施光美 金文娟 戴振福,2
(1扬中市农业农村局,江苏扬中 212200;2扬中市新坝镇江花家庭农场,江苏扬中 212200)
塑料地膜是农业发展进程中重要的农业生产资料,具有提高地温、保持土壤水分、改善土壤理化性状、延长作物生育期、大幅提高作物产量等优势[1-3]。为了比较在相同栽培技术条件下使用全生物降解膜、强化耐候地膜、普通地膜(PE)3类地膜在番茄栽培上的生物效应,验证不同类型地膜对作物生长发育、产量、地膜裂解的影响,为扬中市地膜减量替代提供科学参数和技术指导方案,开展了此次试验。
试验田块位于扬中市新坝镇江花家庭农场,试验田为单体钢架大棚,地块面积480 m2(6 m×80 m)。前茬为黄花苜蓿,黄花苜蓿于2020年3月下旬茎秆还田,田块土壤肥沃。
供试作物:番茄,品种为合作906。供试地膜:上海泓睿生物科技有限公司生产的全生物降解农用地膜,厚度0.008 mm,黑色;南通龙达生物新材料科技有限公司生产的高强度耐候性易回收地膜,厚度0.01 mm,白色;山东临沂朋农牌聚乙烯塑料薄膜(PE膜),厚度0.01 mm,白色。3种地膜幅宽均1.2 m。
试验共设4个处理,分别为覆盖全生物降解膜、耐候膜、PE地膜和不覆膜(CK)。单因素随机区组设计,3 次重复,小区面积 20 m2(5 m×4 m),小区排列方向与小区长垂直,区组四周设50 cm的保护行,区间设1 m间隔走道。
4月10日前耕翻5次、平整,上膜实施避雨栽培。4月9日统一基施复合肥(15-15-15)225 kg/hm2。4月10日起垄,垄与重复方向平行,垄宽2.5 m;按垄栽插番茄苗,每垄2行,每行7株,行间距50 cm左右,株距50 cm。活棵后用扎丝吊绑茎秆,并定期用绑蔓机固定。主蔓整枝,各小区统一农艺管理措施。
4月10日按试验要求进行覆盖地膜处理栽插,自铺膜当天起,每隔10 d定点拍摄2张照片影像记载地膜颜色、形态变化、表面完整度。5月6日观察番茄苗期株高、茎粗、分枝数等性状;中期观察番茄现蕾期、青果直径等指标。5月20日用氯虫苯甲酰胺15 g/hm2+高效氯氰菊酯600 mL/hm2混合喷雾,防治虫害。6月11日对小区测实产。7月3日测量不同处理草相发生状况,计鲜重。
由表1可知,CK小区鲜草量最大,达21.1 kg,极显著高于铺膜的3个处理;PE膜小区鲜草量9.1 kg;全生物降解膜小区鲜草量4.5 kg。CK小区单位面积杂草株数最多且单株重最大,全生物降解膜小区单位面积杂草株数少,PE膜和耐候膜小区杂草发生量较CK少、较全生物降解膜小区多。可见,铺设地膜对杂草发生有明显抑制作用[4]。其中,全生物降解膜是黑色膜,杂草发生晚、植株小,大部分从种植孔或膜降解破裂缝隙中长出。
表1 不同处理杂草鲜重及差异显著性测定(LSR法)
对杂草鲜重进行方差分析,结果表明,无论是PE膜、耐候膜还是全生物降解膜,对杂草的抑制效果均与CK差异极显著,但PE膜与耐候膜之间差异不显著,全生物降解膜与PE膜、耐候膜之间差异达极显著水平。
2.2.1 不同处理对番茄前期性状的影响。不同处理对番茄苗期性状株高、茎粗、分枝数及现蕾期的影响见表2。覆膜处理番茄株高较CK明显高出72.2%~86.1%,以生物降解膜增幅最低,PE膜和耐候膜增幅相当,以耐候膜增幅最高(86.1%);覆膜处理番茄茎粗较CK增加78.8%~96.2%,以生物降解膜增幅最低,耐候膜增幅最高,且较PE膜高出2.0%。耐候膜对番茄前期生长促进作用最明显,其次是PE膜,耐候膜和PE膜对番茄前期生长促进作用相当;最后是全生物降解膜,比PE膜对番茄前期生长促进作用低7%左右。
表2 不同处理对番茄前期性状的影响
从表2可以看出,覆膜处理较CK分枝数明显增多。其中:PE膜小区分枝最多,较CK多30个;其次是耐候膜,比CK多28个;最后是全生物降解膜,较CK多16个。耐候膜和PE膜水平相当,两者在促进番茄苗前期分枝上作用较全生物降解膜强。覆膜处理僵苗株数较CK明显减少,说明覆膜处理明显有利于番茄苗返青活棵。从表2还可以看出,覆膜处理明显促进了番茄生殖生长,现蕾期较CK提前了11 d以上,3个覆膜处理效果相当。
2.2.2 不同处理对青果直径的影响。现蕾25 d后对番茄青果直径进行了测定,结果见表3。可以看出,覆膜处理青果直径显著高于不覆膜处理(CK)。其中:覆膜处理又以耐候膜青果直径最大,达7.9 cm;其次是PE膜,青果直径达7.6 cm;全生物降解膜青果直径较小,为7.4 cm。耐候膜与PE膜间青果直径差异不显著,但与全生物降解膜之间差异显著;PE膜与全生物降解膜之间差异不显著。
表3 不同处理对青果直径的影响
2.2.3 不同处理对产量的影响。由表4可知,不同处理对番茄产量影响差异达极显著水平。覆膜处理较不覆膜处理(CK)增产极显著,增产幅度达223.8%~308.3%,以耐候膜增幅最大,PE膜次之,全生物降解膜最低。其中:耐候膜较PE膜增产显著,较全生物降解膜和CK增产达极显著水平;PE膜和全生物降解膜间差异不显著。说明增产效果以耐候膜最好;其次是PE膜和全生物降解膜,两者效果相当。
表4 不同处理对番茄产量的影响
全生物降解膜铺设18 d后进入诱导期,36 d后进入开裂期,71 d后进入大裂期,130 d后进入碎裂期。翻耕时,全生物降解膜呈海苔状,部分融入土壤中,不能分离。PE膜铺设71 d后进入诱导期,之后一直处于诱导期状态;收集时,可以完整收起来,除了移栽孔外无大孔穴。耐候膜铺设36 d后进入诱导期,之后一直处于诱导期状态;收集时,可以完整收起来,除了移栽孔外无大孔穴。
试验结果表明:耐候膜、全生物降解膜、PE膜3个覆膜处理均明显促进了番茄活棵、营养生长和生殖生长,覆膜处理少或无僵苗、植株高大、茎秆粗壮、现蕾期提前了11 d以上,3个覆膜处理效果相当;不同处理对番茄产量影响差异达极显著水平,与不覆膜相比,以耐候膜增产幅度最大,PE膜次之,全生物降解膜增幅最低;耐候膜较其他处理增产显著,较全生物降解膜增产达极显著水平,PE膜和全生物降解膜间差异不显著。说明增产效果以耐候膜最好;其次是PE膜和全生物降解膜,两者效果相当。与不覆膜相比,PE膜、耐候膜和全生物降解膜对杂草抑制效果均极显著[4-5],但PE膜与耐候膜之间差异不显著,全生物降解膜与PE膜和耐候膜之间差异极显著。主要原因可能是全生物降解膜为黑色,压草效果好。
全生物降解膜铺设36 d后进入开裂期,71 d后进入大裂期,部分碎片融入土壤中,不能分离;PE膜铺设71 d后进入诱导期,耐候膜铺设36 d后进入诱导期,两者在作物生长结束后均可以完整收起来[4]。试验后期全生物降解膜分裂降解迅速,PE膜、耐候膜裂解缓慢,作物生长周期结束时必须回收残膜,残留土壤中对后茬作物及环境影响大[6]。因此,建议加大全生物降解膜的推广应用力度,减量应用耐候膜,淘汰使用PE膜。