甘薯田間降解膜試驗分析

趙桂濤+劉中聚+王世偉

摘要：針對普通地膜殘膜污染土壤現狀，開展了甘薯[Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill]覆蓋降解膜試驗。結果表明，試驗所采用的氧化生物雙降解生態地膜在試驗過程中發生降解且降解持續進行，減輕對農田環境影響的同時，鋪膜方式與普通地膜一致，且對甘薯長勢和產量無不良影響，可以滿足甘薯覆膜栽培需要。

關鍵詞：甘薯[Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill]；降解膜；試驗分析

中圖分類號：S531 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2018）01-0016-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.01.003

Abstract： For the present situation of soil polluted by plastic film residue， the field experiment of sweet potato[Dioscorea esculenta（Lour.） Burkill] with degradation film was carried out. The results showed that， the oxidative biological degradation film used in this experiment occurred degradation and this degradation was continuous， it could reduce the impact on farmland environment of the plastic film， at the same time the film spreading mode was consistent with ordinary plastic film， and it had the same effects on the growth and yield of sweet potato， it could meet the needs of film mulching cultivation of sweet potato.

Key words： sweet potato[Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill]； degradable film； experiments analysis

甘薯[Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill]是多年生蔓生草本植物，在熱帶或亞熱帶能終年生長，對低溫反應敏感，在溫帶遇霜凍死亡。甘薯具有高產穩產特性，鮮薯產量可高達75 t/hm2，適應性廣、抗逆性強，耐旱、耐瘠[1-4]。世界上甘薯栽插面積約900萬hm2，中國甘薯栽培面積和總產占世界首位，2010年中國甘薯種植面積和總產分別占全世界的45.4%和76.2%。甘薯是中國主要糧食作物之一，僅次于水稻、小麥、玉米，居第四位[5-7]。臨沂市地處魯中南，全年無霜期200 d，境內山地、丘陵、平原各占1/3。丘陵地帶土層較薄，但土壤沙性大，適耕性好，適宜甘薯栽培，全市常年種植甘薯4.67萬hm2，其中春薯3.33萬hm2、夏薯1.33萬hm2。

中國于20世紀70年代引入地膜覆蓋栽培技術，由于地膜覆蓋具有提高地溫、保墑、改善土壤理化性狀等特點，可加快作物生長發育進程、延長作物生育期、增產增收，而得到快速推廣。甘薯覆膜栽培集中在北方春薯區，可增產20%～30%[7]，是北方甘薯高產栽培的重要措施[8-10]，但普通地膜使用后由于日照風化易破碎，回收困難，導致大量地膜殘留在土壤中很難分解，影響土壤結構，且阻礙作物根系生長，造成嚴重的“白色污染”，成為農田面源污染一大社會公害[11-13]。

降解膜的出現提供了一個解決農田殘膜污染的可能途徑，國內降解膜在馬鈴薯、棉花、花生等作物上有見報道，如白慧義等[14]研究了降解膜馬鈴薯田間試驗效果，認為降解膜與普通地膜保水保肥能力相當、產量差異不大，但壓草效果較差、機械種植時易破裂、降解不好；楊相昆等[15]研究降解地膜對棉田土壤溫濕度的影響，認為鋪設地膜對棉花影響主要表現在提高土壤溫度上，降解膜只要在頭水前不破裂，可增加土壤溫度，促進棉花生長，其保溫性能與普通膜差異不大；袁海濤等[16]研究降解膜降解性能及增溫、保墑效果，認為降解膜降解前，在提高地溫方面均與普通地膜相同，崩解期后保溫作用下降甚至消失。本試驗在甘薯田間應用降解膜，探索分析甘薯覆降解膜試驗效果。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2016年5月17日至11月3日安排在臨沂市蘭山區汪溝鎮富強家庭農場進行，處于丘陵區，土質沙礫土。試驗田地勢平坦，肥力均勻一致。前茬小麥，土壤中無地膜殘留。

1.2 試驗材料

甘薯品種選用商薯19。試驗設4個處理，分別為T1、T2，降解膜選用山東天壯環?？萍加邢薰旧a的氧化生物雙降解生態地膜（以下簡稱降解膜），降解速度T1>T2；普通地膜（CK1）選用濟南三塑有限公司產品，規格與降解膜一致，均為900 mm×0.004 mm（寬×厚）；不覆膜種植（CK2）。

1.3 試驗方法

小區面積16 m2，隨機排列；每小區種植4壟，壟距0.79 m，壟溝南北走向，四周設保護行。

通過檢測原始樣品物理性能及調查鋪設作業人員反饋，分析評價地膜的使用性能。分別于7月5日（試驗進行50 d）、8月15（試驗進行90 d）兩個時間點采集樣品，通過機械性能檢測結果，對比分析評估地膜降解程度。在甘薯生育期間觀測甘薯長勢，收獲時測產。同時，對不同地膜進行直觀比較，調查地膜顏色、形態以及表面變化。endprint

采用Microsoft Excel 2010與DPS v7.05對數據進行處理。

2 結果與分析

試驗田于5月17日起壟溝覆膜后移栽，其他栽培管理措施與當地大田栽培一致，11月3日收獲，整個生育期170 d。試驗進行中，T1、T2兩個處理發生不同程度降解，現象明顯且持續。

2.1 降解膜的鋪設性能

地膜物理機械性能見表1，兩種降解膜與普通地膜斷裂伸長率相當，均可以滿足大田鋪設要求。試驗鋪膜過程中，降解膜與普通地膜鋪膜方式一致，不改變種植模式及習慣，鋪設效果與普通地膜相當。

2.2 降解膜對甘薯長勢及產量對比分析

覆膜甘薯T1、T2及CK1在整個生育期間，小區間長勢無明顯差異，比CK2要好，測產結果見表2。由表2可知，3種覆膜處理T1、T2及CK1產量均高于不覆膜處理CK2。方差分析結果顯示，覆膜處理T1、T2、CK1間產量差異不顯著，覆膜各處理產量與不覆膜處理差異顯著。

2.3 降解性能評價

2.3.1 地膜拉力性能變化 由表3可知，7月5日，試驗開始后50 d調查，樣品拉力出現下降，T1降解最快，斷裂伸長率為84%，T2次之；8月15日，試驗開始后90 d調查，T1碎裂無法檢測，T2斷裂伸長率下降至63%，普通地膜的斷裂伸長率為188%；甘薯收獲時T1已消失60%以上。

2.3.2 地膜降解效果分析 地膜各階段降解情況見表4，T1處理降解最快，50 d出現開裂，90 d局部表現為完全破碎，進入碎裂期，170 d降解達60%以上，進入無膜期；T2在50 d時地膜變脆，拉力性能顯著下降，90 d出現開裂，局部碎裂，170 d壟側局部降解完全，其他部位拉力下降明顯；普通膜在170 d收獲時，基本完好，無降解發生。降解效果T1>T2，CK1不降解。

3 結論

甘薯塊根由幼根發育而成，夏薯栽后30 d左右塊根開始膨大，生長中期塊根膨大較慢，直至9月上旬后進入生長后期塊根膨大加快。當溫度適宜（22～24 ℃），土壤墑情適宜、透氣良好、光照充足時，幼根易于形成塊根；反之，不利于塊根形成[17]。當5～10 cm地溫穩定在15 ℃或氣溫在18 ℃時，即可栽植甘薯，5月17日甘薯剛栽插時，臨沂市全市最低氣溫在13～14 ℃，覆膜可提高地溫，有利于甘薯早發根，覆膜甘薯緩苗早，發根快，比露地栽培甘薯長勢強。 5月下旬全市平均氣溫21.3 ℃，之后氣溫逐漸攀升，溫度低不再是甘薯發育限制因子，降解膜開始發生降解，對甘薯生長無不良影響。甘薯生長中期，氣溫高，降雨多，土壤透氣性差的條件下，由于降解密封性下降，透氣性反而改善[18]。同時，測產結果顯示，降解膜對甘薯的產量無不良影響，且覆膜甘薯產量均比不覆膜甘薯增產，降解膜與普通地膜處理甘薯產量之間差異不顯著。但本試驗未對地膜覆蓋提高地溫、改善土壤理化性狀及覆膜對甘薯植株性狀的影響等進行測量，尚待進一步研究。

參考文獻：

[1] 董樹亭.作物栽培學概論[M].北京：中國農業出版社，2007.

[2] 張國平.作物栽培學[M].杭州：浙江大學出版社，2001.

[3] 任昌福.作物栽培生理[M].重慶：重慶大學出版社，2004.

[4] 湯一卒.作物栽培學[M].南京：南京大學出版社，2000.

[5] 馬劍鳳，程金花，汪 潔，等.國內外甘薯產業發展概況[J].江蘇農業科學，2012，40（12）：1-5.

[6] 張立明，馬代夫.中國甘薯主要栽培模式[M].北京：中國農業科學技術出版社，2013.

[7] 解備濤，汪寶卿，王慶美，等.甘薯地膜覆蓋研究進展[J].中國農學通報，2013，29（36）：28-32.

[8] 王翠娟，史春余，王振振，等.覆膜栽培對甘薯幼根生長發育、塊根形成及產量的影響[J].作物學報，2014，40（9）：1677-1685.

[9] 蘭孟焦，吳問勝，潘 浩，等.不同地膜覆蓋對土壤溫度和甘薯產量的影響[J].江蘇農業科學，2015，43（1）：104-105.

[10] 王旭芳.甘薯覆膜高產栽培技術[J].南方農業學報，2005，36（2）：179-180.

[11] 呂江南，王朝云，易永健.農用薄膜應用現狀及可降解農膜研究進展[J].中國麻業科學，2007，29（3）：150-157.

[12] 張文群，金維續，孫昭榮，等.降解膜殘片與土壤耕層水分運動[J].中國土壤與肥料，1994（3）：12-15.

[13] 馮 芳，張起鵬，王 倩，等.農業地膜應用危害及其防治措施探討[J].國土與自然資源研究，2015（1）：42-43.

[14] 白慧義，楊立城，王 生，等.降解膜在馬鈴薯全膜覆蓋栽培生產上應用探討[J].青海農技推廣，2016（1）：48-49.

[15] 楊相昆，魏建軍，張占琴，等.可降解地膜對棉田土壤溫濕度的影響[J].西南農業學報，2015，28（4）：1736-1741.

[16] 袁海濤，王麗紅，董靈艷，等.氧化-生物雙降解地膜降解性能及增溫、保墑效果研究[J].中國農學通報，2014，30（23）：166-170.

[17] 馬志民，劉蘭服，姚海蘭，等.不同覆膜方式對甘薯生長發育的影響[J].西北農業學報，2012，21（5）：103-107.

[18] 史春余，王振林，余松烈.土壤通氣性對甘薯產量的影響及其生理機制[J].中國農業科學，2001，34（2）：173-178.endprint