不同全生物降解地膜水稻旱作覆膜栽培对比试验

刘宏金

（内蒙古自治区耕地质量监测保护中心，内蒙古呼和浩特 010011）

大兴安岭南麓向松嫩平原过渡地带是内蒙古自治区重要的水稻生产基地，近几年，随着农业供给侧结构性改革的深入推进，扎赉特旗在旱田广泛推广水稻旱作覆膜栽培技术，应用常规普通地膜已成为确保农业节水节肥、增产增收的重要手段和技术，为农业丰收发挥了巨大作用[1]。然而，常规地膜在自然环境条件下难以降解，形成农业面源污染，严重危害生态环境[2]。因此，积极探索全生物降解膜替代技术，开展应用不同降解地膜水稻旱作覆膜栽培对比试验，为大兴安岭南麓平原过渡地带推广应用全生物降解地膜提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在内蒙古自治区扎赉特旗五道河子村旱田进行。试验区海拔174 m，属中温带大陆季风性气候，昼夜温差大，年平均气温4.4℃，年降水量430 mm，无霜期130 d，有效积温3 123.2℃，年平均日照时数3 027 h。试验田土壤类型为草甸土，土壤pH值5.89，有机质含量3.2%。

1.2 试验材料

供试水稻品种为绥粳18。供试6种全生物可降解地膜分别来自广东金发科技股份有限公司、上海弘睿生物科技有限公司、白山喜丰塑料股份有限公司、上海巴斯夫塑料有限公司、海南威盛华泰环保科技公司、兰州鑫银环塑料制品有限公司，宽度均为1 700 mm，厚度均为0.01 mm，颜色均为黑。

1.3 试验设计

试验采用单因素随机区组设计，共设8个处理，来自广东金发科技股份有限公司、上海弘睿生物科技有限公司、白山喜丰塑料股份有限公司、上海巴斯夫塑料有限公司、海南威盛华泰环保科技公司、兰州鑫银环塑料制品有限公司的6种全生物降解地膜分别设为 T1、T2、T3、T4、T5、T6，以普通地膜（CK1）、无膜裸露种植（CK2）作对照。3次重复，共24个小区，随机排列，小区面积160 m2（80 m×2 m），各小区间预留出足够的行间距，四周设置保护行。

1.4 试验过程

水稻旱作采用一年一季穴播膜下滴灌种植模式。水稻播种前3 d全部进行种子包衣，2018年5月3日用水稻旱作专用播种机播种，覆膜、铺滴灌管、播种、覆土一次完成。底肥采用测土配方施肥技术，施肥方式以底肥深施、分层施肥为主，施用水稻配方肥375 kg/hm2；追肥采用水肥一体化技术，结合滴水追施尿素75 kg/hm2和氨基酸水溶肥75 kg/hm2[3]。

1.5 调查内容与方法

1.5.1 上机性能测试。利用当地常规覆膜机进行地膜覆盖作业，测试参试全生物降解地膜是否满足农机作业要求，考察评价地膜在覆膜机具正常行走状态下是否存在断裂和粘连等情况。

1.5.2 增温性能测试。采用美国产HOBO温度自动记录探头装置测定，将温度计于播种后2 d填埋各处理区，重复3次。探头埋设深度为10 cm，设置每60 min记录1次数据。

1.5.3 保墒性能测试。覆膜后农田土壤水分含量采用自由水面覆膜后蒸发量来指示。试验点开展土壤含水量测定，每隔20 d取10～20 cm土层土壤，采用烘干法测定[4]。每处理重复3次。

1.5.4 产量测定。要求将试验小区内杂株及非试验因素引起的异常植株（如空秆）剔除，分别将剔除株的平均产量补回。在水稻成熟时，每个处理随机取3个样点，每个点1 m2。现场调查株数、穴数、株高后收割捆绑做标签，24个处理共取72个样方。通过脱粒、称重、测定水分含量等，折算水稻产量。

2 结果与分析

2.1 不同地膜的上机性能

播种时观察地膜的强度和弹性，结果表明，6种全生物降解膜和普通膜均无断裂及缠绕农机具的情况，基本能满足当地田间农机操作。

2.2 不同地膜的增温性能

由表1可知，全生物可降解地膜和普通地膜增温效果显著，CK2生育期气温最低。其中，播种后至苗期CK1增温效果优于其余处理，6种全生物降解膜中处理T4、T2、T6增温效果优于其余全生物降解膜，增温效果显著，有利于种子发芽出苗，可促进水稻的生长。5月土壤平均温度最高的是CK2（16.38℃），其次为CK1和处理T6；6月增温性能较好的是处理T1；7月增温性能较好的是处理T5和处理T6。综上所述，处理T2、T5、T6全生育期间增温性能较好。

表1 不同地膜处理土壤温度 单位：℃

2.3 不同地膜的保墒性能

本试验中，全生育期雨水较多，试验地土壤墒情基本处于饱和状态，因而未按照试验要求每隔20 d测1次土壤含水量，生育期内仅进行2次墒情测试。由表2可知，播种后22 d，CK2土壤含水量最高，可能与土壤墒情监测前几天下一场雨有关系[5-6]；其次是处理T2，为25.25%；CK1土壤含水量最低，为22.84%。播种后59 d，土壤含水量最高的是CK2，为19.25%；其次是处理 T1（19.24%）和处理 T3（19.01%），接近CK2；最低的是处理T5，为16.13%。综上所述，除处理T5外，其余处理的保墒性能均比普通地膜好。

表2 不同地膜处理土壤含水量 单位：%

2.4 不同地膜对水稻生长及产量的影响

各处理区7月27日全部进入抽穗期，8月1日进入扬花期，8月10日进入灌浆期，9月17日进入收获期，生育期为124 d，不同地膜条件下生育期无明显差异。试验地全生育期未发现病株。

由表3可知，6种全生物降解地膜和普通地膜处理水稻产量均明显高于CK2，覆膜可明显增加水稻旱作产量。6种全生物可降解地膜水稻产量均高于 CK1， 其中以处理 T1、T5、T6增产效果较为明显，产量分别为 10 255.05、10 163.40、10 146.45 kg/hm2，较CK1分别增产11.74%、10.74%和10.55%。

表3 不同地膜处理水稻旱作农艺性状及产量

3 结论与讨论

试验结果表明，6种全生物降解地膜及普通地膜均无断裂及缠绕农机具的情况，基本能满足当地田间农机操作要求。水稻播种后至苗期6种全生物降解地膜均能提高土壤温度，其中以来自上海弘睿生物科技有限公司、上海巴斯夫塑料有限公司、兰州鑫银环塑料制品有限公司的全生物降解地膜效果最优，可促进水稻生长。6种全生物降解地膜与普通地膜的保墒性能无明显差异，这可能与水稻旱作全生育期自然降水偏多，试验地土壤湿度稳定有关。6种全生物降解地膜与普通地膜对水稻生长的影响无差异，全生育期均未发现病株。6种全生物降解地膜均能提高水稻产量，以来自广东金发科技股份有限公司、海南威盛华泰环保科技公司、兰州鑫银环塑料制品有限公司的全生物降解地膜增产效果最为明显。