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

摘 要 为筛选出易回收、对环境污染小、适宜在甘肃省敦煌市棉花生产中应用的地膜，2022年在敦煌市分别使用厚度为0.018 mm、0.015 mm和0.010 mm（普通地膜）的地膜，考察不同厚度地膜对棉花生育期、出苗率、生育指标与产量、地膜捡净率及综合效益的影响。结果表明，与普通地膜相比，厚度0.015 mm地膜的出苗率、保墒性、提升地温的效果好，保苗数及籽棉产量高，综合经济效益较高；在回收方面，地膜厚度越大碎片化程度越小，越易捡拾，当季田间地膜捡净率越高、残留量越小。建议在敦煌市棉花生产中逐步推广应用加厚高强度地膜，以选择厚度0.015 mm的地膜为宜。

关键词 地膜；厚度；棉花；效益；甘肃省敦煌市

中图分类号：S562 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.17.003

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）。

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。

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個百分点；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。

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。

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。

参考文献：

[1]  林慧英.梨樹三当建园技术要点[J].农民致富之友，2019（15）：82.

[2]  巩明明.旱作区不同厚度废旧地膜捡拾方式研究[J].甘肃农业科技，2015（9）：68-71.

[3]  刘含饴.山东省地膜残留及回收影响因素研究[D].泰安：山东农业大学，2022.

[4]  程琦.不同厚度地膜棉田使用效果[J].农村科技，2014（3）：14-15.

[5]  张有亮，罗新宁，杨悦，等.不同厚度地膜对棉花生长及产量影响[J].现代农业研究，2023，29（2）：92-95.

（责任编辑：张春雨  丁志祥）

收稿日期：2023-06-13

作者简介：余彩芬（1983—），女，甘肃敦煌人，本科，高级农艺师，主要从事作物栽培、农田节水、农业生态环境保护技术推广。

*为通信作者，E-mail：42988732@qq.com。