张旭娟 王华英 俞可欣 潘念 施建军
萧山围垦萝卜种植面积较大,冬春季多采用地膜覆盖栽培,从而调节土壤温湿度,改善土壤微生物环境,抑制杂草生长。随着产业规模逐年扩大,地膜的应用日益广泛,但也存在用量大、回收难以及土壤残膜污染的情况。全生物降解膜的问世对于替代普通塑料地膜、改善农业塑料污染现状十分有利,也是清除土壤残膜污染的有效途径之一。全生物降解膜在各种因素作用下,经过一定时间可分解成水和二氧化碳等,覆盖效果与普通地膜相似,对杂草也有明显的抑制作用。基于此,本文进行了全生物降解膜在春萝卜种植上的应用研究,但只选用一种厚度的膜进行试验有一定的局限性,所以本试验选用多个厂家、多个规格的全生物降解膜开展地膜覆盖试验,以期為春萝卜种植应用全生物降解膜提供一定的参考和依据。
一、材料与方法
本试验在杭州市萧山区围垦十一工段萝卜种植基地进行。试验地地处亚热带季风气候区南缘,冬夏长,春秋短,四季分明;光照充足,雨量充沛,温暖湿润;冷空气易进难出,灾害性天气较多,光、温、水的地域差异明显;年平均气温16.1℃,年平均地面温度18.3℃,年降雨量1402.5mm,年无霜期248d,年日照时数2006.9h,年蒸发量1223.7mm。灾害性天气主要有寒潮、低温、暴雨、台风、冰雹等。
1.材料。普通聚乙烯(PE)地膜,厚度6μm,白色。降解1#地膜(云南中博生物降解地膜),厚度6μm,白色;降解2#地膜(云南中博生物降解地膜),厚度8μm,白色;降解3#地膜(云南中博生物降解地膜),厚度10μm,白色;降解4#地膜(上海弘睿生物科技有限公司),厚度6μm,白色;降解5#地膜(上海弘睿生物科技有限公司),厚度8μm,白色;降解6#地膜(上海弘睿生物科技有限公司),厚度10μm,白色。试验作物为春萝卜,品种为“白雪春2号”,前茬作物萝卜。
2.处理设计。试验包括小区试验和大面积示范。小区设6个降解膜覆盖处理,以普通聚乙烯(PE)地膜覆盖为对照(CK),每处理设3个重复,每重复面积为60m2。大区设4个降解膜覆盖处理,以普通聚乙烯(PE)地膜覆盖为对照(CK),每处理面积2亩。萝卜于2019年2月25日播种,2月26日统一覆膜,3月5日萝卜出苗后,3月8日开孔。萝卜种植采用相同的管理方法。
3.调查项目及方法。每7d观察不同处理的地膜覆盖的完整度、萝卜长势变化情况,萝卜收获完毕进行测产评价。
二、结果与分析
1.上垄覆膜使用情况。萝卜种植采用人工覆膜方式,膜宽70cm。在覆膜过程中,所有参试材料均未发生断裂、破裂等情况,物理上能够满足垄上覆膜的使用要求。但在萝卜开孔放苗的过程中,降解膜1#、2#、3#的透明度较其他几个处理低,对开孔可见性稍有影响,膜易撕裂,开口略大,且随着膜厚度增加,透明度逐渐降低;降解膜4#、5#、6#对照CK,透明度无显著差异,韧性差异不明显,开孔大小适中不易撕裂,不易造成开口过大的现象。
2.萝卜生长与产量。通过田间观察,春萝卜长势较快,从进入幼苗期到封垄期仅33天,总生育期68天。5月3日,对各试验小区进行产量测算,并查看萝卜的商品性。结果表明,各处理萝卜长势均无显著差异;降解膜4#、5#、6#随着膜厚度增加,萝卜产量有增加趋势,降解膜1#、2#、3#未有显著趋势;降解膜1#产量较对照降解膜2#、5#、6#差异显著。详见表1和表2。
同日,对试验大区每种处理去除边际效用后,选择三个小区进行产量测算称重,查看萝卜的商品性。结果表明,在萝卜长势比较中,降解膜2#和4#较其他3种处理差异显著;在产量方面,降解膜4#(亩产6083.73kg)、降解膜5#(亩产6154.97kg)对照CK(亩产6297.78kg)产量差异不明显,降解膜2#(亩产5587.44kg)对照CK(亩产6297.78kg)存在显著差异。详见表3和表4。
3.生物降解地膜田间降解情况。经过观察,CK在萝卜的整个生长期内未出现自然开裂情况,韧性好。降解膜在覆膜39天左右时(即4月5日)出现自然开裂的细纹,以此时间作为进入诱导期的标志,覆膜47天左右时(即4月13日)进入开裂期(萝卜露肩是降解膜快速进入开裂期的主要原因),5月3日萝卜收获时,仍处于开裂期,未进入大裂期。
覆膜第70天(5月6日)时,CK进行揭膜操作。由于下茬作物为玉米,碎裂的降解膜并不影响其正常生长,因此覆盖降解膜处均未进行收膜。
4.成本比较。覆盖普通聚乙烯地膜均要进行揭膜,一般需在萝卜收获后统一揭膜,亩揭膜成本约47元,目前部分地区出台了塑料地膜应用新规及降解膜应用补贴政策,应用降解膜的话成本可以减半,如果按照新政进行成本核算,应用降解膜的成本均低于常规地膜。详见表5。
三、结论与讨论
根据试验可以看出,全生物降解膜与PE塑料地膜以及不同厂家的全生物降解膜在韧性、透明度、保温性等方面均存在差异。参试材料主要来自云南中博和上海弘睿,通过对覆膜过程进行观察以及作物产量、品质表现等方面进行综合评价,上海弘睿薄膜的透明度、韧性及对作物产量的影响均比云南中博降解膜稳定。
虽然全生物降解膜的使用成本高,但补贴政策的及时出台则为全生物降解膜的良好应用与推广保驾护航。试验也表明,降解地膜替代PE塑料地膜是可行的,在实际应用中应对使用规格进行指导,以便达到最佳的使用效果。同时要注意两点,一是降解地膜的韧性不及PE常规地膜,在覆膜过程中要适当降低拉膜力度,以防因力度过大而使薄膜快速开裂,并降低开孔力度,以防开孔过度降低保墒性能。二是应用降解膜后,如果后茬连作或轮作作物对土壤异物极为敏感,为保证下茬作物品质,可以考虑翻耕后适当晒地,以加速降解膜降解;如果后茬作物对土壤异物要求不高,则可放心使用可降解地膜替代PE塑料地膜,自然降解免回收,保护农业环境。
作者简介:张旭娟(1986-),女,陕西彬州人,高级农艺师,大学本科,研究方向为蔬菜。
王华英(1967-),女,汉族,浙江萧山人,高级农艺师,大学本科,研究方向为蔬菜。
俞可欣(1992-),女,汉族,浙江萧山人,技术员,大学本科,研究方向为蔬菜。
潘念(1997-),女,汉族,湖北恩施人,技术员,硕士研究生,研究方向为农艺与种业。
*通信作者:施建军(1982-),男,汉族,浙江萧山人,高级农艺师,大学本科,研究方向为园艺。