不同类型地膜的降解效果及其对露天辣椒生长的影响*

陈 伟 孙美艳 陈 慧 刘 俐 高 兵

（1.江苏省农业科学院，江苏 南京 210014；2.江苏省南京市六合区农技推广站，江苏 南京 211500；3.江苏省南京市农技推广站，江苏 南京 210036）

覆盖地膜是农业生产中一项重要的农艺措施，在调节地温、保水保肥方面发挥了显著作用，大大延长了农作物的栽培期，减少了农业用水，提高了作物抵抗农业灾害的能力，促进了农作物的增产增收。然而随着农用地膜的广泛应用，地膜已成为农业白色污染，阻碍了农业绿色持续发展和美丽乡村建设。近年来，各地开展了地膜回收利用工作和可降解地膜的推广应用，有效缓解了地膜对农业环境造成的白色污染。2021年2月21日，中央一号文件首次明确提出“加强可降解农膜研发推广”的目标。可见，加强可降解地膜的研发和应用是我国农业可持续发展的必然要求和趋势。为分析、比较不同类型地膜的降解效果及其对作物生长发育的影响，我们于2021年选用12种不同类型的地膜在露地辣椒上开展了相关试验，现将试验结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试的12种地膜见表1。参试辣椒品种为苏椒5号。

表1 各参试地膜详情

1.2 试验方法

试验设在江苏省农业科学院六合动物科学基地。试验区域年降水量941.6 mm，平均气温15.6℃，最高气温36℃，最低气温-8.2℃，无霜期254 d，日照时数1 973 h，土壤以马肝土为主。试验地块长70 m（东西向）、宽35 m（南北向），2021年5月8日开始整地施肥，东西向筑12垄，垄宽1 m，每垄分隔成3段，每段20 m为1个小区，分隔处开0.8 m宽腰沟，多余地块设为保护行。5月11日铺设滴灌带，每垄覆盖1种地膜，每种地膜为1个处理，共12个处理，随机排列。5月12日辣椒定植，株距30 cm，行距50 cm。

1.3 调查统计方法

1.3.1 地膜降解状况

覆膜后第20 d、35 d、50 d、62 d，调查地膜破损程度，并判定地膜降解等级，重点记录诱导期的出现日期。每小区设置2个具有代表性的固定观测点，利用固定框（50 cm×50 cm）定点拍照，并在照片上标注地膜类型、拍照日期、降解效果等，发现问题及时补救。

地膜降解评价等级：诱导期，从覆膜到垄面地膜出现3处/m以上≤2 cm自然裂缝或孔洞（直径）的时间；开裂期，垄面地膜出现≥2 cm、＜20 cm自然裂缝或孔洞（直径）的时间；大裂期，垄面地膜出现≥20 cm自然裂缝或孔洞（直径）的时间；碎裂期，垄面地膜出现碎裂，最大地膜残片面积≤16 cm2的时间；无膜期，垄面基本见不到地膜残片的时间。

1.3.2 不同类型的地膜对辣椒生长发育及土壤环境指标的影响

辣椒定植后，每小区（面积20 m2）随机选2株作观察对象，挂牌做好标记，定期测量株高及土壤温度、湿度、电导率等指标。株高为子叶到生长点的高度；用壤博士土壤检测仪测量土壤表面0～10 cm的温度、湿度、电导率，用温湿度记录仪测量空气温度、湿度；7月2日～8月10日，辣椒陆续采收，采后测产，并折算每667 m2产量。

1.3.3 数据统计与分析

试验数据采用Excel 2003统计、分析与作图，并进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同类型地膜的降解效果

不同类型地膜的降解效果见表2。

表2 不同类型地膜的降解效果

由表1可知，非降解地膜中，超薄PE地膜后期均出现了物理裂纹，增加了回收难度，普通地膜则无明显变化。降解地膜中，各参试地膜的降解进程差异明显。覆膜后20 d，沪降白膜1、沪降黑膜2、沪降黑膜3处于诱导期，通降黑膜、通降白膜、沪降白膜2、沪降白膜3进入大裂期；覆膜后35 d，除沪降黑膜1处于诱导期外，其余地膜进入破碎期或大裂期；覆膜后50 d，沪降黑膜1进入大裂期，沪降黑膜2和沪降黑膜3进入破碎期；覆膜后62 d，所有可降解白膜和沪降黑膜2降解完毕，沪降黑膜1处于破裂期。试验过程中发现，黑色地膜抑制杂草效果好于白色地膜，而白色地膜的降解速度更快。

2.2 不同类型地膜对辣椒生长的影响

不同类型地膜对辣椒生长的影响见图1。

图1 不同类型地膜对辣椒株高的影响

由图1可以看出，覆膜后30 d内，不同地膜处理辣椒的株高差异不大；覆膜30 d后，不同地膜处理辣椒的株高出现差异，其中厚度为0.01 mm的地膜处理辣椒的植株高于其他处理，黑色地膜处理辣椒的植株普遍高于白色地膜处理；后期因气温升高，地膜对辣椒生长的影响较小，但仍是黑色地膜处理辣椒的植株普遍高于白色地膜处理。

2.3 不同类型地膜对辣椒产量的影响

不同类型地膜对辣椒产量的影响见图2。

图2 不同类型地膜对辣椒产量的影响

由图2可以看出，黑色地膜处理辣椒的产量普遍高于白色地膜处理。沪降黑膜1和沪降白膜1处理辣椒的产量高于通降黑膜和通降白膜处理，与普通PE黑膜处理的辣椒产量差异不显著；沪降黑膜2和沪降白膜2处理的辣椒产量低于普通PE黑膜，这可能与后期地膜降解速度过快、杂草较多有关。

2.4 不同类型地膜对土壤理化性状的影响

不同类型地膜对土壤理化性状的影响见图3、图4、图5。

图3 不同类型地膜对土壤温度的影响

图4 不同类型地膜对土壤湿度的影响

图5 不同类型地膜对土壤电导率的影响

覆盖地膜对土壤温度和湿度的波动具有一定的缓冲作用，尤其在露地条件下缓冲作用更为明显。由图3、图4、图5可以看出，不同地膜处理的土壤温度、土壤湿度和土壤盐分（电导率）差异不明显，后期可降解地膜分解后，雨水的淋洗造成土壤电导率下降。

3 小结

试验结果表明，与常规地膜相比，降解地膜表现出优异的降解性；地膜的厚度影响降解时间，地膜越厚降解时间越长，保温效果越好；与白色地膜相比，黑色地膜抑制杂草的效果较好，覆盖黑膜可减少除草剂的用量，节约生产成本，且减轻化学药剂对环境的污染；覆盖黑色地膜辣椒的产量普遍高于覆盖白色地膜，覆盖0.01 mm厚可降解地膜辣椒的产量与覆盖0.01 mm厚普通PE黑膜无明显差异；露天栽培条件下，0.006 mm厚的降解地膜分解速度快，但辣椒产量较低。因此，辣椒露天栽培推荐使用厚度为0.01 mm的黑色可降解地膜。