吳 剛 葛紅亞 周可明 陸群康 向文彬 葉飛華**
(1.浙江省湖州市農(nóng)業(yè)科技發(fā)展中心,浙江 湖州313000;2.湖州田娘糧食專業(yè)合作社,浙江 湖州313009;3.浙江省湖州市南潯區(qū)農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心,浙江 湖州313009)
隨著地膜覆蓋技術的廣泛應用,田間殘膜引起的白色污染越來越嚴重,給生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重的威脅[1~2]。全生物降解地膜可在自然環(huán)境條件下被微生物降解,有效解決農(nóng)田白色污染問題[3]。為了研究全生物降解地膜在玉米生產(chǎn)中的應用效果,2020年我們開展了相關試驗,現(xiàn)將試驗結果總結如下。
供試地膜為黑色全生物降解地膜(浙江家樂密園藝科技有限公司生產(chǎn),寬1 m,厚10 μm)、普通黑色PE地膜(厚14 μm),供試玉米品種為天貴糯甜玉米。
試驗設在湖州田娘糧食專業(yè)合作社承包地塊。試驗地為黏壤土、肥力中等。試驗設2種地膜(以普通黑色PE地膜作對照)、6種玉米種植方式,即6個處理,具體見表1。大棚直播栽培的,施商品有機肥190 kg/667 m2作基肥,人工覆膜,不施追肥,未采取措施防治病蟲害,5月20日~6月6日采收;露地種植的,施45%三元復合肥15 kg/667 m2、商品有機肥120 kg/667 m2作基肥,分批機械覆膜,不施追肥,玉米大喇叭口期至抽雄期用20%氯蟲苯甲酰胺10 mL/667 m2防治玉米螟,6月15日~7月11日采收。試驗期間觀察玉米不同種植條件下全生物降解地膜的降解情況、控草效果,及全生物降解地膜對玉米生長的影響。
表1 試驗處理
5月24日,在露地水田旱作玉米覆蓋全生物降解地膜處理小區(qū)的玉米大喇叭口期進行套養(yǎng)雞試驗,放養(yǎng)密度25~30羽/667 m2,以未套養(yǎng)雞群作對照,觀察套養(yǎng)雞群對全生物降解地膜降解速度的影響。
(1)大棚水田旱作直播玉米:5月25日調查發(fā)現(xiàn),處理1(覆膜后95 d)和處理2(覆膜后83 d)的全生物降解地膜仍較完整,田間雜草不多;全生物降解地膜碎裂期分別為6月28日和7月6日,蓋膜至膜碎裂分別需129 d、125 d;9月中旬(蓋膜后6~7個月)翻耕時發(fā)現(xiàn),土壤中有少量農(nóng)膜殘片,但未纏繞翻耕機器。試驗期間經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn),全生物降解地膜對玉米生長未產(chǎn)生影響。(2)露地水田旱作玉米:5月25日調查發(fā)現(xiàn),處理3(覆膜后67 d)和處理4(覆膜后65 d)全生物降解地膜的韌性已明顯變差,田間易滋生雜草,部分區(qū)域雜草長勢較旺,玉米植株出現(xiàn)缺肥黃化現(xiàn)象;7月4~6日全生物降解地膜進入碎裂期,蓋膜至膜碎裂約需107 d;7月上旬(蓋膜后3.5個月)翻耕移栽水稻時,土壤中有極少量的農(nóng)膜殘片,未出現(xiàn)薄膜纏繞翻耕機器現(xiàn)象。在田間管理良好情況下,全生物降解地膜對露地玉米的生長影響較?。环駝t田間滋生雜草,影響玉米的生長發(fā)育。
6月24日(蓋膜后96 d,套養(yǎng)雞群30 d)觀察發(fā)現(xiàn),未套養(yǎng)雞群處理的畦面地膜進入裂解中期,全生物降解地膜有破裂但整體性較好,碎裂期為7月5日,蓋膜至膜碎裂需107 d;套養(yǎng)雞群處理的畦面殘膜剩余不足50%,部分畦面已沒有殘膜,全生物降解地膜的碎裂期為6月20日,蓋膜至碎裂需92 d。套養(yǎng)雞群處理較不套養(yǎng)雞群處理全生物降解地膜的碎裂時間縮短了15 d。
6月24日調查發(fā)現(xiàn),處理5(4月6日覆膜,蓋膜后79 d)的畦面地膜破口較多,破口處雜草較多,全生物降解地膜進入裂解始期,碎裂期為7月18日,蓋膜至膜碎裂需103 d;壓在泥土中的全生物降解地膜已進入裂解后期、呈小碎片狀,碎裂期為6月15日,蓋膜至膜碎裂需70 d。泥中膜較畦表面膜的碎裂時間縮短了33 d。
試驗期間連續(xù)下雨,部分露地玉米于3月21日翻耕整地后覆膜,3月31日直播玉米,播種時間較正常露地玉米推遲了10 d,其全生物降解地膜的碎裂期為7月8日,蓋膜至膜碎裂需99 d,較正常田塊縮短8 d;因玉米播種較晚,促進了雜草生長,進而加速了全生物降解地膜的破裂和降解,影響了玉米的生長。另外,玉米生長前期黑色降解膜可助控草,生長中期進行清溝并在膜上培土至畦面亦可助控草,玉米采收后無需回收地膜,既促進了地膜降解又實現(xiàn)了控草目的。
5月25日田間觀察發(fā)現(xiàn),處理5(蓋膜后49 d)的全生物降解地膜少量破裂,處理6(蓋膜后49 d)的普通PE地膜極少破裂,兩處理的田間雜草量差異不明顯,玉米生長的差異也不大;6月24日調查,處理5(蓋膜后79 d)的全生物降解地膜破裂較多,已進入裂解期,處理6(蓋膜后79 d)的普通PE地膜基本完好,破口較少;7月14日調查,處理5的田間雜草較多,處理6的田間雜草較少,兩處理的玉米生長差異不明顯;7月18日,處理5的全生物降解地膜進入碎裂期,蓋膜至膜碎裂需103 d,處理6的普通PE地膜仍較完整。
觀察發(fā)現(xiàn),除了雜草較多的田塊覆蓋全生物降解地膜后玉米的產(chǎn)量下降明顯外,全生物降解地膜對玉米的生長影響不明顯。不同地膜對玉米生育期、產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響見表2。
由表2可知,處理5、處理6的玉米生育期無差異;處理5的玉米鮮穗產(chǎn)量871 kg/667 m2,產(chǎn)值2 787元/667 m2,扣除種子、肥料、人工、土地租金等成本2 559元/667 m2,凈收入228元/667 m2,玉米產(chǎn)量、產(chǎn)值、凈收入分別較處理6(ck)減少15 kg/667 m2、48元/667 m2、133元/667 m2。普通PE地膜因回收不徹底對土壤生態(tài)有長期破壞作用,綜合考慮生態(tài)效益和經(jīng)濟效益,建議使用全生物降解地膜。
表2 各處理玉米的生育期、產(chǎn)量和經(jīng)濟效益
栽培措施及環(huán)境影響全生物降解地膜的降解速度,降解速度表現(xiàn)為露地快于大棚、套養(yǎng)雞群快于未套養(yǎng)雞群、泥土掩埋快于土表、雜草多快于雜草少;不同地膜對玉米生長、產(chǎn)量以及經(jīng)濟效益影響不大;全生物降解地膜的碎裂期基本滿足本試驗玉米生長的要求,但始裂期偏早,覆膜約2個月時全生物降解地膜的韌性和抑草效果明顯變差,部分田塊雜草較多,影響玉米生長;全生物降解地膜的橫向抗拉伸強度不夠,機械鋪膜、覆膜后受雜草擠壓易縱向開裂,影響覆膜效率、覆膜質量和抑草效果。