氧化生物降解地膜对新疆机采棉主要性状的影响

龚照龙 梁亚军

摘要：降解膜是解决棉田残膜污染的有效途径之一。在新疆植棉区膜下滴灌机采棉种植模式下，采用生物降解地膜与通用的聚乙烯吹塑地膜比较试验，分析两种地膜对机采棉农艺性状、产量性状的差异。结果表明：降解膜较通用地膜的现蕾期、开花期、吐絮期等生长发育时期均晚3～6天 ，籽棉产量减产14.9%，皮棉产量减产13.3%，品质性状无显著差异;对棉花的株高、始节高、果枝数、果节数、单株铃数等性状的影响两种地膜间有显著差异;生物降解地膜降解效果明显，但成本增加明显。生物双降解地膜想要在棉花生产上推广应用，还有待进一步改进。

关键词：生物降解地膜;新疆植棉区;机采棉;主要性状

中图分类号：S562.04    文献标识码：A    文章编号：2095-3143（2019）05-0020-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2019.05.004

0  引言

新疆已成为我国最大的棉花生产基地，新疆棉花总产、单产、种植面积、商品调拨量连续24年位居全国第一。自1980年以来，新疆开始大面积推广地膜覆盖技术种植棉花，使得新疆棉花产量有了很大的提升。地膜覆盖不仅可以改善土壤温度、土壤水分，而且可以抑草除草、防虫防病、保水保肥、促进棉花早熟，提高棉花产量[2-3]，同时对农业生态环境带来的负面效应也日益加剧，残留的地膜造成土壤板结、透气能力差、肥力水平下降、次生盐渍化加重、最终导致作物产量品质下降。大量的实验数据表明降解膜能有效的减少地膜残留污染危害，与可降解地膜在棉田中覆盖数天后经光合作用和微生物分解等其它因素的作用下，地膜外观、物理性能、化学结构发生变化，最终在土壤中降解，可以有效地解决残膜污染，普通地膜相比较降解膜对作物的产量增减不一，主要与作物种类和应用区域的气候条件有关[4-5]。本试验对生物降解地膜进行试验研究，分析其与通用地膜对机采棉农艺性状、产量及品质性状的差异。以期为新疆棉花生产选择效果较好的降解膜。

1  材料及方法

1.1  材料

供试棉花品种（系）为新疆农业科学院经济作物研究所陆地棉育种课题组提供的自育品种（系）源棉7号。参试的氧化-生物双降解地膜由新疆轮台盛农薄膜厂生产（简称降解膜），对照为聚乙烯吹塑通用地膜（简称PE膜），由阿克苏和鑫塑化有限责任公司生产。

1.2  方法

1.2.1  试验设计

试验于2018年在新疆生产建设兵团第一师 16 团试验田进行，降解膜和PE膜覆盖棉田面积各1.33 hm2，膜下滴灌机采棉种植模式。4月11日播种，7月9日打顶，管理同大田。

1.2.2  生育期调查

分别对出苗期、现蕾期、开花期、吐絮期进行生育期调查。

1.2.3  农艺性状测定

每处理选三个样点（分内、中、外行各连续5株）调查株高、始果枝离地面高度、单株果枝数、单株果节数、单株铃数等农艺性状。

1.2.4  产量性状测定

采收前每处理选三个样点，每样点测定0.44 hm2的单位面积株数、铃数，折算籽棉产量及皮棉产量。

1.2.5   纤维品质测定

各样点取皮棉样15 g，由农业农村部棉花品质监督检验测试中心（乌鲁木齐）检测纤维品质，测定项目包括棉花上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度、马克隆值、伸长率5 项指标。

1.3   数据处理

数据分析采用 Excle2010对数据进行统计，用DPS7.05进行数据方差分析，采用最小显著法（LSD）检验试验数据的差异显著性水平。

2  结果与分析

2.1  生育期比较

试验于4月11日播种，降解膜处理于5月25日开始降解，6月20日基本降解完毕，PE膜于8月下旬进行揭膜。由表1可见，降解膜和PE膜覆盖棉田出苗期相同，而现蕾期、开花期、吐絮期，降解膜较PE膜分别晚5天、6天和3天，生育期分别为135天、132天，差异不显著。说明在5月25日生物膜没有降解之前，两种地膜同时起到了增温保墒的作用，对棉花的出苗影响不大。在5月25日生物膜开始降解，增温保墒作用开始下降，各生育期开始出现差异。

2.2  农艺性状比较

从表2可以看出，不同地膜覆盖棉花株高、始果枝着生位离地面高度、果枝数、果节数、单株铃数等性状差异显著。降解膜的内行、中行、外行较与PE膜同类行：棉花株高分别低8.2 cm、5.4 cm、7.5 cm;始果枝着生位离地面高度分别低5.2 cm、5.2 cm、0.8 cm;单株果枝数分别少1.5个、2.2个、0.6个;单株果节数分别少4个、6.3个、0.1个;单株铃数分别少0.2个、0.4个、0.4个;说明在相同的田间管理模式下降解膜处理棉花的生长不如PE膜处理。

2.3  产量性状比较

由表3可见，两种地膜覆盖处理棉花在株数、单铃重、衣分等差异不显著，但总铃数、籽棉产量、皮棉产量均存在显著差异。降解膜棉花较PE膜棉花单位面积总成铃总铃数减少86001个/hm2，籽棉产量减少550.5 kg/hm2，减产幅度为14.9%，皮棉产量减少225.0 kg/hm2，减产幅度为13.3%。

2.4  纤维品质比较

由表4可以看出，两种地膜覆盖处理棉花的纤维绒长、整齐度、纤维比强度、伸长率均有差异，但差异不显著，马克隆值没有差异。降解膜处理比PE膜处理的纖维绒长降低了0.5 mm;整齐度降低了0.9个百分点;比强度降低了1.2 cN/tex;马克隆值没有变化;伸长率降低了0.1个百分点。说明应用降解膜对品种自身纤维品质性状的影响较小。

3  结论

生物双降解地膜较PE膜的现蕾期、开花期、吐絮期等生长发育时期晚3～6 天。生物降解膜对棉花的株高、始果枝着生位离地面高度、果枝数、果节数、单株成铃数等性状均低于PE地膜，从而影响籽棉和皮棉产量，籽棉减产14.9%，皮棉减产13.3%。

4  讨论

由于生物降解地膜的降解性能对棉花生育期、农艺性状、产量性状有影响。新疆植棉区昼夜温差大，降解膜在5月中旬开始降解，在这之后降解膜由于具有降解性能，影响棉田土壤的熵情和温度，从而间接的影响棉花的生育期、结铃性及产量。试验结果与骆泽辉[11]、周明冬[12]等研究结果一致。覆盖降解膜对棉花单铃重和衣分无显著差异，这与朱友娟[9]等研究结果相符。衣分受环境影响较小[13]，与栽培条件及环境关系不大，这可能是氧化-生物双降解地膜对棉花衣分无显著差异的主要原因。氧化-生物双降解地膜对棉花上半部平均长度、马克隆值、伸长率无差异，整齐度指数、断裂比强度存在差异，可能是棉花铃期的积温、日均温、日高温造成的差异[14]。

生物降解膜现阶段最主要的问题是增温保墒的效果及降解的时间，在新疆植棉区，6月～8月期間不规律出现高温情况，若生物降解膜的降解时间过早，无法保证棉田土壤持水量，也就不能保障棉花的干物质积累;若降解时间过晚，在后期机械采收时还无法完全降解，田间残留降解膜碎片，在机械采收棉花过程中容易造成残膜吸入采棉机中，从而造成三丝污染，降低棉花品质。所以生物双降解地膜想要在棉花生产上推广应用，还有待进一步改进，需要提高降解的时间，同时加快降解的速度。

参考文献

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[11] 骆泽辉. 生物降解膜在棉花上的应用效果[J]. 农村科技，2016（10）：19-21.

[12] 周明冬，秦晓辉，韩咏香. 降解膜对棉花生长及产量的影响[J]. 现代农业科技，2014（04）：17.