不同全生物降解膜在甘蓝生产中的应用试验

胡立军， 陈永锋， 唐佳珣， 赵俊婕， 李水凤， 许楚楚

(1.杭州富惠现代农业有限公司，浙江 杭州 311228； 2.萧山区农(林)业技术推广中心，浙江 杭州 311200)

甘蓝为二年生草本植物，原产于欧洲地中海沿岸，由于其含丰富的矿质营养及维生素，已成为全球主栽的蔬菜作物之一[1]，近年来，我国甘蓝的种植面积逐年增加，其总产量和种植面积在所有蔬菜中位居第三位[2]。甘蓝生产中大量应用地膜覆盖以提高产量，增强其抗逆性。地膜覆盖技术应用带动了我国农业生产力的显著提高和生产方式的改变[3]，但地膜广泛使用也带来了“白色污染”、土壤结构的破坏、影响农机作业和作物生长等问题[4]。完全生物降解地膜的价格明显较高，但由于使用量不大，单位面积成本增加不多，只要加强政策支持、农田生态环境保护重要性的宣传、农田地膜污染防治的管理、应用技术的进一步研究等综合措施，可以更好地达到推广的目的[5]。

甘蓝是萧山区冬春季种植的主要蔬菜之一，常年种植面积在万亩左右，种植户采用地膜覆盖栽培增温保墒提早上市。本试验引进10种不同规格的全生物降解地膜，与普通地膜进行比较，了解其对甘蓝农艺性状、产量等的影响，筛选出适合甘蓝生产的降解膜，为今后降解膜在甘蓝生产上的大规模推广应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2020年11月5日至2021年4月30日在浙江省(萧山)现代农业创新园进行，土壤为砂壤土，pH为7.8，肥力中等，前作为大豆。选用甘蓝品种春丰007，于2020年11月5日播种育苗，12月9日移栽，生长管理按常规进行。

1.2 方法

试验设生物降解膜(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9和S10)、普通地膜(PE1和PE2)和不覆膜(CK)共13个处理，所有膜的宽度均为1 m。S1、S2、S3和S4、S5、S6分别为黑色和白色的厚度分别为6、8、10 μm的生物降解膜(上海弘睿生物科技有限公司)；S7、S8和S9、S10分别为黑色和白色的厚度分别为8、10 μm的生物降解膜(浙江家乐蜜园艺科技有限公司)；PE1和PE2分别为黑色和白色的厚度分别为14、10 μm的普通地膜。每处理重复3次，采用随机区组排列，共39个试验小区，每小区宽1.4 m，长21.5 m，面积为30.1 m2，周围设置保护行。

1.3 调查项目

降解膜降解性能测定。试验检测采用田间目测法，将地膜降解过程分为5个阶段。第1阶段为铺膜到出现≤2 cm小裂缝的时间为诱导期；第2阶段为肉眼清楚看到地膜出现>2～<20 cm裂缝的时间为初裂期；第3阶段为肉眼清楚看到≥20 cm裂缝的时间为开裂期；第4阶段为地膜裂解成大碎块为大裂期；第5阶段为地面基本见不到地膜残片，地膜在地表基本消失的阶段即为无膜期[6]。

田间观察记载甘蓝的生育期状态，植株性状通过米尺、游标卡尺等工具进行考察，主要测量甘蓝株高、株幅、球高、中心柱长等性状。采收当天，进行田间测产，测定单球重和小区产量。

1.4 数据分析

数据采用DPS 7.05软件分析，差异显著性比较采用新复极差法。

2 结果与分析

2.1 不同地膜覆盖对甘蓝生育期的影响

由表1可知，覆盖白色地膜比黑色地膜的甘蓝结球期提早2 d，均比不覆膜的对照早2～4 d；在甘蓝成熟期，覆盖白膜的生育进程比黑膜普遍早2～3 d，均比对照提早2～5 d。

表1 不同地膜覆盖对甘蓝生育期的影响

2.2 不同地膜覆盖对甘蓝植物学性状的影响

由表2可知，所有处理的株高、株幅、最大叶等植物学性状无显著差异；球高、球宽和中心柱宽各处理间整体差异不大；S7降解膜覆盖单球重最重，显著高于S2、S3和CK。

表2 不同地膜覆盖对甘蓝植物学性状的影响

2.3 不同地膜覆盖甘蓝产量比较

由表3可知，S8处理的折合667 m2产量最高，为3 506.51 kg，比CK增产35.40%；其次是S6，其667 m2产量为3 455.70 kg，比CK增产33.44%；全生物降解地膜(S1～S10)与普通地膜(PE1、PE2)在甘蓝产量方面无显著差异，但均显著高于不覆盖地膜对照。

表3 不同地膜覆盖对甘蓝667 m2产量的影响

2.4 生物降解膜的田间降解情况分析

通过对不同生物降解膜降解阶段调查，由表4可知，白色降解膜(S4、S5、S6、S9、S10)的降解速度比黑色降解膜要快。其中，浙江家乐蜜园艺科技有限公司生产的降解膜(S7～S10)比上海弘睿生物科技有限公司生产的降解膜(S1～S6)降解时间普遍都要早，其中S9、S10在耕地前已进入无膜期。

表4 不同生物降解膜降解情况

3 小结与讨论

试验结果表明，覆盖地膜比不盖地膜显著增产，这与前人[7-8]研究结果一致。S6、S7、S8降解膜覆盖甘蓝产量高于普通地膜，其中10 μm白色全生物降解地膜(S6)和10 μm黑色全生物降解地膜(S8)覆盖甘蓝增产效果明显，但单位面积的覆膜成本较高，暂不适宜在甘蓝生产中较大规模应用。8 μm黑色全生物降解地膜(S7)处理比普通地膜覆盖增产，综合考虑普通地膜残留对土壤生态环境的影响以及农膜回收处理成本等因素，8 μm黑色全生物降解地膜替代普通PE地膜在杭州地区越冬甘蓝生产上是可行的，综合甘蓝生长产量情况可知，全生物降解膜处理中S7处理表现较为突出，具有适宜的降解期，增产效果也较为显著，可以进一步试验研究，逐步在甘蓝生产上示范推广。

完全生物降解地膜的韧性还需要提高，结合不同作物生育期情况选择合适的降解膜覆盖。本试验白色降解膜的开裂期较早，明显早于黑色降解膜，比黑色降解膜提早50 d左右达到大裂期，白色降解膜因韧性弱、透光，容易生长杂草，在越冬甘蓝等长生育期作物栽培上存在弊端，如果进一步改善降解膜的生产工艺，能做到与普通地膜韧性相当、能基本控制前期杂草、适合机械化操作等，则能明显提升其推广应用前景。