新国标地膜在棉花栽培上的应用及回收探讨

董灵艳 袁海涛 贾立洪

摘要：为推动新国标地膜回收利用，减少土壤残膜污染，以棉花新国标地膜覆盖和无膜覆盖为研究对象，研究其对土壤温度、棉花地上部鲜重和干重、株高、产量的影响。结果表明：在棉花生长的前两个月，地膜对土壤的增温作用明显，土壤5cm和10cm深处的增温幅度分别为0.25℃～8.25℃和0℃～6.87℃;在棉花封行时，地膜的增温作用已基本消失，此时适合揭膜;覆膜能够增加棉花地上部鲜重、干重和株高，显著增加棉花产量（覆膜比不覆膜增产籽棉量38.68%）。

关键词：国标地膜;地膜回收;土壤污染;棉花

中图分类号：S562

文献标识码：A

文章编号：2095-3143（2022）01-003004

D0：10.3969/j.issn.2095-3143.2022.01.005

地膜作为我国第四大农业生产资料，在过去几

十年的使用中，极大地促进了作物产量和品质的提高，但由于地膜难降解、不易回收，成为农业面源污染的重要来源之一[1-2]。新修订的强制性国家标准GB13735-2017《聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜》（简称《农用地膜》）于2018年5月1日正式实施，该标准与1992年版国家标准相比，对地膜的适用范围、分类、产品等级、厚度和偏差、拉伸性能、耐候性能等多项指标进行了修订，主要表现为“三提高一标示”，即提高了地膜厚度、力学性能、耐候性能和在产品合格证明显位置标示“使用后请回收利用，减少环境污染”字样。地膜回收是解决地膜残留问题、减少农田“白色污染”的重要策略。新国标地膜对于杜绝超薄地膜的泛滥，推动地膜回收利用，减少农田“白色污染”，改善土壤和环境质量具有重要意义。本文利用符合《农用地膜》标准的地膜覆盖棉花，探索该地膜对土壤和棉花生长的影响机理，为该地膜在德州市乃至鲁西北的推广利用及后续回收工作提供参考。

1材料与方法

1.1试验材料与设计方法

试验于2018年在德州市德城区二屯镇进行。棉花品种为鲁棉研37号，地膜厚度为0.01mm，宽度为90cm。试验设2个处理，一个处理是地膜覆盖，另一个处理是不覆膜。行长均为15m，大小行种植，大行距90cm，小行距50cm，4行區，3次重复。棉花于4月26日播种，田间管理同当地种植习惯。

1.2试验地气候特，点

德州市的基本气候特点是四季分明、冷热干湿界限明显，春季干旱多风回暖快，夏季炎热多雨，具有显著的大陆性气候特征。年平均日照时数2592h，太阳总辐射量为124.8kcal/cm2，年平均气温12.9℃，平均无霜期长达208d，年平均降水量为547.5mm，降水量在时间分配上以7月最多，在季节分配上，春季占12.8%，夏季占67.7%，秋季占16.9%，冬季只占2.6%。

1.3调查项目与方法

从棉花出苗期开始，到棉花封行时止，根据棉花生长期和天气情况，用曲管温度计测土壤深度为5cm和10cm处的温度，于上午9：00和下午15：00各观测1次，该2次的平均值作为当日的平均地温。在6月22日（盛蕾期）和7月20日（盛花期），每处理选取具有代表性的3株棉株，取回后把根系和地上部剪断分开，称地上部鲜重，然后105℃杀青30min，80℃恒温烘干后，称地上部干重。在6月22日和7月6日，在每小区选取连续生长的植株10株，测量棉花子叶节到植株顶端的高度，取10株的平均值。棉花成熟后，在9月4日和10月11日分别按小区收花，并称重。两次收花之和为小区总产量（由于气候原因，收获2次就基本完成）。

1.4数据分析

用Excel分析数据并作图，用DPS软件对产量数据做t测验。

2结果与分析

2.1覆膜对土壤温度的影响

从图1可以看出，从5月3日到7月3日两个月的时间，在同一土壤深度，棉花覆膜与不覆膜的地温有所不同。土壤深度为5cm时，覆膜比不覆膜的日平均地温高出0.25℃～8.25℃，温差最高在6月15日，最低在7月3日（两者温度几乎相同）;土壤深度为10cm时，覆膜比不覆膜的日平均地温高出0℃～6.87℃，温差最高也是在6月15日，最低也是在7月3日（两者温度几乎相同）;从5月下旬到6月下旬，各处理的温度大小分别为：5cm覆膜》10cm覆膜》5cm不覆膜》10cm不覆膜，在其他时间段，5cm处的地温始终高于10cm处的地温。到7月3日棉花封行时，地膜的增温作用已基本消失。

2.2覆膜对棉花地上部生长的影响

由表1可以看出，在棉花盛蕾期和盛花期覆膜比不覆膜的棉花地上部鲜重均要高，分别高出60%和56%，高出量分别为66.7g和189.7g，从盛蕾期到盛花期的棉花地上部鲜重明显增加，覆膜和不覆膜分别增加347g和225g;在棉花盛蕾期和盛花期覆膜比不覆膜的棉花地上部干重也均要高，分别高出41%和55%，高出量分别为11.5g和54.9g;从盛蕾期到盛花期的棉花地上部干重也明显增加，覆膜和不覆膜分别增加115g和72g。

2.3覆膜对棉花株高的影响

由表1还可知，在6月22日（盛蕾期）和7月6日（初花期），覆膜比不覆膜的棉花株高分别高出29%和27%，从6月22日到7月6日棉花株高明显增加，覆膜和不覆膜分别增加30.9cm和25.2cm。

2.4覆膜对棉花产量的影响

两处理的小区籽棉量数据进行t测验，得出t=5.4541，在=0.05水平上，两处理差异显著。覆膜处理比不覆膜处理增产38.68%。

2.5地膜回收

地膜覆盖技术与当地气候因素密切相关，针对德州市春季干旱多风回暖快、夏季炎热多雨的气候特征，地膜主要通过增温保墒促进春季棉花前中期的生长，等到夏季其作用已完成，需要对其进行回收。实际上，尽管地膜覆盖技术已应用几十年，但地膜的回收率却很低，大多是中耕或整地时带入土壤中，从而造成严重的地膜污染。新的国家地膜标准实施后，地膜的回收再利用已成为一项必不可少的工作，地膜质量的提高使地膜回收成为可能，但地膜成本、回收成本、回收时间、回收方式、回收后的地膜处理，都是需要考虑的问题。试验结果表明，德州市春季棉花的地膜回收时间可在6月底7月初进行，这时的回收方式主要是人工回收，若在棉花收获后回收，则以人工回收和机械回收相结合的方式进行。回收后的地膜需要运送到回收点，不得随意丢弃、焚烧或掩埋。

为了节省人工成本和提高地膜回收率，研发新型的回收机械成为重要的课题，研发回收率高的机械迫在眉睫。由于地膜质量的提高、地膜的回收、运送及后续处理都给棉花种植增加了成本，需要地膜回收处理的法律、法规和管理办法来规范和促进地膜回收工作。

3结论与讨论

在棉花生长的前两个月，地膜对土壤的增温作用明显，土壤在5cm和10cm深的增温幅度分别在0.25℃～8.25℃和0℃～6.87℃。棉花封行时，地膜的增温作用已基本消失。此时，为了增加土壤的通透性，防止棉花早衰，可以人工或机械把地膜揭掉，此时期地膜拉力、韧性较好，更容易被回收。这一点与吴振先，等[6-8]的观点基本一致。而蔡利华，等的研究认为，生育期不揭膜黄萎病发病高峰期时的发病率和病指高于揭膜对照，而且降低了土壤后期返盐程度。

在棉花盛蕾期和盛花期，覆膜能够明显增加棉花地上部鲜重和干重及株高。从盛蕾期到盛花期，随着棉花的生长，覆膜和不覆膜棉花地上部鲜重和干重及株高都在增加，且覆膜棉花的实际增量更大。说明地膜更能促进棉花的生长、发育。

地膜通过提高土壤温度、保持土壤墒情、促进棉花生长发育，能够显著增加棉花产量，覆膜比不覆膜增产38.68%。当然，使用不同的品种，其增产幅度会有差别。

从地膜對棉花生长和产量的影响结果来看，推广新的国标地膜是提高棉花产量的一项十分必要且有效的措施，新疆早在2014年12月就全面强制推广使用厚度为0.01mm以上的地膜。而回收工作更是一项必要且复杂的工作，面临很多问题，包括政策、技术、成本、管理、认识等方面，对此提出以下建议：一是借鉴发达国家农膜处理的模式;二是加强政府相关政策法规的执行和监督力度，保证地膜质量;三是加强研究，突破地膜回收和回收地膜处理的关键技术瓶颈;四是探索建立地膜应用回收处理全产业链的责任共担机制，明确整个产业链上各方的责任，寻求合理的办法和途径。

参考文献

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