高緯地區(qū)可降解地膜降解效果篩選試驗.pdf
<p>黑龍江農業(yè)科學 (): 高緯地區(qū)可降解地膜降解效果篩選試驗張崎峰(黑龍江省農業(yè)科學院 黑河分院 ,黑龍江 黑河)摘要 :為了減少農業(yè)白色污染 ,引進了幾種降解地膜 ,進行了可降解地膜 、普通地膜和露地栽培玉米的對比試驗 ,探討可降解地膜的降解性能及對土壤水分 、溫度和玉米生長發(fā)育的影響 。結果表明 :降解地膜有較好的增溫保墑作用 ,利于玉米生長 ,可縮短生育期 ,有助增產(chǎn) ,其中 號地膜比普通地膜增產(chǎn) ,比露地對照增產(chǎn) ??山到獾啬ぴ诠δ苌峡商娲胀ǖ啬?,其中 號地膜和 號地膜的降解效果最好 ,到翌年整地前地膜降解率分別達到 和 。關鍵詞 :玉米 ;降解地膜 ;高緯寒地 ;早熟中圖分類號 :;文獻標識碼 :文章編號 :() :收稿日期 :基金 項 目 :國家現(xiàn)代玉米產(chǎn)業(yè)技術體系資金資助項目 ()第一作者簡介 :張崎峰 (),男 ,黑龍江省鶴崗市人 ,碩士 ,助理研 究 員 ,從事玉米抗病育種和耕作栽培研究 。:。中國玉米地膜覆蓋栽培的實踐證明 ,地膜覆蓋具有增溫 、保墑 、防止水土流失 、防蟲滅草的作用 ,可以大幅度提高玉米的產(chǎn)量。在中國北方干旱半干旱地區(qū)被廣泛應用 ,已成為一項重要的農業(yè)增產(chǎn)技術措施。目前普通地膜的主要成分為聚乙烯或聚氯乙烯 ,都具有極高的穩(wěn)定性 ,其被降解的速度相當緩慢 ,在自然條件下很難降解 ,在土壤中可以殘存以上,大量的殘存地膜會影響土壤的透氣性 ,阻礙根系生長 ,降低作物吸收水分和營養(yǎng)的能力 ,因此覆膜栽培技術在給社會帶來巨大的經(jīng)濟效益的同時 ,也帶來了嚴重的 “白色污染 ”,為了減少使用地膜造成的 “白色污染 ”問題 ,開發(fā)研制可降解地膜逐漸成為當前農業(yè)生產(chǎn)的熱點 。目前國內外開發(fā)應用的可降解地膜主要有 :光降解 、生物降解和雙降解地膜 。隨著生產(chǎn)技術的成熟 ,可降解地膜研發(fā)逐步進入田間試驗示范階段 。為了明確可降解地膜對黑龍江省北部高緯度地區(qū)玉米生產(chǎn)的作用效果 ,本試驗引用多種可降解地膜通過與普通地膜的對比 ,研究可降解地膜降解性能及其對土壤溫度 、含水量及玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量構成的影響 ,從而篩選適合當?shù)厥褂玫慕到獾啬?。為今后推廣使用可降解地膜 ,提供理論依據(jù) ,為該區(qū)域玉米高產(chǎn)栽培提供技術支持 。 材料與方法 試驗地概況試驗于年在黑龍江省農業(yè)科學院黑河分院科研試驗基地 (°,°)進行 ,該基地屬于寒溫帶大陸性季風氣候 ,冬長夏短 。冬季氣溫,夏季氣溫,年降雨量,農業(yè)生產(chǎn)水源主要以降雨為主 。試驗區(qū)土質為草甸暗棕壤 ,有機質,全氮,全磷,全鉀,速 效 氮 ·,速 效 磷·,速效鉀·,試驗地選擇未使用過地膜的農田 ,前茬為大豆 。 材料試驗供試玉米品種為德美亞號 ??山到獾啬しN ,由吉林地富肥業(yè)科技有限責任公司提供 ,不同地膜主成分的配比不同 ,降解速率也不同 ;普通地膜主要成分為聚氯乙烯 (哈爾濱市雙利塑料廠生產(chǎn) ),寬度均為,厚度。 方法 試驗設計試驗共設個處理 :種降解 地 膜 分 別 編 號。處 理普 通 地膜 (),處理露地對照 ()。采用大區(qū)對比 法 ,不 設 重 復 ,各 處 理 面 積。壟 距,行長,行區(qū) 。月日機械單粒播種 ,理論種植密度 株 ·,翌日覆膜 。底肥 分 別 施 用 尿 素·,硫 包 衣 尿 素·,磷 酸 二 銨·,硫 酸 鉀·,不需要追肥和灌溉 。 調查項目及方法地膜降解速度調查 。覆膜后每記錄次地膜降解情況 ,直至收獲為止 。記錄地膜降解參考指標,級 :未出現(xiàn)裂紋 (包括風力和人為破壞 );級 :開始出現(xiàn)裂紋 (誘導期 );級 :田間地膜出現(xiàn)細小裂紋 ;級 :地膜出現(xiàn)裂紋 ;級 :地膜出現(xiàn)黑龍江農業(yè)科學 期均勻網(wǎng)狀裂紋 ,開始變薄 ,無大塊地膜存在 ;級 :地膜裂解為×以下碎片 ,變薄 。級 :地面無肉眼可見地膜 ;級 :地面無肉眼可見地膜 ;級 :地面無肉眼可見地膜 ;級 :地面無肉眼可見地膜 。地膜殘留量測定。普通地膜和降解地膜在覆膜前分別稱面積的重量 ,次重復 。覆膜后 ,在每個處理中隨機選取個長覆膜段 (面積),使用透明紗網(wǎng)罩住地膜 (四周壓緊 、壓實 )。秋收后 ,其中個點去掉紗網(wǎng) ,采集耕層土壤 ,分別過目篩測定當年地膜覆蓋農田土壤農膜殘留量 ,剩余每處理的個點在翌年春季整地前稱重 ,測定第年地膜的殘留情況 。土壤溫度測定 。采用曲管地溫計進行測定 ,記錄層次為和,從覆蓋當天起每隔記錄次 ,連續(xù)記錄個月 ,測定時間為、和。土壤水分測定 。采用水分測定儀進行測定 ,測定層次為、,測定時間為從地膜覆蓋后第天起每隔測定次 ,連續(xù)觀測個月 。作物生長情況 。作物生長發(fā)育進程 :同步記錄大田作物生長發(fā)育進程 ,出苗期 、抽雄期 、吐絲期 、成熟期 。產(chǎn)量及農藝性狀測定 :果穗長 、穗粗 、禿尖 、百粒重 、產(chǎn)量等 。 結果與分析 不同地膜降解速度比較由表可知 ,覆膜后,各處理均無降解 ,地膜和地膜開始降解 ,地膜在開始降解 ,其它地膜也陸續(xù)開始降解 ,但普通地膜才開始出現(xiàn)一些細小裂紋 ,因為普通地膜不具有降解性 ,其出現(xiàn)的細小裂紋屬正常損耗 。由此可見 ,除普通地膜沒有降解外 ,其它各降解地膜均有一定程度的降解 ,其中 ,地膜和地膜開始降解最早 ,降解效果也最好 ,至收獲降解度為級 ,地膜出現(xiàn)均勻網(wǎng)狀裂紋 ,開始變薄 ,無大塊地膜存在 ;地膜、在收獲時 ,降解度為級 ,地膜出現(xiàn)裂紋 ,這種地膜中 ,地膜開始降解的較早 ,效果也略好于其它種 ;而地膜、的降解速度相對較慢 ,至收獲期 ,田間地膜有細小裂紋 。表 不同地膜的降解速度指標 處理覆膜后天數(shù) 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 (普膜 ) 不同地膜降解強度比較由表可知 ,覆膜后,地膜的翌年質量減少最多 ,當年降解率為,翌年降解率為,其次為地膜和,當年降解率分別為和,翌 年 降 解 率 達 到和;地膜位居第,當年降解率和翌年降解率分別為和,其它個處理的當年降解速率均未達到,處理、的翌年降解率分別為、,其它處理的翌年降解率均未達到;普通地 膜 質 量 損 失 最 少 ,當 年 質 量 損 失 率 為,翌年重量損失率,為正常損耗 。期 張崎峰等:高緯地區(qū)可降解地膜降解效果篩選試驗表 當季不同地膜的降解強度 處理地膜原質量 地膜當年質量 地膜翌年質量 當年地膜降解率 翌年地膜降解率 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 (普膜 ) 圖 不同覆膜處理對土壤溫度的影響 不同覆膜處理對土壤溫度的影響由圖可以看出 ,在覆膜后個月內 ,地膜覆蓋處理在不同時間的地溫均高于無地膜對照 ,時的各處理溫度差異不大 ,和時覆膜處理和對照處理差異明顯 ,降解地膜和普通地膜的土壤溫度差異不明顯 ,由此可見覆膜處理黑龍江農業(yè)科學 期有明顯的增溫效果 ,并且降解地膜和普通地膜的保溫效果相當 。 土壤水分測定由各處理土壤水分的測定結果可知 ,從覆膜到收獲這段期間 ,覆膜后后覆膜處理在的土層含水量明顯高于對照 ,差異顯著 ;而土層深度略大 ,覆膜時間短 ,雖然覆膜處理比露地對照的水分高 ,但差異不顯著 。在覆膜后和,所有處理在不同深度的含水量無明顯差異 ,這可能由于該時期連續(xù)降雨土壤水分已接近飽和所致 。其它時期在不同深度覆膜處理的含水量均高于露地對照且差異顯著 。種降解地膜和普通地膜的保水作用相當 。 作物生長情況 玉米生育進程調查由表可知 ,覆蓋地膜處理和不覆蓋地膜比較 ,出苗早,抽雄期和吐絲期早,成熟期可提前。各覆膜處理間 ,包括降解地膜和普通地膜之間各生育進程差異不明顯 。 地膜覆蓋對玉米產(chǎn)量的影響由表可知 ,穗長測量結果 ,(露地 )最短 ,為,處理最長 ,為,各處理差異不顯著 ;禿尖測量結果 ,處理最長 ,為,地膜和(普膜 )無禿尖 ,各處理間差異不顯著 ;穗行數(shù)以(露地 )最少 ,與各處理間差異顯著 ,其它處理間差異不顯著 ;行粒數(shù)(露地 )最少 ,與其它處理差異顯著 ,其它各處理差異不顯著 ,處理的行粒數(shù)最多 ,為;百粒重結果中 ,(露地 )最 低 ,與 其 它 處 理 差 異 顯 著 ;測 產(chǎn) 結 果 中(露地 )產(chǎn)量 ·,為各處理產(chǎn)量最低 ,與其它處理產(chǎn)量差異達顯著水平 ,其它覆膜處理間產(chǎn)量差異不顯著 ,其中地膜的產(chǎn)量最高 ,為 ·,比普通地膜增產(chǎn),比露地對照增產(chǎn)。表 玉米生育進程 處理出苗期 月日抽穗期 月日 吐絲期 月日成熟期 月日地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 (普膜 ) (露地 ) 表 產(chǎn)量性狀比較 處理號穗長 禿尖長 穗行數(shù) 行粒數(shù) 百粒重 產(chǎn)量 (·)地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 地膜 (普膜 ) (露地 ) 分別表示在 水平差異顯著 。 期 張崎峰等:高緯地區(qū)可降解地膜降解效果篩選試驗 結論與討論地膜覆蓋可以增加耕層土壤的溫度和濕度 ,從而改善水熱條件 ,促進玉米生長 ,提早出苗 ,縮短生育進程 ,而降解地膜可以減少土壤農膜殘留,解決 “白色污染 ”問題 ,在種參試降解地膜與普通地膜的對比試驗中 ,各項測試指標與普通地膜均無明顯差異 ,由此可見 ,可降解地膜和普通地膜的功能是相近的 。但推廣中也會遇到一些困難 ,由于可降解地膜的韌性差 ,生產(chǎn)作業(yè)中容易被拉斷 、撕裂和機械碾壓造成破損 ,并且降解地膜的成本遠高于普通地膜 ,所以目前可降解地膜尚無法完全替代普通地膜,因此沒有大面積推廣應用 ,如果通過增加地膜的厚度來提高拉伸性能和機械強度 ,必然會降低地膜的降解效果 ,因此 ,還需要對不同成分和不同厚度的降解地膜做進一步的研究 ,為高緯度地區(qū)可降解地膜的使用和推廣提供理論依據(jù) 。在本試驗中 ,號地膜和號地膜開始降解時間較早 ,降解速度也最快 ,但測產(chǎn)結果中 ,號地膜處理的產(chǎn)量最高 ,由此可見 ,降解地膜的降解時間可直接影響玉米的生長及產(chǎn)量 ,降解過早 ,降解強度高 ,會影響地膜的增溫作用 ,而降解過晚 ,降解強度低 ,不但影響后期的水分滲入 ,并且土壤中殘留地膜過多 ,達不到應有的降解效果 。號地膜相對適合高緯度的黑河地區(qū) ,考慮到該試驗是在特定氣候類型地區(qū)所獲得的一年試驗結果 ,還需要繼續(xù)進行多年試驗驗證 ,提高其準確性 。參考文獻 :嚴 昌 榮 ,何 文 清 ,梅 旭 榮 ,等 農用地膜的應用與污染防治 北京 :北京科學出版社 ,:葉永成 ,白福臣 ,于愷 我國農膜技術的發(fā)展方向 塑料工業(yè) ,():呂江南 ,王朝云 ,易永健 農用薄膜應用現(xiàn)狀及可降解農膜研究進展 中國麻業(yè)科學 ,():李志軍 ,趙愛萍 ,丁暉兵 ,等 旱地玉米壟溝周年覆膜栽培增產(chǎn)效應研究 干旱地區(qū)農業(yè)研究 ,():申麗霞 ,王璞 ,張麗麗 可降解地膜的降解性能及對土壤溫度 、水分和玉米生長的影響 農 業(yè) 工 程 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