生物降解地膜对热区土壤温湿度和西瓜生长的影响

陶凯　杨小锋　曹明

摘要[目的]研究生物降解地膜对热区土壤温湿度和西瓜生长的影响。[方法]通过比较5种不同生物降解地膜在热带地区对土壤温湿度和西瓜生长的影响，综合评价降解地膜在热带地区性能表现及适用性。[结果]5种生物降解地膜对土壤的温湿度差异显著，ND-SJ3、ND-SJ4保温保墒效果最好。西瓜生长方面，除叶绿素外，其他几个生长指标均存在差异，具体表现为：株高TZ-1下降9.1%、HN-WS下降8%；茎粗ND-SJ3>CK>DN-SJ4>HD-2>TZ-1 >HN-WS；叶面积ND-SJ4下降5.5%、TZ-1下降10.2%、HD-2下降4.4%、HN-WS下降19.7%。产量和品质方面，几种地膜间的差异不大；降解效果以HD-2、TZ-1表现最好，ND-SJ3、ND-SJ4降解时间较长。[结论]HD-2、TZ-1、 ND-SJ3、ND-SJ4生物降解地膜可以代替普通地膜起到保温保墒的作用，并且可以满足西瓜的生长，可以进行示范推广。

关键词生物降解地膜；土壤温湿度；西瓜生长

中图分类号S651文献标识码

A文章编号0517-6611（2018）28-0073-03

Effects of Biodegradable Plastic Films on Soil Temperature and Humidity and Watermelon Growth in Hot Area

TAO Kai， YANG Xiaofeng，CAO Ming et al（Sanya Research Institute of Southern Propagation Science and Technology， Sanya， Hainan 572000）

Abstract[Objective] The research aimed to study the effects of biodegradable plastic films on soil temperature and humidity and watermelon growth in hot area.[Method]Five kinds of biodegradable plastic film had significant difference in soil temperature and humidity， and NDSJ3 and NDSJ4 had the best effect. In terms of watermelon growth， except for chlorophyll， there were differences in several other growth indicators，which were characterized by a 9.1% decrease in plant height TZ1 and a 8% decrease in HNWS.The stem was NDSJ3>CK>DNSJ4>HD2>TZ1 >HNWS；Leaf area， NDSJ4 decreased by 5.5%， TZ1 decreased by 10.2%， HD2 decreased by 4.4%， and HNWS decreased by 19.7%.In terms of yield and quality， there was little difference between several mulch films；The degradation effect was best in HD2 and TZ1， and the degradation time of NDSJ3 and NDSJ4 was longer.[Result]In the process of determinating total cyanide， the influence of laboratory reagents and operational factors on the determine results were bigger.Operation must be carefully，try ones best to avoid artificial effect.When calibrating a solution，it should be noted titration endpoint， increasing the number of parallel samples， to prevent excessive deviation.In the reagent preparation， try to pay attention to the exact concentration of the reagent. [Conclusion]HD2， TZ1， NDSJ3， NDSJ4 biodegradable plastic film can replace the ordinary film for heat preservation and moisture preservation， and can meet the growth of watermelon， and can be demonstrated and popularized.

Key wordsDegradable mulching film；Soil temperature and humidity；Watermelon growth

地膜覆蓋栽培技术[1-2]的成功应用，促进了我国农业的发展，它不但保温保湿，还促进作物的生长，提高产量。由于常规地膜采用聚乙烯材料，不能自行降解。地膜农作后不能完全回收，往往翻入土壤导致逐年积累，而形成隔离层造成土壤污染[3-5]，致使作物减产。海南作为“冬种北运”基地[6]之一，每年地膜使用面积达24.67万hm2，地膜残留量约为50 kg/hm2。可降解地膜[7-9]的成功研发为地膜覆盖栽培技术开辟了新的道路。由于不同的气候环境对可降解地膜降解速率有很大的影响，因此，笔者通过试验研究可降解地膜在热带地区对作物的影响，旨在筛选出适用于海南地区作物生长的可降解地膜。

1材料与方法

1.1试验材料

供试地膜共6种，ND-SJ3、ND-SJ4、TZ-1、HN-WS、HD-2为生物降解地膜，以普通银黑地膜为对照（CK），供试地膜除ND-SJ3、ND-SJ4为1.0 m宽，其余规格均为1.5 m宽；HN-WS和CK厚度为0.015 mm，其余地膜厚度均为0.010 mm，详见表1。

1.2试验方法该项目涉及2个试验，第1阶段为生物降解地膜对土壤温湿度的影响试验，试验设置6个处理，其中生物降解地膜为ND-SJ3、ND-SJ4、TZ-1、HN-WS、HD-2、CK，以普通银黑双色地膜为对照（CK），一种地膜即为一个处理，将刚出厂的地膜裁剪为50 cm×50 cm相同大小的样品，于2016年11月4日铺设，观察降解情况，并用土壤温湿度传感器SWR-100W每隔5 d定时（07：00、14：00、19：00）监测记录土壤表层5 cm温度和湿度。

第2阶段为降解地膜覆盖西瓜栽培试验，试验设置与第1阶段试验相同，于2017年3月在三亚市热带设施农业科技示范园进行，比较5种生物降解地膜在西瓜栽培中的降解性能，并测定西瓜植株的株高、茎粗、叶绿素、叶面积以及产量和品质，从而研究生物降解地膜对西瓜生长发育、品质、产量的影响。

2结果与分析

2.1生物降解地膜对土壤温度和湿度的影响

从表2和表3可以看出，几种地膜的温度和湿度在一天内呈现出相同的变化规律，均在14：00时達到最高。相对于同一时间，土壤温度变化规律均表现为ND-SJ3>ND-SJ4> CK >HD-2>TZ-1>HN-WS，湿度变化规律为ND-SJ3> CK >ND-SJ4>TZ-1>HD-2>HN-WS，差异显著。由此表明，ND-SJ3生物降解地膜具有保温保墒的效果且优于普通地膜。

2.2生物降解地膜对西瓜生长的影响株高和茎粗能最直观地反映作物植株长势的差异性。果实膨大期在每个小区随机选取10株西瓜进行测定。

从表4可以看出，除ND-SJ3外，使用生物降解地膜的西瓜植株各个生长指标均低于对照水平。与对照相比，TZ-1、HN-WS生物降解地膜处理的株高与对照存在显著差异，主要表现为TZ-1下降9.1%、HN-WS下降8%，其他几种生物降解地膜对西瓜株高没有影响；茎粗除TZ-1、HN-WS外，其他几种生物降解地膜之间差异不明显，主要表现为ND-SJ3>CK>DN-SJ4>HD-2>TZ-1 >HN-WS；各地膜对西瓜叶绿素含量影响较小，不存在差异；叶面积除HN-WS，其他都不明显，具体表现为ND-SJ4下降5.5%、TZ-1下降10.2%、HD-2下降4.4%、HN-WS下降19.7%。综合来看，ND-SJ3生物降解地膜对西瓜生长的各个生长指标与普通地膜差异性不大，不影响西瓜正常生长，可以替代普通膜使用；ND-SJ4、HD-2还有待进一步改善。

2.3生物降解地膜对西瓜产量和品质的影响

品质和产量是反映作物经济效益的直观因素，试验通过在西瓜成熟期各选取5个样品进行测定。

从表5可以看出，各个试验小区的西瓜在果实形状以及糖度上差异不显著，其产量的变化也不大，综合表4，生物降解地膜可以在不影响产量和品质的情况下代替普通地膜，可用于推广。

2.4生物降解地膜降解规律

从表6可以看出，在试验进行20 d 时，TZ-1、HD-2、ND-SJ4出现破洞开始进入诱导期；60 d 时，TZ-1降解率首先达到50%以上，其次为HD-2，其拉力明显降低，ND-SJ3、ND-SJ4虽然进入诱导期，但未开始降解，而HN-WS和CK没有明显变化；试验进行到100 d时， HD-2率先完成降解，TZ-1降解率达70%以上，ND-SJ3、ND-SJ4开始进入降解期，达到预期结果，而HN-WS出现针孔大的破洞；180 d时，ND-SJ3、ND-SJ4降解率都达到80%以上，HN-WS除了厚度降低再没有任何变化。综上所述，HD-2、TZ-1、ND-SJ3、ND-SJ4适用于西瓜的栽培，而HN-WS不适于热带地区使用。

3小结与讨论

经过对比6种地膜对土壤温湿度和西瓜长势的影响，结果表明，在土壤温湿度方面，ND-SJ3生物降解地膜性能更好且优于普通地膜；西瓜生长方面，综合4个生长指标以及田间表现，ND-SJ3生物降解地膜对西瓜生长的各个生长指标与普通地膜差异性不大，不影响西瓜正常生长，其次为ND-SJ4、HD-2，可以替代普通膜使用，其他几种对西瓜生长影响较大；产量和品质方面，几种地膜间的差异变化不是很大。综合土壤温湿度、田间表现以及降解情况，建议推广ND-SJ3、ND-SJ4、HD-2、TZ-1在西瓜、甜瓜等作物适用，由于ND-SJ3、ND-SJ4降解期较长，后期也可以在长期作物上进行栽培试验。

参考文献

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