不同厚度地膜对敦煌市棉花生长及农业生态环境的影响

余彩芬，裴海东，贺生兵

（敦煌市农业技术推广中心，甘肃敦煌 736200）

棉花是甘肃省敦煌市主要的经济作物之一，由于长年使用地膜且不能有效回收残膜，耕地质量受到了严重的影响。敦煌市棉田普遍使用0.01 mm 的超薄地膜，回收难度大，捡拾成本高。为降低农民使用成本，探索地膜科学使用回收方法，破解普通地膜回收难度大、替代成本高的问题，从源头保障地膜的可回收性，减少“白色污染”，推动农业绿色可持续发展。结合敦煌市实际，以不同厚度地膜为试验材料，在农户自种区域，围绕主要农作物棉花开展地膜筛选对比试验。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

试验于2022 年4—11 月在甘肃省敦煌市郭家堡镇七号桥村六组农户承包地内进行，试验地块面积0.14 hm2，肥力中等，前茬农作物为玉米。

1.2 试验区农事操作

供试作物为棉花，品种为新陆早58 号，播种量85.5 kg·hm-2。4 月7 日灌安根水，4 月14 日播种，每公顷撒施磷酸二铵375 kg、三元复合肥270 kg作基肥。全生育期灌水5 次，随水追肥4 次：6 月2 日灌头水，每公顷随水追施尿素180 kg；6 月18 日灌二水，每公顷随水追施尿素150 kg；7月5日灌三水，每公顷随水追施三元复合肥240 kg；7 月23 日灌四水，每公顷随水追施三元复合肥225 kg；8月10日灌五水，不施肥。全生育期对杂草进行化学除草控制2次。

1.3 试验设计与地膜材料

该试验采用大区对比法，设3个处理，不设重复。参试地膜品种及来源：处理1 为厚度0.018 mm 白色地膜、处理2 为厚度0.015 mm 白色地膜、处理3（CK）为农户常规使用的厚度0.010 mm 白色地膜，生产厂家均为甘肃济洋塑料有限公司（见表1）。

表1 试验设计表

1.4 测定指标

记录3 种厚度地膜对土壤温湿度、棉花生育期、出苗率的影响，评价3 种厚度地膜棉花的物理性状及产量经济效益。1）测定两膜棉花宽度和行数，计算每公顷保苗数；2）在棉花出苗期至棉花现蕾期，每处理用对角线法均匀抽取5 个点，使用土壤温湿度测定仪测定地表下7 cm 处的土壤温度及含水量；3）每个处理随机均匀抽取30株棉花，测量棉花株高和果枝层数并取平均值，调查计数所有抽取棉花的结铃数和单铃重并取平均值；4）通过每公顷保苗数、结铃数和单铃重计算籽棉产量。

2 结果与分析

2.1 不同厚度地膜对棉花生育期的影响

如表2 所示，3 个处理生育期均在135 d 之内，其中处理1 生育期最短，处理3（CK）生育期最长。结果表明，棉田使用加厚地膜较普通地膜生育期略短。

表2 不同厚度地膜对棉花生育期的影响

2.2 不同厚度地膜对棉花出苗率的影响

经过计算，参试的3 个不同厚度地膜处理中，处理2 出苗率最高，为85.00%，比处理3（CK）出苗率（82.33%）高2.67 个百分点。处理1 的出苗率为83.67%，比处理3（CK）高1.34 个百分点。结果表明，棉田使用加厚地膜较普通地膜出苗率较高。

2.3 不同厚度地膜对土壤温湿度的影响

通过测试地下7 cm 处土壤温湿度，发现地温最高的为处理1，平均地温为30.89 ℃，比处理3（CK）的平均地温（29.61 ℃）高1.28 ℃；处理2 平均地温为30.03 ℃，比处理3（CK）高0.42 ℃。平均土壤含水量最高的是处理2（14.00%），比处理3（CK）平均含水量（13.52%）高0.48 个百分点；处理1 为13.00%，比处理3（CK）低0.52 个百分点。结果表明，加厚地膜比普通地膜提升地温效果好，保墒性能好。

2.4 不同厚度地膜对棉花生育性状及产量的影响

如表3 所示，3 个处理的株高在75.7～95.1 cm，最高的是处理3（CK），最低的是处理1。结铃数在6.5～6.6 个，单铃重在6.12～6.35 g，单铃重最重的是处理1，处理3（CK）单铃重最轻。每公顷保苗数在13.31 万～14.10 万株，处理2 保苗数最多。每公顷籽棉产量在5 470.5～5 779.5 kg，产量最高的是处理2。

表3 不同厚度地膜对棉花生育性状及产量的影响

结果表明，使用加厚地膜的棉花比使用普通地膜的棉花生长势稳健，更符合“矮密早”的种植模式特性，虽然各处理在果枝层数、结铃数、单铃重方面差别不大，但使用厚度0.015 mm 地膜的处理组保苗数及籽棉产量排名均靠前，说明厚度0.015 mm 地膜较普通地膜在棉花增产方面具有一定优势。

2.5 不同厚度地膜的捡拾难易程度

因地膜厚度不同，各处理每公顷用膜量在92.25～156.60 kg，其中处理1 用膜量最多，处理3（CK）用膜量最少。通过机械加人工捡拾，捡拾长度为20 m，膜占地宽幅为1.612 m，因此捡拾面积为32.24 m2。如表4 所示，当季地膜捡净率在80.70%～93.10%，地膜捡净率最高的是处理1，比处理3（CK）高12.40 个百分点；其次为处理2，当季地膜捡净率为91.75%，比处理3（CK）高11.05 个百分点。结果表明，加厚地膜的当季捡净率比普通地膜高，使用加厚地膜可有效提高地膜回收率，地膜厚度增加直接导致人工一次性捡拾量明显下降。地膜越厚，田间地膜残留量越小，可能是因为厚度小的地膜理化特性差，极易发生断裂和老化，会造成大量的废旧农膜残留在土壤中不易捡拾[1-2]。

2.6 经济效益综合分析

如表5 所示，地膜投入费用在1 464.75～2 112.60 元·hm-2，处理1 投入最高，处理3（CK）投入最少。产出值在19 236.09～20 373.41 元·hm-2，处理2 产出最高，处理3（CK）产出最低。通过对比分析3 个处理地膜相关投入产出，经济效益在17 287.86～18 503.06元·hm-2，其中处理2最高，较处理3（CK）增加731.72元·hm-2。

表5 每公顷不同厚度地膜经济效益综合分析表

结果表明，厚度0.015 mm 白色地膜综合经济效益最高。地膜厚度越大，生产投入费用越高，因其韧性好、易捡拾且回收率较高，捡拾费用较低，反之生产投入费用低而捡拾费用较高，且会造成环境污染[3]。

3 讨论与结论

本试验表明，加厚地膜有以下优势。1）增温保墒。相比0.010 mm 地膜，0.015 mm 地膜的厚度增加了0.005 mm，在农作物前期生长过程中，能有效提高地温，防止土壤水分蒸发，起到增温、保墒、节水的作用。2）防风除草。0.015 mm 地膜比0.010 mm 地膜韧性高，可降低大风揭膜概率，抑制田间杂草生长，减少除草药品费用和人工费用，起到防风除草的作用。3）增加产量。使用0.015 mm 地膜，作物出苗率明显提高，产量有所增加，棉花增产幅度在5%以上。4）利于回收。0.015 mm 地膜韧性明显高于0.010 mm地膜，回收时碎片化程度小，可实现整张回收，揭膜时不易拉断，减少了地膜残留，地膜捡净率明显提高，有利于农业生态环境保护，以及有效降低农田地膜残留污染[4-5]。

试验结果表明，地膜覆盖技术可有效提高土壤温度和土壤含水量，抑制土壤水分蒸发，显著提高棉田出苗率，对棉花生长发育起到促进作用，从而大幅提高棉花产量。与普通地膜相比，0.018 mm 地膜和0.015 mm 地膜在棉花生长前期的土壤增温、保墒方面有明显优势。0.015 mm 地膜棉花产量增幅在5%以上，当季地膜田间残留量比普通地膜减少6.9 kg·hm-2以上，田间捡净率提高11个百分点以上，地膜可回收性显著提升，碎片化程度明显降低，在提升残膜捡净率和减少地膜田间残留量方面具有显著优势，可进行大面积示范。该试验为普通地膜向加厚高强度地膜平稳有序过渡奠定了数据基础，可有效增强农户使用加厚高强度可回收地膜的积极性，使地膜科学使用水平和废旧农膜回收利用率进一步提高，农田“白色污染”得到有效防控。