，仅次于水稻、小麦、玉米，居第四位[5-7]。临沂市地处鲁中南，全年无霜期200 d，境内山地、丘陵、平原各占1/3。丘陵地带土层较薄，但土壤沙性大，适耕性好，适宜甘薯栽培，全市常年种植甘薯4.67万hm2，其中春薯3.33万hm2、夏薯1.33万hm2。

中国于20世纪70年代引入地膜覆盖栽培技术，由于地膜覆盖具有提高地温、保墒、改善土壤理化性状等特点，可加快作物生长发育进程、延长作物生育期、增产增收，而得到快速推广。甘薯覆膜栽培集中在北方春薯区，可增产20%～30%[7]，是北方甘薯高产栽培的重要措施[8-10]，但普通地膜使用后由于日照风化易破碎，回收困难，导致大量地膜残留在土壤中很难分解，影响土壤结构，且阻碍作物根系生长，造成严重的“白色污染”，成为农田面源污染一大社会公害[11-13]。

降解膜的出现提供了一个解决农田残膜污染的可能途径，国内降解膜在马铃薯、棉花、花生等作物上有见报道，如白慧义等[14]研究了降解膜马铃薯田间试验效果，认为降解膜与普通地膜保水保肥能力相当、产量差异不大，但压草效果较差、机械种植时易破裂、降解不好；楊相昆等[15]研究降解地膜对棉田土壤温湿度的影响，认为铺设地膜对棉花影响主要表现在提高土壤温度上，降解膜只要在头水前不破裂，可增加土壤温度，促进棉花生长，其保温性能与普通膜差异不大；袁海涛等[16]研究降解膜降解性能及增温、保墒效果，认为降解膜降解前，在提高地温方面均与普通地膜相同，崩解期后保温作用下降甚至消失。本试验在甘薯田间应用降解膜，探索分析甘薯覆降解膜试验效果。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2016年5月17日至11月3日安排在临沂市兰山区汪沟镇富强家庭农场进行，处于丘陵区，土质沙砾土。试验田地势平坦，肥力均匀一致。前茬小麦，土壤中无地膜残留。

1.2 试验材料

甘薯品种选用商薯19。试验设4个处理，分别为T1、T2，降解膜选用山东天壮环保科技有限公司生产的氧化生物双降解生态地膜（以下简称降解膜），降解速度T1>T2；普通地膜（CK1）选用济南三塑有限公司产品，规格与降解膜一致，均为900 mm×0.004 mm（宽×厚）；不覆膜种植（CK2）。

1.3 试验方法

小区面积16 m2，随机排列；每小区种植4垄，垄距0.79 m，垄沟南北走向，四周设保护行。

通过检测原始样品物理性能及调查铺设作业人员反馈，分析评价地膜的使用性能。分别于7月5日（试验进行50 d）、8月15（试验进行90 d）两个时间点采集样品，通过机械性能检测结果，对比分析评估地膜降解程度。在甘薯生育期间观测甘薯长势，收获时测产。同时，对不同地膜进行直观比较，调查地膜颜色、形态以及表面变化。endprint

采用Microsoft Excel 2010与DPS v7.05对数据进行处理。

2 结果与分析

试验田于5月17日起垄沟覆膜后移栽，其他栽培管理措施与当地大田栽培一致，11月3日收获，整个生育期170 d。试验进行中，T1、T2两个处理发生不同程度降解，现象明显且持续。

2.1 降解膜的铺设性能

地膜物理机械性能见表1，两种降解膜与普通地膜断裂伸长率相当，均可以满足大田铺设要求。试验铺膜过程中，降解膜与普通地膜铺膜方式一致，不改变种植模式及习惯，铺设效果与普通地膜相当。

2.2 降解膜对甘薯长势及产量对比分析

覆膜甘薯T1、T2及CK1在整个生育期间，小区间长势无明显差异，比CK2要好，测产结果见表2。由表2可知，3种覆膜处理T1、T2及CK1产量均高于不覆膜处理CK2。方差分析结果显示，覆膜处理T1、T2、CK1间产量差异不显著，覆膜各处理产量与不覆膜处理差异显著。

2.3 降解性能评价

2.3.1 地膜拉力性能变化 由表3可知，7月5日，试验开始后50 d调查，样品拉力出现下降，T1降解最快，断裂伸长率为84%，T2次之；8月15日，试验开始后90 d调查，T1碎裂无法检测，T2断裂伸长率下降至63%，普通地膜的断裂伸长率为188%；甘薯收获时T1已消失60%以上。

2.3.2 地膜降解效果分析 地膜各阶段降解情况见表4，T1处理降解最快，50 d出现开裂，90 d局部表现为完全破碎，进入碎裂期，170 d降解达60%以上，进入无膜期；T2在50 d时地膜变脆，拉力性能显著下降，90 d出现开裂，局部碎裂，170 d垄侧局部降解完全，其他部位拉力下降明显；普通膜在170 d收获时，基本完好，无降解发生。降解效果T1>T2，CK1不降解。

3 结论

甘薯块根由幼根发育而成，夏薯栽后30 d左右块根开始膨大，生长中期块根膨大较慢，直至9月上旬后進入生长后期块根膨大加快。当温度适宜（22～24 ℃），土壤墒情适宜、透气良好、光照充足时，幼根易于形成块根；反之，不利于块根形成[17]。当5～10 cm地温稳定在15 ℃或气温在18 ℃时，即可栽植甘薯，5月17日甘薯刚栽插时，临沂市全市最低气温在13～14 ℃，覆膜可提高地温，有利于甘薯早发根，覆膜甘薯缓苗早，发根快，比露地栽培甘薯长势强。 5月下旬全市平均气温21.3 ℃，之后气温逐渐攀升，温度低不再是甘薯发育限制因子，降解膜开始发生降解，对甘薯生长无不良影响。甘薯生长中期，气温高，降雨多，土壤透气性差的条件下，由于降解密封性下降，透气性反而改善[18]。同时，测产结果显示，降解膜对甘薯的产量无不良影响，且覆膜甘薯产量均比不覆膜甘薯增产，降解膜与普通地膜处理甘薯产量之间差异不显著。但本试验未对地膜覆盖提高地温、改善土壤理化性状及覆膜对甘薯植株性状的影响等进行测量，尚待进一步研究。

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