不同地膜的降解效果及对设施番茄生长的影响试验

高 兵 孙美艳 陈 慧 刘 俐 华文煊

（1.江苏省农业科学院基地处，江苏 南京210014；2.江苏省南京市六合区农业技术推广站，江苏 南京211500；3.江苏省南京市农业技术推广站，江苏 南京210036）

地膜具有保温、保湿、除草、防病虫、提高产量、改善作物品质等作用，近年来在农业生产上的应用越来越普遍，已与种子、农药、化肥一样，成为不可或缺的生产资料。但地膜的大量使用引发了土壤板结、降低了土壤透气性，致使作物根系发育受阻，同时田间的地膜残体不利于下茬作物的耕种，地膜中的添加剂进入空气、土壤、水体，污染了环境，严重影响了农业的可持续发展。

随着我国对生态环境保护力度的不断加大和地膜生产技术的不断提高，以聚丁二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯（PBAT）为主要基础原料的可降解地膜已研发成功并被广泛应用于农业生产。PBAT属于热塑性生物降解塑料，既有较好的延展性和断裂伸长率，又有较好的耐热性和耐冲击性能，是目前兼具保温性和可降解性最好的塑料材料之一。为探究不同地膜的降解效果及不同地膜对设施番茄生长的影响，我们于2020年开展了相关试验，现将试验结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试地膜有可降解地膜（厚度0.008 mm，上海弘睿生物科技有限公司提供）、加厚型塑料地膜（厚度0.012 mm，江苏米可多农膜发展有限公司提供）、普通塑料地膜（目前使用最普遍，厚度0.010 mm，江苏米可多农膜发展有限公司提供），供试番茄品种为苏粉14（适合长江中下游地区种植，江苏省农业科学院提供）。

1.2 试验方法

1.2.1 不同地膜降解效果比较试验

试验设在江苏省农业科学院六合基地。该地区年降水量941.6 mm，平均气温15.6℃，最高气温36℃，最低气温-8.2℃，全年日照时数1 973 h。2020年3月10日，用剪刀将地膜裁成边长为15 cm的正方形并埋入10 cm深土壤中，每种地膜裁3块，于填埋后60 d、120 d、160 d、210 d观察记录地膜的降解情况，每个处理3次重复。

1.2.2 不同地膜对设施番茄生长的影响试验

试验设在江苏省农业科学院六合基地B3试验地8332单体塑料大棚内。试验大棚长45 m、宽8 m，筑3垄。番茄采用穴盘育苗，电热线辅助加热，每穴播2粒种子，出苗后每穴留1株。2020年3月10日下午定植，株距40 cm，行距80 cm，浇透缓苗水，以后采用滴灌设施统一供水。每垄设3个处理，每个处理铺设1种地膜，3条垄为3次重复。番茄生长过程中，每小区随机选定3株做好标记作观察对象，定期调查叶片数、株高、茎粗等性状，每10 d调查1次，并计算每天的增长量。叶片数为除心叶外所有真叶，株高为子叶处到生长点的高度，茎粗为第1片真叶下方1 cm处茎的粗度。采收后记录番茄产量，并折算单位面积产量。采用Excel 2003对试验数据进行统计分析，并对产量数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 各参试地膜的降解效果

各参试地膜的降解效果见表1。

表1 各参试地膜的降解效果

由表1可知，填埋后60 d和填埋后120 d，各参试地膜均表现为完好，未出现明显变化；填埋后160 d，各参试地膜表面完整，可降解地膜的耐拉伸强度明显下降，普通地膜的耐拉伸强度略有下降，加厚地膜的耐拉伸强度无明显变化；填埋后210 d，可降解地膜有明显的裂缝和孔洞，普通地膜的耐拉伸强度明显下降，加厚地膜的耐拉伸强度无明显变化。

参考可降解膜在棉花上的应用规程DB37T 3381-2018中地膜经填埋后表面出现裂缝或孔洞（小于2 cm）即表明其处于降解诱导期的标准，本试验中可降解地膜填埋后210 d即进入降解阶段。填埋后210 d，加厚地膜未发生明显变化且韧性好，有利于换茬时回收利用；普通地膜虽未出现裂缝，但韧性变差，不利于后期的回收利用。

2.2 各参试地膜对设施番茄生长和产量的影响

2.2.1 各参试地膜对番茄植株生长的影响

各参试地膜对番茄植株生长的影响见表2。

表2 各处理番茄植株的长势

由表2可知，各处理的番茄植株长势从强至弱依次为加厚地膜＞可降解地膜＞普通地膜，但各处理间差异不明显，日均株高增长量、日均茎粗增长量和日均叶片数增长量无明显差异。

2.2.2 各参试地膜对番茄产量和效益的影响

各参试地膜对番茄产量和效益的影响见表3。

由表3可知，加厚地膜处理的番茄产量最高（4 672 kg/667 m2），显著高于其他处理，其次为可降解地膜处理（4 359 kg/667 m2），普通地膜处理的番茄产量最低（4 183 kg/667 m2）。番茄的产值主要由产量和商品性决定，本试验各处理间番茄的商品性差异不大，因此番茄的产值主要由产量决定。按当季番茄批发价4元/kg计，加厚地膜处理的番茄产值最高，达18 688元/667 m2，其次为可降解地膜处理（17 436元/667 m2），普通地膜处理的番茄产值最低（16 732元/667 m2）。扣除相关成本后，加厚地膜和可降解地膜处理的番茄效益仍高于普通地膜处理，分别为13 970元/667 m2和12 506元/667 m2。

表3 各处理番茄的产量和经济效益

3 结论与讨论

本试验结果表明，可降解地膜填埋后的降解速度最快，加厚地膜填埋后无降解迹象、可回收再利用，普通地膜填埋后的耐拉伸强度降低、不宜回收再利用；随着地膜厚度的增加，设施番茄的叶片数、株高、茎粗、产量和经济效益等性状随地膜厚度的增加而表现出增长趋势；可降解地膜不仅可减少环境污染，而且番茄植株长势、产量、经济效益表现良好，建议推广应用。