全生物降解地膜在马铃薯生产中的应用试验

叶飞华，姚学良，向文彬，沈良，章柏松，朱亚平

(1.湖州市农作物技术推广站，浙江 湖州 313000； 2.湖州市南浔区农业技术推广中心，浙江 湖州 313009；3.湖州田娘粮食专业合作社，浙江 湖州 313009； 4.湖州金满园农业科技有限公司，浙江 湖州 313000)

地膜覆盖技术应用带动了我国农业生产力的显著提高和生产方式的改变[1]，但地膜的广泛使用也带来了“白色污染”、土壤结构的破坏、影响农机作业和作物生长等问题[2]。为有效减少地膜污染，而又基本不影响地膜应用的增产增收效果，我们开展了全生物降解地膜在马铃薯生产中的应用试验，为科学应用地膜提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验在湖州市南浔区善琏镇港南村的湖州田娘粮食专业合作社进行，地理位置120°19′06″S，30°41′26″N，属北亚热带气候区，季风显著，四季分明，雨热同季，降水充沛，光温同步，日照较少，气候温和，空气湿润。年平均气温15.7 ℃，年降水量1 231.5 mm，年日照时数1 838 h，年平均降雨日148.5 d。试验地前作为水稻，土壤质地为黏壤土，土壤肥力中等。马铃薯品种为兴佳2号。

参试的地膜有8 μm黑色全生物降解地膜、8 μm白色全生物降解地膜(云南中博生物)，7 μm普通白色PE地膜3种(市售)。

1.2 处理设计

试验设3种地膜覆盖处理：处理1，8 μm黑色全生物降解地膜(下称黑降膜)，面积105.8 m×2.1 m；处理2，8 μm白色全生物降解地膜(下称白降膜)，面积105.8 m×4.2 m；处理3，7 μm普通白色PE地膜为对照(CK)，面积105.8 m×6.3 m。大区试验。作畦栽培，畦宽连沟1.05 m，沟宽30 cm，双行种植，株距31.5 cm，密度667 m24 000株。667 m2用种量150 kg。种薯切块，顶芽每块质量20 g、尾芽每块质量45 g左右，再用滑石粉加代森锰锌滚种一遍，防止切口感染病菌，然后种植。每667 m2施商品有机肥500 kg作基肥、3%辛硫磷颗粒剂1.8 kg防治地下害虫。1月26日播种，1月27日盖膜，3月13日培土上畦面，5月14日机械化收获和测产。

1.3 调查项目与方法

全生长期观察地膜裂解情况，包括始裂期(手拉膜易破，紫果酸模等部分杂草能从地膜下顶出来的时间)、撕裂期(手摸膜易破，加一点外力地膜呈纵向破裂的时间)、碎裂期(手摸膜易碎裂，加一点外力地膜呈碎片化破裂的时间)。

田间观察马铃薯的长势和叶色，用卷尺测量马铃薯的株高。

4月24日，调查田间杂草生产情况，计数杂草紫果酸模(野菠菜)的株数。

采收当天，进行田间测产，测定马铃薯大、小薯、商品薯的产量和数量。

2 结果与分析

2.1 地膜降解期及对马铃薯生育期的影响

表1表明，3种地膜处理对马铃薯生育期的影响不大，白降膜和对照普通白色地膜处理生育进程一致，黑降膜处理仅出苗期比白降膜和对照处理迟4 d。

2种降解地膜始裂期差异较大，但撕裂期明显缩短，碎裂期基本一致(表1)。对照普通白色地膜的始裂期为5月6日，白降膜、黑降膜分别比对照提早了28和12 d，白降膜又比黑降膜提早了16 d。撕裂期白降膜为4月23日，比黑降膜4月28日提早了5 d，而对照在马铃薯采收时还未到撕裂期。白降膜、黑降膜碎裂期均为5月13日。

表1 马铃薯生育期及地膜裂解的表现

注：-表示没有观测到。

2.2 马铃薯长势及杂草生长

从马铃薯长势上看，前期长势相近，看不出差异，但到后期差异逐渐明显(表2)。对照长势最好，叶色较深，植株较高，黄叶较少；白降膜处理长势明显弱于对照，叶色较浅，植株稍矮，基部黄叶较多，后期似有缺肥状；黑降膜处理长势界于白降膜与对照两处理之间，长势稍弱于对照。分析原因，主要是白降膜处理杂草数量较多、株形较大，杂草与马铃薯争肥、争光矛盾较突出所致。黑降膜处理杂草明显较少，对照杂草最少，也较小。杂草品种主要为紫果酸模，人称野菠菜，属蓼科杂草，植株高大，分蘖力强，与马铃薯争肥争光的能力较强，影响了马铃薯的正常生长。

2.3 马铃薯产量及其构成

表3表明，产量以白降膜处理最低，薯块总产量和商品薯产量667 m2分别为1 870和1 778 kg，比对照低8.7%和9.7%。黑降膜处理产量分别为2 021和1 944 kg，仅比对照低1.3%和1.2%。3个处理的商品率相近，为95%～96.2%。

表2 不同地膜处理对马铃薯长势及杂草紫果酸模(野菠菜)生长的影响

表3 不同地膜处理马铃薯的产量表现

分析马铃薯产量的构成因素，发现白降膜处理产量较低的原因主要在于单株薯块数量较少，也因100 g以上的大薯数量较少。白降膜处理平均单株薯块数为4.7个(表4)，分别比黑降膜处理和对照减少0.2和0.7个。

表4 不同地膜处理小区马铃薯的产量构成因素表现

注：测产小区面积12.6 m2。

2.4 经济效益

不同处理的经济效益与产量趋势一致。表5表明，产值以白降膜处理最低，每667 m2为2 489元，比对照减少266元；收益203元，比对照 减少376元；黑降膜处理与对照接近，每667 m2产值2 722元，比对照减少33元；收益436元，比对照减少143元。如果考虑普通地膜残留对土壤生态环境的影响以及人工捡拾地膜和回收处理成本等因素，黑降膜处理比对照就有优势。

表5 不同地膜处理马铃薯的667 m2经济效益表现

注：马铃薯单价以1.4元·kg-1计算。

3 小结与讨论

试验结果表明，降解膜覆盖马铃薯产量偏低，其中8 μm白色全生物降解地膜处理对产量和效益影响较大，暂不适宜在马铃薯生产中较大规模应用。8 μm黑色全生物降解地膜处理对产量和效益影响较小，综合考虑普通地膜残留对土壤生态环境的影响以及农膜回收处理成本等因素，黑降膜替代普通PE白色地膜是可行的，只要给予一定的政策扶持，推广前景良好。完全生物降解地膜的质量还需要提高。白降膜的始裂期较早，明显早于黑降膜，但碎裂期基本一致。白降膜、黑降膜的横向韧性明显弱于普通白色PE地膜，覆盖作业时容易破裂，不利于机械化播种盖膜作业。白降膜因韧性弱、透光，杂草容易生长。如果白降膜在工艺上，能做到与普通地膜韧性相当、能基本控制前期杂草，则其推广应用前景会明显提升。

马铃薯地膜覆盖规模化栽培，需要结合机械化播种和机械化收获。如果天气良好采用机械化种植和盖膜，地膜要有较好的韧性，这次试验所使用的降解膜横向韧性不足，可能会影响机械化盖膜作业。普通地膜虽然不易降解，但在机械化收获中能及时回收全部地膜，不存在地膜污染问题。但如果采用人工挖薯，地膜无法全部回收，完全生物降解地膜的无污染优势能充分显现。

完全生物降解地膜的价格明显较高，但由于使用量不大，单位面积成本增加不多，只要加强政策支持、农田生态环境保护重要性的宣传、农田地膜污染防治的管理、应用技术的进一步研究等综合措施，可以更好地达到推广的目的。