生物降解地膜在长沙烟区烤烟生产中的应用探析

夏滔，李智勇，张文军

(长沙市烟草公司，湖南 长沙 410600)

地膜在烤烟生产中非常常见，具有促进烟叶增产提质、改善中下部烟叶的光照条件、减轻杂草和病虫为害等作用[1-3]。与此同时，地膜的大规模应用也带来了白色污染，对生态环境造成了损害。生物降解地膜可较好地协调土壤中的水、肥、气、热状况，并可省去揭膜用工，减少白色污染，对烤烟生产具有重大的实用价值[4-6]。目前，全生物可降解地膜在长沙烟区的田间应用还缺乏系统研究。基于此，本试验以生物降解地膜的使用性能、烤烟生长、土壤情况等为评价指标，对生物可降解地膜和普通地膜开展田间对比试验，探析生物可降解地膜在烤烟生产上的应用前景，以期为烟区烤烟清洁生产、可持续生产提供支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验选在湖南长沙市宁乡县黄材镇黄材村(112.13°E，28.15°N)有代表性的丘块进行，试验区平均海拔110 m，土壤肥力中上水平，水利设施较为完善。

供试品种为云烟87。供试地膜包括普通配色地膜和长沙瑞和公司生产的生物降解地膜。

1.2 处理设计

试验共设3个处理：T1，普通配色聚乙烯地膜；T2，以烟梗为原料的生物降解地膜；T3：不盖地膜。每个品种种植667 m2。以当地习惯水平(每667 m2N 10 kg，N∶P∶K为1∶1∶3)施肥。田间栽培管理按当地生产规范化要求进行，各项农事操作及时一致，均按照《长沙烟叶标准化生产技术方案》执行。

1.3 测定项目与方法

土壤温度。采用曲管地温表测量离地表10 cm深度的地层温度，每个处理至少3个采集点，每3 d至少进行2次观测，分别为08：00和14：00。土壤湿度：采用土壤湿度测量仪测定，在距地表10 cm深度处进行，每个处理至少3个采集点，与测定土壤温度同时段进行。

降解程度观测。每5 d进行一次，观察地膜的变化情况，如变薄、出现孔隙、颜色变化等，并拍照。

用工量及其费用调查。记载并测算各处理覆盖环节的用工量及用工成本。

农艺性状。于打顶期左右，每小区随机观察有代表性烟株10株，测量并记载株高、叶数、茎围、节距、腰叶长、腰叶宽等农艺性状指标。

主要经济性状。按小区采收，烘烤，分级，计产，统计单位面积产量、均价、产值、上等烟比例、中等烟比例等。经济性状统计参照烤烟国家标准42级进行分级测产，按照当年国家收购价格测算产量、产值、均价等。

2 结果与分析

2.1 地膜覆盖及其降解

从表1可知，普通聚乙烯地膜(T1)在试验期间仅在颜色上出现泛白的变化，而孔隙和厚度基本没有变化，质量略减轻，可能是受到了揭膜时的磨损所致。生物降解地膜(T2)的覆盖使用量较大，每667 m2达到了28 kg，约50 d后完全降解，颜色由米黄变成白色，厚度逐渐变薄，孔隙随时间增多扩大，最终只剩下细小的残片直至降解完成。

表1 地膜覆盖及降解情况

2.2 土壤温湿度

从图1可以看出，气温的变化较土壤温度变化幅度大，3月26日至4月16日，T1、T2及T3处理8:00的土壤平均温度分别为15.12、14.88、14.88 ℃，14:00的土壤平均温度分别为19.75、20.88、18.38 ℃，不同处理的土壤温度差异不大，但可以看出，两个覆膜处理的土壤温度均较不覆膜略高，说明覆盖地膜具有一定的保温作用。4月17日普通膜揭膜后，T1、T2及T3处理8:00的土壤平均温度分别为17.88、18.63、18.25 ℃，14:00的土壤平均温度分别为20.20、20.25、20.38 ℃，处理间差异较小，说明生物降解地膜的保温作用优势不明显。

图1 各处理8：00(上)和14：00(下)的土壤温度

从图2可以看出，试验期间正值雨季，各处理相对湿度变化基本一致。3月26日至4月16日，T1、T2及T3处理8:00的平均土壤相对湿度分别为58.15%、57.04%和56.64%，14:00的平均土壤相对湿度分别为57.76%、55.34%和54.43%，各处理间T1湿度相对较高。4月17日普通膜揭膜后，T1、T2及T3处理8:00的平均土壤相对湿度分别为64.51%、65.79%和63.35%，14:00的平均土壤相对湿度分别为64.75%、67.00%和64.16%，T2处理的相对湿度高于T1，说明生物降解地膜在后期发挥了一定的保湿作用。

图2 各处理8:00(上)和14:00(下)的土壤湿度

2.3 生产成本

从表2可以看出，T1在使用量及购买成本上均低于T2。在覆膜揭膜成本上，因为T1无法降解需要人工处理，因此成本较T2高。T2地膜使用量较大，且单价更高，但由于其不需要揭膜，能够自行降解，因此覆盖揭膜成本低于T1，但总成本仍高于T1。总体来看，生物降解膜能够有效保护环境，但用量及价格比较高。

表2 各处理667 m2覆膜的生产成本

2.4 大田生育期

由表3可以看出，T1与T2处理的各生育时期基本一致，在烟株现蕾前，盖膜的各生育时期相比T3要提前2 d，这样延长了烟株的营养生长时间，有利于前期的营养物质积累。现蕾以后，各处理的生育期及采收期基本保持一致。总的来说，不同处理对烟株生育期影响较小。

表3 不同处理对大田生育期(月-日)的影响

2.5 农艺性状

从表4可以看出，3种处理的烟株株高差异明显， T1最高，T3最低。各处理茎围大小相当，节距以T1最高。各处理的上、中、下部叶长宽差异不明显，但均以T2的最低。各处理的叶片数基本相同，根与叶的鲜重和干重均以T2最大，可能因其覆膜时间较长，促进了整个烟株的生长。总体来看，不同处理对农艺性状的影响较小。

表4 不同处理对农艺性状的影响

2.6 经济性状

从表5可以看出，产量、上等烟比例、产值及均价均以T2高，T1和T2处理的烟叶产量、上等烟比例、产值和均价较为接近，都高于T3，说明覆膜可以提高烟株的产值。

表5 不同处理对主要经济性状的影响

3 讨论

本研究显示，由烟梗为原料制成的生物降解地膜与聚乙烯普通地膜同样具有保温保湿的作用，且其覆盖的时间更长，特别是在普通地膜揭膜以后，生物膜仍可以继续起到一定的保温保湿作用，对促进后期烟株的生长有一定的作用。生物降解地膜由于在后期无需揭膜操作，减少了揭膜用工，也减少了一些虫草的侵害，符合烟草生产降本增效的要求。此外，生物降解地膜在环保方面优势明显，能够逐渐降解，绿色无公害，而普通地膜却会造成白色污染。在农艺性状方面，生物降解地膜处理对烟草根叶质量有一定的增重效果，可能是长时间的覆膜促进了烟株生长；在经济性状方面，生物降解地膜处理也表现出一定的增产增收作用。

与传统地膜相比，生物降解地膜处理对烟株生育期及主要农艺性状无显著影响，且每667 m2可节约用工成本100元，但因生物降解地膜的购买价格比普通地膜高且使用量也较大，从生产成本角度考虑，对烟农来说并不划算。生产商应进一步改进地膜生产工艺，在确保地膜质量基础上降低销售价格，以实现大面积推广应用。