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可降解农用地膜应用效能评价

文章出处:www.shuotaifilm.com 作者:农用地膜 人气:

  随着地膜覆盖栽培技术的推广,残膜对土地的污染问题日益突出,为了解决残膜对农田造成的“白色污染”问题,试验研究了国内主要可降解地膜生产厂家生产的可降解地膜,在研究了田间的保水、保温和降解性能以及对作物产量的影响情况,分析评价了各产品的应用效能。

  结果表明:生物可降解地膜可在土壤中降解,但降解的速率有很大的差距。在试验中也有表现相对较好的可降解地膜,但是在生产使用中也还存在一定难度,比如韧性差容易断裂等。建议各厂家在生产可降解地膜时要根据各地的自然资源条件、种植作物的种类、覆膜方式、机械化程度等,生产不同等级的可降解地膜,以适应生产需求。

  引   言

  随着科技发展和技术进步,近几十年来,中国农业生产方式发生了巨大变化,地膜覆盖栽培已经成为中国尤其是西北地区粮食、蔬菜等食物生产的关键措施。随着地膜覆盖栽培技术的成熟,中国北方农用地膜的使用量越来越大,由于农用地膜能有效地控制土壤的温度和湿度,减少水分和营养物流失,促进农作物高产和稳产,可大大提高农业生产效益。但与此同时,由于地膜的一次性使用,每年都会有大量的残膜留在土壤里。普通塑料地膜在自然界中很难降解,这些地膜碎片可在土壤中形成阻隔层,使土壤中的水、气、肥等流动受阻,造成土壤结构板结,严重危害生态环境,造成白色污染。因此,解决残膜污染土壤问题已成为地膜覆盖栽培技术推广的当务之急。为了解决这一问题,通过引进可降解农用地膜,试验评价其应用效能,以期为大面积推广使用提供可靠依据。

  1 试验地概况

  试验地位于甘肃省永昌县东寨镇二坝村,当地海拔1800 m,年均气温4.8℃,无霜期148 d,年降水量185 mm,年蒸发量2000.6 mm,年日照时数2884 h,土壤类型为灌漠土,农业生产以河水灌溉为主,井水灌溉为辅。

  2 试验材料及方法

  引进国内不同厂家生产的可降解农用地膜,在甘肃省永昌县开展不同类型可降解地膜在马铃薯上的试验研究,通过对其生育期内土壤温度、水分和地膜可降解程度等指标进行监测分析评价,研究不同类型可降解地膜对农田土壤温度、水分和马铃薯产量的影响及使用过程中的降解情况。

  2.1试验用地膜

  可降解地膜评价试验覆盖处理如表1所示。

  2.2试验农作物及种植方式

  参试作物:马铃薯,品种:‘克星19’。施肥按当地施肥量:马铃薯专用肥1200 kg/hm2、尿素225 kg/hm2、农用硫酸钾300 kg/hm2、磷酸二铵300 kg/hm2.采用机械起垄覆膜覆土种植,种植日期:2016 年4 月17 日,收获时间:2016 年9 月29 日,使用马铃薯收获机,田间管理同常规大田。

  2.3测定指标和方法

  指标1-土壤温度:HOBO Water Temp Pro v2 水下温度数据采集器采集。

  指标2- 土壤含水量:便携式土壤商情速测仪BWS_100.从马铃薯种植开始起,每3周测定一次。

  指标3-地膜外表变化:采用目测法,在每个样品区固定5 个观测点,观测面积50 cm×50 cm,从覆膜开始,每隔7 天观测一次表面的变化(是否出现裂纹、裂缝、破碎程度),通过定期的肉眼观测,记录地膜颜色、形态及表面完整性的变化情况。同时用数码相机照相留存。

  指标4-产量及构成因素:每个处理取3 个样点,每个样点面积2 m×1.2 m,在每个样点取3 株分别测定单株结薯数、单株重量、单株商品薯数和商品薯重,同时测定每个样点的马铃薯总重量和商品薯重量。

  3 试验结果与分析

  3.1降解地膜覆盖对农田土壤水分的影响

  通过土壤含水量的变化图可以看出:不同可降解地膜对土壤含水量的影响主要是在马铃薯的生育前期和后期。在马铃薯生育前期和后期,土壤含水量较高的可降解地膜主要有金发科技、亿帆鑫富、山东天壮和励农丰等,在马铃薯生育中期,各可降解地膜对土壤含水量的影响基本一致。由此可以看出,在本次试验中,可降解地膜金发科技、亿帆鑫富、山东天壮和励农丰对土壤保湿作用比较明显。

  3.2降解地膜覆盖对农田土壤温度的影响

  通过土壤温度变化图分析得出:降解地膜对土壤温度的影响主要是在马铃薯芽条生长期、幼苗期和块茎形成期,从块茎增长期开始至淀粉积累期,不同可降解地膜对土壤温度的影响逐渐减小,趋于一致。从上图可以看出,在马铃薯生育前期,可降解地膜珠海万通、威盛华泰、中科金龙和普通地膜金土地对土壤的增温保温作用比较明显,从马铃薯生育中后期开始,不同降解地膜对土壤增温保温作用基本趋于一致,无明显差异。

  3.3降解地膜降解情况及分析

  通过在观测点上对地膜降解状况局部观测和全局图的观测,降解地膜的基本情况为:6 月1 日,康润洁地膜最先开始出现裂痕;6 月8 日,山东汇盈和威盛华泰开始出现裂痕;6 月23 日,湖北光合开始出现裂痕,其它降解地膜出现裂痕均较晚且不是很明显,至8 月中下旬,各参试降解地膜开始出现比较明显的裂痕。到9 月29 日收获,除金发科技、山东天壮、珠海万通和励农丰等可降解地膜表面无明显变化外,其他可降解地膜均变硬,颜色变暗。

  3.4降解地膜对农作物的影响及分析

  3.4.1

  降解地膜对作物形态指标(包括生育期进程)的影响

  出苗情况调查,5 月21 日开始出苗,其中亿帆鑫富地膜出苗最早,出苗率高且植株苗长势整齐,金发科技、中科金龙、励农丰和威盛华泰出苗较其他降解地膜晚1 周左右,且长势不均匀。6 月23 日,亿帆鑫富地膜马铃薯最先开花,其他可降解地膜马铃薯开花情况同出苗情况一致,越往生育后期,各可降解地膜对马铃薯生长情况的影响变化越小。

  3.4.2

  降解地膜对作物产量构成要素及产量的影响

  从表2 中可以看出,不同可降解地膜处理对马铃薯产量、单株重量、单株结薯数、单株商品薯数和商品率都有不同程度的影响。从产量看,不同降解地膜处理下产量最高的为励农丰,为49107.90 kg/hm2.之后依次为湖北光合、亿帆鑫富和珠海万通;单株重量表现较好的依次为:亿帆鑫富、山东汇盈、励农丰、珠海万通,最大值为1168 g;单株结薯数较多的依次为:亿帆鑫富、山东汇盈、光合、山东天壮;商品薯数较多的为:亿帆鑫富、康润洁、励农丰、山东汇盈;商品率较高的依次为:励农丰84.68%、康润洁79.77%、威盛华泰78.93%、珠海万通77.62%。通过对马铃薯产量、单株重量、单株结薯数、单株商品薯数和商品率等各产量构成因素的综合考虑,在参试的可降解地膜中,励农丰、亿帆鑫富、山东汇盈、珠海万通和湖北光合等可降解地膜相对优于其他参试的可降解地膜,在本次试验中表现较好。

  3.5收获后地膜残留情况

  调查结果表明:可降解地膜虽然可自行降解,但所需时间较长,在农作物整个生育期降解不明显,而且大多质地薄脆,不易捡拾。

  4 主要结论和建议

  4.1降解地膜是否适合该地区该种农作物的分析

  (1)生物可降解地膜评价试验参试厂家较多,参试地膜生产工艺不规范,宽度、厚度不一致,难以上机,比如:励农丰、威盛华泰、湖北光合。

  (2)降解地膜拉力不好没有韧性,造成机械覆膜容易断裂,比如:励农丰、湖北光合。

  (3)本地区风沙较大,只能采取全膜覆土种植,导致遮荫、埋土部分降解效果较差。

  (4)从覆膜种植到收获,部分可降解地膜仍未有明显的降解。

  (5)由于降解地膜容易断裂,难以上机,种植时个别参试地膜需要人工覆膜,增加种植过程中的劳动力。

  综上,由于生物降解地膜属于新型地膜,生产工艺复杂,目前这一技术尚不成熟,而且各地区自然资源各不相同,虽然在试验中有表现相对较好的可降解地膜,但是在生产使用中又有一定难度(比如在参试的可降解地膜中表现较好的励农丰和湖北光合容易断裂,造成机械覆膜困难)。加上可降解地膜成本高,故降解地膜的使用和推广有一定难度。

  4.2主要建议

  (1)各地区自然条件和生产条件不同,应因地制宜,根据土壤和气候条件生产适合本地的降解地膜。

  (2)鉴于生产过程中气候等自然条件对作物生长的决定性作用,引进降解地膜前应进行充分的试验验证,以达到既好用、环保又提高粮食和蔬菜生产效能。


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