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摘要 于2016年在西吉县研究降解地膜在马铃薯上的应用效果。结果表明：降解地膜秋季ECO-6较其他地膜增产较为明显，表现最为优异；从各类降解地膜在马铃薯作物上整体的降解程度分析，同样降解膜秋季ECO-6整体降解程度较高、时间快、降解完整。
关键词 降解地膜；马铃薯；应用效果；宁夏西吉；2016年
中图分类号 S532 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）04-0052-03
地膜覆盖是一项农业技术，其效应表现在增温、保温、保水、保持养分、增加光效和防除病虫草害等几个方面，一般都能获得早熟增产的效果。地膜覆盖技术逐渐成为确保农业丰收的重要手段。特别是近几年在干旱严重的情况下，地膜覆盖技术的应用得到了较快的发展，地膜覆盖面积逐年上升。然而，随着地膜覆盖栽培年限的延长，残留地膜回收率低，土壤中残膜量逐步增加，必将造成地膜污染，给后人带来难以解决的污染危害，对农业可持续发展构成严重威胁。为了实现农业可持续发展，生物降解塑料薄膜的应用势在必行。为此，宁夏回族自治区农技总站组织实施了生物降解地膜覆盖试验示范项目，以期寻求降解周期短，又能满足生产需要的地膜，全面掌握可生物降解薄膜的适应性，为大规模推广应用生物降解地膜提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验设在西吉县震湖乡孟湾村旱作节水农业示范园区内，地处东经105°29′32″，北纬35°52′0″。属典型的黄土高原丘陵沟壑区，该地海拔1 890 m，年平均降水量400 mm，年平均气温5.4 ℃，无霜期130 d，前茬作物为玉米，土壤以浅黑垆土为主，耕层深厚、肥沃。试验田地势平整，无遮阳，通风透气好，耕层土壤pH值8.75，土壤含有机质12.30 g/kg，全氮0.85 g/kg，全盐0.28 g/kg，水解氮58.75 mg/kg，有效磷 12.02 mg/kg，速效钾193.71 mg/kg，屬中等肥力水平，且均匀一致。
1.2 试验材料
幅宽80 cm、厚0.008的聚乙烯黑色地膜。降解地膜ECO-5；降解地膜ECO-6；降解地膜ECO-3，由安徽聚美生物科技有限公司研发。
1.3 试验设计
试验共设4个处理，分别为秋季常规黑膜、秋季ECO-5、秋季ECO-6、早春ECO-3。小区面积为66 m2。采用半膜覆盖栽培方式，覆膜方式为秋覆膜和顶凌覆膜。播种时间为4月29日，旱作不灌溉。
1.4 调查内容及方法
1.4.1 土壤成分测定。施肥前取0～20 cm土样测定土壤的有机质、全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K的含量。
1.4.2 土壤水分测定。分别在播前、现蕾期、开花期、块茎膨大期、收获期（茎叶开始凋萎，植株叶子基本干枯变成褐色）测定。播前、成熟期土层水分测定深度为0～10、10～20、20～30、20～40、40～60、60～80、80～100 cm；出苗期、现蕾期、开花期、块茎膨大期测定深度为0～10、10～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm。测定位置在宽带中间。
采用烘干法，烘烤温度稳定在100～105 ℃之间，烘干时间的长短以土样完全烘干、土样重量不再变化时为准，具体时间依土壤性质而定，从烘箱内温度达到100 ℃开始记载，一般砂土、砂壤土6～7 h，壤土7～8 h，黏土10～12 h，然后从上、中、下不同深度层次取出4～6盒土样称重，再放回烘箱内烘烤2 h，复称1次，如前后2次重量差≤0.2 g即取后一次的称量值作为最后结果，否则，按上述方法继续烘烤，直到相邻2次各抽取样本的重量差≤0.2 g为止。应注意，所取土样在105～110 ℃烘箱中烘6～8 h至恒重后称重。
土壤水分计算公式如下[1]：
土壤含水量（%）=（湿土重-烘干土重）/烘干土重×100
土壤贮水量（mm）=C1×M1×D1 C2×M2×D2 …… Cx×Mx×Dx= C×M×D
式中，Cx、Mx、Dx分别代表第X层土壤容重、含水量、测定深度，C、M、D分别代表整个测定土层土壤容重、含水量的平均值及测定土壤的总深度。
降水利用率（%）=作物耗水量/生产年度降水量×100=（播前2 m土层贮水量-成熟期2 m贮水量 生育期降水量）/生产年度降水量×100
作物水分利用率[kg/（mm·hm2）]=经济产量/耗水量
1.4.3 土壤温度观测。用曲管地温仪在马铃薯每一个关键生育期，选择天气晴朗时，于8：00、14：00、20：00在任意2株间测定不同土层的地温。测定时间为播前、现蕾期、开花期、块茎膨大期、收获期。测定深度为5、10、15、20 cm。
2 结果与分析
2.1 不同降解膜覆盖下土壤保墒效果
4种不同类型地膜分别在马铃薯播前、出苗期、现蕾期、块茎膨大期、成熟期选择0～10、10～20、20～30、20～40、40～60、60～80、80～100 cm土层中测得土壤含水量变化不大，在播种期、现蕾期、块茎膨大期和出苗期时秋季ECO-6降解地膜土壤含水量相对较高（表1、2、3、4），保墒效果较好；随生育进程的增加而在成熟期秋季ECO-6、早春ECO-3表现突显（表5），优于其他2种地膜。生物降解地膜覆盖后，在地膜没有降解前对土壤含水量的影响和普通地膜相比较含水量差别不大，土壤含水量变化不明显，土壤含水量和普通地膜相当。但随着作物生育进程的发展，在马铃薯收获期则效果优于普通地膜，但从整体来看各类降解膜对马铃薯保墒情况无明显差异。
2.2 不同降解膜覆盖下土壤保温效果
分别在马铃薯播前、现蕾期、开花期、块茎膨大期、成熟期测定深度5、10、15、20 cm膜下土壤温度，结果如表6所示。可以看出，在马铃薯生长期，生物降解地膜在没有降解前对土壤温度的影响和普通地膜相似，随着降解度的增加，对土壤温度的影响越来越小[2]。到收获前，当降解度达85%以上时，土壤温度接近于露地的温度，各降解膜保温性能相当，保温情况基本一致，从各地膜对不同作物不同时期的保温情况的整体来看，各降解地膜之间的保温情况并无显著差异。 2.3 不同降解膜的降解程度
降解膜试验田秋季于2015年11月21日覆膜，春季于2016年3月28日覆膜，此后每隔10 d观测1次，覆膜后 10、20、30、40、50 d后降解地膜没有出现裂纹和裂缝。观测到3月10日秋季覆膜ECO-6开始出现裂纹，3月14日秋季覆膜ECO-5出现裂纹，5月14日春季ECO-3出现裂纹；5月20日观测降解膜颜色变浅，厚度变薄，翻土观测土层下降解膜颜色未变，韧性变脆；6月15日观测降解膜颜色变浅、发白，厚度变薄，有网丝开裂迹象；7月10日观测降解膜破裂，始见裂纹和裂缝，降解迹象开始表现，8月21日观测降解膜全部开始大裂降解；至10月18日观测降解膜完全降解。从表7可以看出，秋季ECO-6降解膜降解开始最早，降解程度较高，表现最为突出；从各降解地膜在不同作物产后的整体降解程度分析，秋季ECO-6>秋季ECO-5>早春ECO-3，秋季ECO-6表现最好[3-4]。
2.4 不同降解膜覆盖下马铃薯农艺性状
从表8可以看出，不同降解膜覆盖下睛马铃薯农艺性状表现各不相同，大中薯率是确定马铃薯商品性的最重要指标，正常情况下，大中薯率越高，马铃薯的商品性越好，是增产增收的前提条件。不同材料地膜覆盖处理大中薯率统计结果比较差异不明显，秋季ECO-6、 秋季ECO-5、秋季常规黑膜、早春ECO-3下，各个降解膜下大中薯率依从大到小的次序排列，差异不大。由此说明，大中薯率是各品种的固有特性，与生产栽培的覆膜方式影响不大。但单从株高来说，秋季ECO-6、 秋季ECO-5、秋季常规秋膜、早春ECO-3下株高依高到矮的次序排列明显，株高表现好说明植株生长旺盛，是高产的前提，由此说明，秋季ECO-6、 秋季ECO-5 2种降解膜表现好。综合分析结果表明，最秋季ECO-6降解膜表现优良[5]。
2.5 不同降解膜覆盖下马铃薯产量表现
为了减少试验产量误差，确保试验结果的真实有效性，测产先依田间调查的单位面积株数、单株结薯数、单株薯重等推算出理论产量；再将试验小区进行实收，测出实收产量（表9）。结果表明：秋季ECO-6、秋季ECO-5、早春ECO-3降解膜较对照秋季常规黑膜都有不同程度的增产，分别增产924.24、848.48、75.75 kg/hm2，增产率分别为4.8%、4.4%、0.4%，对马铃薯产量表现位次依次排列顺序是秋季ECO-6>秋季ECO-5>早春ECO-3>秋季常规黑膜。综合表现分析秋季ECO-6降解膜增产最为明显，表现最为优异。
2.6 不同降解膜覆盖下马铃薯经济效益
从表10可以看出，虽然采用秋季ECO-6、秋季ECO-5、早春ECO-3降解膜投入较对照秋季常规黑膜高，但是秋季ECO-6、秋季ECO-5的产值高于秋季常规黑膜，综合计算比较，纯收入同样高于秋季覆膜。因此，秋季ECO-6、秋季 ECO-5降解膜种植马铃薯不但产量高于秋季常规黑膜，而且单位面积纯收入也高于秋季常规黑膜种植；而早春ECO-3降解膜种植马铃薯仅仅产量高于秋季常规黑膜，折算其纯收入反而低于秋季常规黑膜种植。
3 结论与讨论
各类降解地膜对马铃薯不同生育时期的保墒情况的整体而言，各降解地膜之间的保墒情况并无显著差异，相对而言，秋季ECO-6降解地膜保墒相对优于其他降解地膜；同样从各类降解地膜对马铃薯不同生育时期的保温情况的整体而言，各降解地膜之间的保温情况也无显著差异，相对比较，同样秋季ECO-6降解地膜保温相对优于其他降解地膜；从各类降解地膜对马铃薯的农艺性状和产量结果效益的整体分析，降解地膜秋季ECO-6较其他地膜增产较为明显，表现最为优异；从各类降解地膜在马铃薯作物上整体的降解程度分析，同样降解膜秋季ECO-6整体降解程度较高、降解时间快、降解完整，这与示范结果相似，说明生物降解地膜是一种良好的覆盖材料，可以有效减少覆盖地膜带来的“白色污染”[6]。由于2016年受冻灾、严重干旱等灾害性气候影响和客观条件的限制而无法具体细致地研究生物降解地膜的降解情况，可能存在一定的试验误差，建议今后该试验安排多点多年进行，以便得出更为准确的试验数据和科学结论。
4 参考文献
[1] 李振华，张丽芳，康暄，等.降解地膜覆盖对土壤环境和旱地马铃薯生育的影响[J].中国农学通报，2011（5）：249-253.
[2] 王建武，张雄，段义忠.生物可降解地膜对马铃薯生长及水分利用效率的影响[J].中国农学通报，2016（24）：97-102.
[3] 张鹏.马铃薯氧化生态双降解地膜试验研究[J].农民致富之友，2014（22）：160.
[4] 王祥会.降解地膜覆盖对马铃薯产量及品质的影响[J].中国果菜，2014（12）：64-66.
[5] 佘兴蓉，吴红燕，伍勇，等.金发可控生物降解地膜覆蓋栽培春季早市马铃薯研究初报[J].四川农业科技，2017（1）：26-28.
[6] 李章峻.马铃薯高产栽培技术要点[J].农业开发与装备，2016（3）：154.
关键词 降解地膜；马铃薯；应用效果；宁夏西吉；2016年
中图分类号 S532 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）04-0052-03
地膜覆盖是一项农业技术，其效应表现在增温、保温、保水、保持养分、增加光效和防除病虫草害等几个方面，一般都能获得早熟增产的效果。地膜覆盖技术逐渐成为确保农业丰收的重要手段。特别是近几年在干旱严重的情况下，地膜覆盖技术的应用得到了较快的发展，地膜覆盖面积逐年上升。然而，随着地膜覆盖栽培年限的延长，残留地膜回收率低，土壤中残膜量逐步增加，必将造成地膜污染，给后人带来难以解决的污染危害，对农业可持续发展构成严重威胁。为了实现农业可持续发展，生物降解塑料薄膜的应用势在必行。为此，宁夏回族自治区农技总站组织实施了生物降解地膜覆盖试验示范项目，以期寻求降解周期短，又能满足生产需要的地膜，全面掌握可生物降解薄膜的适应性，为大规模推广应用生物降解地膜提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验设在西吉县震湖乡孟湾村旱作节水农业示范园区内，地处东经105°29′32″，北纬35°52′0″。属典型的黄土高原丘陵沟壑区，该地海拔1 890 m，年平均降水量400 mm，年平均气温5.4 ℃，无霜期130 d，前茬作物为玉米，土壤以浅黑垆土为主，耕层深厚、肥沃。试验田地势平整，无遮阳，通风透气好，耕层土壤pH值8.75，土壤含有机质12.30 g/kg，全氮0.85 g/kg，全盐0.28 g/kg，水解氮58.75 mg/kg，有效磷 12.02 mg/kg，速效钾193.71 mg/kg，屬中等肥力水平，且均匀一致。
1.2 试验材料
幅宽80 cm、厚0.008的聚乙烯黑色地膜。降解地膜ECO-5；降解地膜ECO-6；降解地膜ECO-3，由安徽聚美生物科技有限公司研发。
1.3 试验设计
试验共设4个处理，分别为秋季常规黑膜、秋季ECO-5、秋季ECO-6、早春ECO-3。小区面积为66 m2。采用半膜覆盖栽培方式，覆膜方式为秋覆膜和顶凌覆膜。播种时间为4月29日，旱作不灌溉。
1.4 调查内容及方法
1.4.1 土壤成分测定。施肥前取0～20 cm土样测定土壤的有机质、全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K的含量。
1.4.2 土壤水分测定。分别在播前、现蕾期、开花期、块茎膨大期、收获期（茎叶开始凋萎，植株叶子基本干枯变成褐色）测定。播前、成熟期土层水分测定深度为0～10、10～20、20～30、20～40、40～60、60～80、80～100 cm；出苗期、现蕾期、开花期、块茎膨大期测定深度为0～10、10～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm。测定位置在宽带中间。
采用烘干法，烘烤温度稳定在100～105 ℃之间，烘干时间的长短以土样完全烘干、土样重量不再变化时为准，具体时间依土壤性质而定，从烘箱内温度达到100 ℃开始记载，一般砂土、砂壤土6～7 h，壤土7～8 h，黏土10～12 h，然后从上、中、下不同深度层次取出4～6盒土样称重，再放回烘箱内烘烤2 h，复称1次，如前后2次重量差≤0.2 g即取后一次的称量值作为最后结果，否则，按上述方法继续烘烤，直到相邻2次各抽取样本的重量差≤0.2 g为止。应注意，所取土样在105～110 ℃烘箱中烘6～8 h至恒重后称重。
土壤水分计算公式如下[1]：
土壤含水量（%）=（湿土重-烘干土重）/烘干土重×100
土壤贮水量（mm）=C1×M1×D1 C2×M2×D2 …… Cx×Mx×Dx= C×M×D
式中，Cx、Mx、Dx分别代表第X层土壤容重、含水量、测定深度，C、M、D分别代表整个测定土层土壤容重、含水量的平均值及测定土壤的总深度。
降水利用率（%）=作物耗水量/生产年度降水量×100=（播前2 m土层贮水量-成熟期2 m贮水量 生育期降水量）/生产年度降水量×100
作物水分利用率[kg/（mm·hm2）]=经济产量/耗水量
1.4.3 土壤温度观测。用曲管地温仪在马铃薯每一个关键生育期，选择天气晴朗时，于8：00、14：00、20：00在任意2株间测定不同土层的地温。测定时间为播前、现蕾期、开花期、块茎膨大期、收获期。测定深度为5、10、15、20 cm。
2 结果与分析
2.1 不同降解膜覆盖下土壤保墒效果
4种不同类型地膜分别在马铃薯播前、出苗期、现蕾期、块茎膨大期、成熟期选择0～10、10～20、20～30、20～40、40～60、60～80、80～100 cm土层中测得土壤含水量变化不大，在播种期、现蕾期、块茎膨大期和出苗期时秋季ECO-6降解地膜土壤含水量相对较高（表1、2、3、4），保墒效果较好；随生育进程的增加而在成熟期秋季ECO-6、早春ECO-3表现突显（表5），优于其他2种地膜。生物降解地膜覆盖后，在地膜没有降解前对土壤含水量的影响和普通地膜相比较含水量差别不大，土壤含水量变化不明显，土壤含水量和普通地膜相当。但随着作物生育进程的发展，在马铃薯收获期则效果优于普通地膜，但从整体来看各类降解膜对马铃薯保墒情况无明显差异。
2.2 不同降解膜覆盖下土壤保温效果
分别在马铃薯播前、现蕾期、开花期、块茎膨大期、成熟期测定深度5、10、15、20 cm膜下土壤温度，结果如表6所示。可以看出，在马铃薯生长期，生物降解地膜在没有降解前对土壤温度的影响和普通地膜相似，随着降解度的增加，对土壤温度的影响越来越小[2]。到收获前，当降解度达85%以上时，土壤温度接近于露地的温度，各降解膜保温性能相当，保温情况基本一致，从各地膜对不同作物不同时期的保温情况的整体来看，各降解地膜之间的保温情况并无显著差异。 2.3 不同降解膜的降解程度
降解膜试验田秋季于2015年11月21日覆膜，春季于2016年3月28日覆膜，此后每隔10 d观测1次，覆膜后 10、20、30、40、50 d后降解地膜没有出现裂纹和裂缝。观测到3月10日秋季覆膜ECO-6开始出现裂纹，3月14日秋季覆膜ECO-5出现裂纹，5月14日春季ECO-3出现裂纹；5月20日观测降解膜颜色变浅，厚度变薄，翻土观测土层下降解膜颜色未变，韧性变脆；6月15日观测降解膜颜色变浅、发白，厚度变薄，有网丝开裂迹象；7月10日观测降解膜破裂，始见裂纹和裂缝，降解迹象开始表现，8月21日观测降解膜全部开始大裂降解；至10月18日观测降解膜完全降解。从表7可以看出，秋季ECO-6降解膜降解开始最早，降解程度较高，表现最为突出；从各降解地膜在不同作物产后的整体降解程度分析，秋季ECO-6>秋季ECO-5>早春ECO-3，秋季ECO-6表现最好[3-4]。
2.4 不同降解膜覆盖下马铃薯农艺性状
从表8可以看出，不同降解膜覆盖下睛马铃薯农艺性状表现各不相同，大中薯率是确定马铃薯商品性的最重要指标，正常情况下，大中薯率越高，马铃薯的商品性越好，是增产增收的前提条件。不同材料地膜覆盖处理大中薯率统计结果比较差异不明显，秋季ECO-6、 秋季ECO-5、秋季常规黑膜、早春ECO-3下，各个降解膜下大中薯率依从大到小的次序排列，差异不大。由此说明，大中薯率是各品种的固有特性，与生产栽培的覆膜方式影响不大。但单从株高来说，秋季ECO-6、 秋季ECO-5、秋季常规秋膜、早春ECO-3下株高依高到矮的次序排列明显，株高表现好说明植株生长旺盛，是高产的前提，由此说明，秋季ECO-6、 秋季ECO-5 2种降解膜表现好。综合分析结果表明，最秋季ECO-6降解膜表现优良[5]。
2.5 不同降解膜覆盖下马铃薯产量表现
为了减少试验产量误差，确保试验结果的真实有效性，测产先依田间调查的单位面积株数、单株结薯数、单株薯重等推算出理论产量；再将试验小区进行实收，测出实收产量（表9）。结果表明：秋季ECO-6、秋季ECO-5、早春ECO-3降解膜较对照秋季常规黑膜都有不同程度的增产，分别增产924.24、848.48、75.75 kg/hm2，增产率分别为4.8%、4.4%、0.4%，对马铃薯产量表现位次依次排列顺序是秋季ECO-6>秋季ECO-5>早春ECO-3>秋季常规黑膜。综合表现分析秋季ECO-6降解膜增产最为明显，表现最为优异。
2.6 不同降解膜覆盖下马铃薯经济效益
从表10可以看出，虽然采用秋季ECO-6、秋季ECO-5、早春ECO-3降解膜投入较对照秋季常规黑膜高，但是秋季ECO-6、秋季ECO-5的产值高于秋季常规黑膜，综合计算比较，纯收入同样高于秋季覆膜。因此，秋季ECO-6、秋季 ECO-5降解膜种植马铃薯不但产量高于秋季常规黑膜，而且单位面积纯收入也高于秋季常规黑膜种植；而早春ECO-3降解膜种植马铃薯仅仅产量高于秋季常规黑膜，折算其纯收入反而低于秋季常规黑膜种植。
3 结论与讨论
各类降解地膜对马铃薯不同生育时期的保墒情况的整体而言，各降解地膜之间的保墒情况并无显著差异，相对而言，秋季ECO-6降解地膜保墒相对优于其他降解地膜；同样从各类降解地膜对马铃薯不同生育时期的保温情况的整体而言，各降解地膜之间的保温情况也无显著差异，相对比较，同样秋季ECO-6降解地膜保温相对优于其他降解地膜；从各类降解地膜对马铃薯的农艺性状和产量结果效益的整体分析，降解地膜秋季ECO-6较其他地膜增产较为明显，表现最为优异；从各类降解地膜在马铃薯作物上整体的降解程度分析，同样降解膜秋季ECO-6整体降解程度较高、降解时间快、降解完整，这与示范结果相似，说明生物降解地膜是一种良好的覆盖材料，可以有效减少覆盖地膜带来的“白色污染”[6]。由于2016年受冻灾、严重干旱等灾害性气候影响和客观条件的限制而无法具体细致地研究生物降解地膜的降解情况，可能存在一定的试验误差，建议今后该试验安排多点多年进行，以便得出更为准确的试验数据和科学结论。
4 参考文献
[1] 李振华，张丽芳，康暄，等.降解地膜覆盖对土壤环境和旱地马铃薯生育的影响[J].中国农学通报，2011（5）：249-253.
[2] 王建武，张雄，段义忠.生物可降解地膜对马铃薯生长及水分利用效率的影响[J].中国农学通报，2016（24）：97-102.
[3] 张鹏.马铃薯氧化生态双降解地膜试验研究[J].农民致富之友，2014（22）：160.
[4] 王祥会.降解地膜覆盖对马铃薯产量及品质的影响[J].中国果菜，2014（12）：64-66.
[5] 佘兴蓉，吴红燕，伍勇，等.金发可控生物降解地膜覆蓋栽培春季早市马铃薯研究初报[J].四川农业科技，2017（1）：26-28.
[6] 李章峻.马铃薯高产栽培技术要点[J].农业开发与装备，2016（3）：154.