三種PPC降解地膜與普通地膜在花生上的應(yīng)用效果對(duì)比

三種PPC降解地膜與普通地膜在花生上的應(yīng)用效果對(duì)比謝吉先;黃俊;焦慶清;王書勤;徐坤;丁彬;馮夢(mèng)詩(shī);馮翠;王顯【摘要】大田條件下,采用普通白膜、黑色地膜和PPC1、PPC2、PPC3號(hào)降解膜等五種不同類型地膜覆蓋栽培，以露地不覆膜為對(duì)照，研究不同類型地膜覆蓋栽培對(duì)花生產(chǎn)量品質(zhì)的影響.結(jié)果表明,PPC3號(hào)降解膜具有極好的降解效果,但增產(chǎn)效果較差，不能很好地發(fā)揮地膜覆蓋栽培應(yīng)有的增產(chǎn)增收優(yōu)勢(shì);PPC1號(hào)膜具有較好的降解效果，較露地栽培增產(chǎn)13.43%,達(dá)極顯著水平，但較普通黑、白地膜及PPC2號(hào)膜覆蓋栽培減產(chǎn)均達(dá)極顯著水平;PPC2號(hào)膜具有較長(zhǎng)的覆蓋時(shí)間，較露地增產(chǎn)26.09%,達(dá)極顯著水平，但較普通黑、白地膜減產(chǎn)分別達(dá)顯著和極顯著水平.【期刊名稱】《花生學(xué)報(bào)》【年(卷)，期】2018(047)003【總頁(yè)數(shù)】5頁(yè)(P66-70)【關(guān)鍵詞】花生;PPC降解膜;降解效果;產(chǎn)量;品質(zhì)【作者】謝吉先;黃俊;焦慶清;王書勤;徐坤;丁彬;馮夢(mèng)詩(shī);馮翠;王顯【作者單位】江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所,江蘇泰州225300;江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,江蘇南京210014;江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所，江蘇泰州I225300;江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,江蘇南京210014;泰興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇泰興225400;江蘇中科金龍股份有限公司，江蘇泰興225400;江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所，江蘇泰州225300;江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所，江蘇泰州225300;江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所，江蘇泰州225300;江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所，江蘇泰州225300【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】S565.204.8PPC生物降解膜系以回收的工業(yè)廢氣CO2為原料，經(jīng)與環(huán)氧丙烷在催化劑作用下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成聚碳酸亞丙酯多元醇，再經(jīng)聚合加工形成PPC粒子，后經(jīng)熱塑加工成PPC生物降解膜［1-2］。該膜可根據(jù)不同作物要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)和配方調(diào)整，形成覆蓋后不同時(shí)間段進(jìn)行生物降解的系列地膜產(chǎn)品，其降解最終產(chǎn)物即為CO2和水，且可人工控制在作物生長(zhǎng)中后期降解釋放，釋放的部分CO2可供作物吸收利用，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)CO2變廢為寶，循環(huán)利用的可持續(xù)發(fā)展模式［3-4］。普通地膜的主要化學(xué)成分是聚乙烯，這種高分子材料降解的速度特別慢，有的甚至在田間殘留幾十甚至上百年。地膜殘留在田間后，造成土壤板結(jié)，通透性變差，根系生長(zhǎng)受阻，土壤微生物的活動(dòng)減慢，最直接的后果就是造成作物減產(chǎn)［5-6］。且殘留量越大，農(nóng)作物減產(chǎn)就越明顯。有研究表明，作物覆膜種植7~10年，會(huì)造成棉花減產(chǎn)10%~23%，花生減產(chǎn)10%~15%，玉米減產(chǎn)10%~21%、蔬菜減產(chǎn)15%~59%。泰州農(nóng)科所于2016年聯(lián)合泰興市農(nóng)科所引進(jìn)中科金龍PPC降解膜并實(shí)施其在花生上的應(yīng)用試驗(yàn)［7-8］。在確認(rèn)其優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)其田間覆蓋分解過(guò)快、有效覆蓋時(shí)間偏短的不足，經(jīng)與中科金龍有限公司充分協(xié)商研究，在原有膜型及結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。新增1號(hào)、2號(hào)兩種膜型，保留原有膜型（3號(hào)），并采用普通黑膜、白膜作為大面積對(duì)照，以無(wú)膜區(qū)作為主對(duì)照進(jìn)行試驗(yàn)比較，以檢驗(yàn)和明確新型PPC地膜的覆蓋效果和降解效果，從而為大面積應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。1材料與方法1.1試驗(yàn)材料1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)PPC降解膜，全部由中科金龍股份有限公司提供；普通黑地膜、普通白地膜均由江蘇沐陽(yáng)豐禾塑業(yè)有限公司提供，規(guī)格均為寬度90cm，厚度0.006mm。花生品種為泰花8號(hào)，由江蘇省泰興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所最近選育并通過(guò)國(guó)家鑒定[9-10];其他農(nóng)資產(chǎn)品均為國(guó)家合格產(chǎn)品。1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)本試驗(yàn)設(shè)以下處理：M1:中科金龍1號(hào)降解膜覆蓋；M2:中科金龍2號(hào)降解膜覆蓋；M3:中科金龍3號(hào)降解膜覆蓋；M4:普通黑地膜覆蓋；M5:普通白地膜覆蓋；CK:無(wú)膜覆蓋作對(duì)照。隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，每區(qū)4壟，壟長(zhǎng)4.2m，壟寬0.8m，小區(qū)面積13.44m2，四周設(shè)保護(hù)行。1.3試驗(yàn)方法試驗(yàn)設(shè)在泰州農(nóng)科所內(nèi)，沙質(zhì)壤土，地勢(shì)平坦，排灌良好，肥力中等均勻。前茬秋玉米后冬閑耕翻，再用商品有機(jī)肥22500kg/hm2培肥改良。6月10日施中東綠聚能硫基復(fù)合肥(15-15-15)600kg/hm2、尿素75kg/hm2后按設(shè)計(jì)要求機(jī)械起壟，壟高15cm,壟面寬45~50cm。6月11日放樣劃區(qū)，每區(qū)4壟，寬3.2m,長(zhǎng)4.2m。隨后用96%異丙甲草胺乳油1.5L/hm2兌水750L噴霧化除，再按方案處理要求覆蓋相應(yīng)類型地膜。6月12日將精選的泰花8號(hào)種仁采用藥劑拌種，藥劑及配方為600g/L毗蟲啉懸浮種衣劑0.6L/hm2+亮盾0.3L+水4.5L,拌勻后自然晾干即播。每壟播2行，穴距20cm，每穴播3粒留2苗，四周保護(hù)行采用壟作露地栽培，同時(shí)播種。6月19-20日出苗，7月8-10日開(kāi)花。7月11日、8月7日、9月5日三次拔除田間雜草，8月14日用花生超生寶90g/hm2噴施化控，同時(shí)用蘇蕓金桿菌1.8kg/hm2兼治甜菜夜蛾和斜紋夜蛾。10月3-14日陸續(xù)成熟，10月5日、10月9日、10月14日收獲。1.4考查項(xiàng)目與標(biāo)準(zhǔn)圍繞地膜降解效果及地膜覆蓋效果開(kāi)展各項(xiàng)調(diào)查，其中降解效果采用地膜開(kāi)裂程度和降解消失程度來(lái)描述。開(kāi)裂程度包括以下幾個(gè)階段：開(kāi)裂始期：地膜面上開(kāi)始出現(xiàn)自然零星裂縫的時(shí)期；開(kāi)裂1期：地膜面上自然裂縫面積占小區(qū)覆蓋面積10%的時(shí)期；開(kāi)裂2期：地膜面上自然裂縫面積占小區(qū)覆蓋面積30%的時(shí)期；開(kāi)裂3期：地膜面上自然裂縫面積占小區(qū)覆蓋面積50%的時(shí)期；開(kāi)裂4期：地膜面上自然裂縫面積占小區(qū)覆蓋面積70%的時(shí)期。降解程度包括以下幾個(gè)級(jí)別：降解1級(jí)：地膜膜面自然降解消失面積占覆蓋面積的10%；降解2級(jí)：地膜膜面自然降解消失面積占覆蓋面積的30%；降解3級(jí)：地膜膜面自然降解消失面積占覆蓋面積的50%；降解4級(jí)：地膜膜面自然降解消失面積占覆蓋面積的70%；降解5級(jí)：地膜膜面自然降解消失面積占覆蓋面積的90%及以上；根瘤數(shù)：花生生育前中期，根部肉眼可見(jiàn)的根瘤的數(shù)量，系花生氮素營(yíng)養(yǎng)的重要來(lái)源，其數(shù)量及大小一定程度上反映了花生氮素營(yíng)養(yǎng)的保障程度。覆膜效果體現(xiàn)于生育期、苗情苗勢(shì)、產(chǎn)量結(jié)果及莢果經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)，其標(biāo)準(zhǔn)按《花生種質(zhì)資源數(shù)據(jù)描述規(guī)范》要求執(zhí)行［11］。2結(jié)果與分析2.1降解效果跟蹤調(diào)查顯示，普通黑膜、白膜處理自覆蓋至成熟收獲的花生全生長(zhǎng)期間均未出現(xiàn)自然開(kāi)裂，而PPC降解膜均出現(xiàn)了不同程度的開(kāi)裂和降解（表1）。M3處理膜的開(kāi)裂和降解最早，6月11日覆蓋，6月20日即出現(xiàn)自然開(kāi)裂，且膜面逐漸由白色轉(zhuǎn)乳白再轉(zhuǎn)淡黃色，早、晚低溫弱光或陰雨天氣條件下，膜面脆弱，外力稍碰即破，缺乏韌性；陽(yáng)光高溫下韌性增強(qiáng)，但仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及黑、白對(duì)照膜，色澤沒(méi)有明顯變化。7月6日、7月15日、7月23日、7月29日分別出現(xiàn)10%、30%、50%和70%覆蓋面積的自然開(kāi)裂，7月21日、7月29日、8月7日、8月20日分別出現(xiàn)10%、30%、50%和70%覆蓋面積的自然降解消失。至10月9日收獲時(shí)，除壓在土內(nèi)的少量地膜未能自然降解外，裸露部分幾乎降解完畢，整體降解面積達(dá)90%以上，具有很好的降解效果。M1處理膜的開(kāi)裂和降解較早，同樣6月11日覆蓋，7月6日出現(xiàn)自然開(kāi)裂，膜面色澤也逐漸由白色轉(zhuǎn)乳白再轉(zhuǎn)淡黃色，但較3號(hào)膜色澤稍淺，早、晚低溫弱光或陰雨天氣條件下，膜面也發(fā)脆，但脆性不及3號(hào)膜，外力較大時(shí)會(huì)破，韌性較差；陽(yáng)光高溫下韌性增強(qiáng)，但與黑、白對(duì)照膜相比，差距明顯。7月20日、8月2日、8月13日、8月27日分別出現(xiàn)10%、30%、50%和70%覆蓋面積的自然開(kāi)裂，8月15日、9月11日、9月28日分別出現(xiàn)10%、30%和50%覆蓋面積的自然降解消失。至10月6日收獲時(shí)，自然降解面積超過(guò)覆蓋面積的50%，但未達(dá)70%，當(dāng)季降解效果較好。M2處理膜的開(kāi)裂和降解最晚，6月11日覆蓋，8月15日出現(xiàn)自然開(kāi)裂，膜面色澤也逐漸由白色轉(zhuǎn)乳白再轉(zhuǎn)淡黃色，但轉(zhuǎn)變速度很慢，早、晚低溫弱光或陰雨天氣條件下，膜面略變硬，外力較大時(shí)會(huì)破，韌性較差；陽(yáng)光高溫下韌性恢復(fù)，但與黑、白對(duì)照膜相比，略有差距。8月29日、9月12日、9月27日分別出現(xiàn)10%、30%和50%覆蓋面積的自然開(kāi)裂，9月25日出現(xiàn)10%覆蓋面積的自然降解消失。至10月6日收獲時(shí)，自然降解面積超過(guò)覆蓋面積的10%，但未達(dá)30%，當(dāng)季降解效果欠佳。表1PPC各覆膜處理開(kāi)裂、降解進(jìn)程及與黑、白普通地膜的比較Table1ThecrackinganddegradationprocessofeachPPCtreatmentandcomparisonwithordinaryblackandwhitefilm處理Treatment覆膜日期Thedateoffilmmulching開(kāi)裂始期Thebegindateofcraze開(kāi)裂1期The1ststageofcraze開(kāi)裂2期The2ndstageofcraze開(kāi)裂3期The3rdstageofcraze開(kāi)裂4期The4thstageofcraze降解1期The1ststageofdegra-dation降解2期The2ndstageofdegra-dation降解3期The3rdstageofdegra-dation降解4期The4thstageofdegra-dation降解5期The5thstageofdegra-dationM16/117/67/208/28/138/278/159/119/28//M26/118/158/299/129/27/9/25////M36/116/207/67/157/237/297/217/298/78/2010/9/9M46/11//////////M56/11//////////CK///////////2.2覆蓋效果2.2.1生育期各處理同于6月12日播種，除CK（未覆膜）處理于6月20日0出苗外，其他處理均于6月19日出苗。各處理出苗率在90.3%~94.3%之間，其中M5處理和CK出苗率均為90.3%,M4處理較高為94.3%,M1、M2、M3處理分別為92.3%、92.0%和93.0%；缺穴率以M5較高，為3.0%,CK次之為2.5%，其他處理在1.0%~1.5%間；開(kāi)花期以1號(hào)膜、2號(hào)膜、3號(hào)膜、普通白膜處理較早，均為7月8日，普通黑膜處理略遲為7月9日，未覆膜處理更遲，為7月10日；下針期表現(xiàn)與開(kāi)花期一致；封行期則以黑、白膜較早為8月8日，2號(hào)膜其次為8月9日，1號(hào)膜較遲為8月11日，3號(hào)膜更遲為8月18日，未覆膜處理M6最遲為8月14日；成熟期以白膜最早為10月3日，黑膜和2號(hào)膜其次為10月5日，1號(hào)膜再次為10月7日，3號(hào)膜更次為10月10日，未覆膜處理最遲為10月14日；全生育期以白膜處理最短為114d，黑膜和2號(hào)膜其次為116d,1號(hào)膜、3號(hào)膜再次分別為118d和121d，未覆膜處理最長(zhǎng)為125d俵2）。2.2.2根瘤數(shù)花生屬豆科作物，能自身固氮，大部分用作自身營(yíng)養(yǎng)利用。根瘤的數(shù)量和大小是其固氮能力強(qiáng)弱的重要標(biāo)志。苗情考查表明，覆膜花生根瘤發(fā)生早、數(shù)量多，為固氮提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，有利于植株生長(zhǎng)和發(fā)育。覆膜處理中，黑、白普膜根瘤仍占優(yōu)勢(shì)，降解膜處理總體存在差距，但就降解膜處理而言，2號(hào)膜高于1號(hào)膜高于3號(hào)膜，與田間苗情長(zhǎng)勢(shì)表現(xiàn)較為一致（圖1）。表2不同類型地膜覆蓋對(duì)花生生育期的影響Table2Effectofdifferentfilmmulchingonthegrowthperiodofpeanut處理Treat-ment播種期Sowingdate出苗期Emergencestage出苗率Emergencerate/%缺穴率Rateofemptyhill/%開(kāi)花期Floweringstage下針期Peggingstage封行期Canopyenvelopmentperiod成熟期Matureperiod收獲期Harvestdate全生育期WholegrowthperiodM16/126/1992.31.57/87/178/1110/710/10118M26/126/1992.01.57/87/178/910/510/5116M36/126/1993.01.07/87/178/1310/1010/10121M46/126/1994.31.07/97/188/810/510/5116M56/126/1990.33.07/87/178/810/310/5114CK6/126/2090.32.57/107/198/1410/1410/15125圖1覆蓋不同地膜對(duì)花生根瘤數(shù)的影響Fig.1Effectofdifferentfilmmulchingonnodulenumberofpeanut2.2.3長(zhǎng)勢(shì)主莖高、分枝數(shù)、側(cè)枝長(zhǎng)等性狀及其動(dòng)態(tài)變化可以較為直觀地反應(yīng)花生的田間長(zhǎng)勢(shì)。苗情考查顯示：降解地膜處理和普通地膜處理的花生主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、分枝數(shù)均高于露地處理（CK）,尤其在開(kāi)花期，顯示覆膜處具有較好的壯苗早發(fā)優(yōu)勢(shì)；其中白色普膜更具優(yōu)勢(shì)，其次是黑色普膜與PPC2號(hào)膜，兩者效應(yīng)相當(dāng)（表3）。表3不同地膜覆蓋對(duì)花生主莖高和側(cè)枝長(zhǎng)的影響Table3Effectsofdifferentfilmmulchingonmainstemheightandlateralbranchlengthofpeanut處理Treat-ment開(kāi)花期Floweringstage株高Plantheight/cm分枝數(shù)Branchnumber側(cè)枝長(zhǎng)Lengthofbranch/cm結(jié)莢期Pod-bearingstage株高Plantheight/cm分枝數(shù)Branchnumber側(cè)枝長(zhǎng)Lengthofbranch/cm成熟期Matureperiod株高Plantheight/cm分枝數(shù)Branchnumber側(cè)枝長(zhǎng)Lengthofbranch/cm有效枝數(shù)EffectivenumberofbranchesM124.26.325.237.86.938.742.37.345.16.0M224.56.525.839.17.340.344.87.546.26.3M324.06.225.037.26.838.440.57.142.45.8M424.56.725.838.57.239.644.67.646.56.4M525.16.726.540.37.641.245.27.846.86.5CK23.86.224.135.86.736.338.66.839.15.52.2.4產(chǎn)量產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，各處理單產(chǎn)變幅為3910.05~5115kg/hm2，其中M5處理（普通白膜）單產(chǎn)最高，莢果產(chǎn)量5115.00kg/hm2，較空白對(duì)照增1204.95kg/hm2，增幅為30.82%;M4處理其次，莢果產(chǎn)量4954.95kg/hm2，增產(chǎn)幅度為26.72%;M2和M1單產(chǎn)分別居第三位和第四位，增產(chǎn)幅度分別為26.09%和13.43%（表4）。經(jīng)多重比較，普通白膜M5較普通黑膜M4和PPC2號(hào)膜M2增產(chǎn)顯著，但M4與M2間差異不顯著，且M5、M4、M2間產(chǎn)量差異未達(dá)極顯著水平。2.2.5產(chǎn)量性狀產(chǎn)量性狀考查表明，不同地膜覆蓋均能顯著增加花生莢果飽果率、百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量、出仁率、莢果飽滿度等產(chǎn)量性狀。覆蓋地膜處理和露地處理（CK）相比增加了花生的出仁率，減少了千克果數(shù)，提高了花生的莢果飽果質(zhì)量和飽仁質(zhì)量，進(jìn)而增加花生莢果飽滿度。其中M4、M5處理對(duì)花生莢果飽滿度影響相當(dāng)，可降解地膜M2處理僅次于M4、M5處理，說(shuō)明M2處理在保水、保肥方面優(yōu)于M1、M3處理，僅次于M4、M5處理(表5)。表4花生不同地膜試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果Table4Yieldofpeanutunderdifferentfilmmulch處理Treatment產(chǎn)量/(kg?hm-2)Yield較空白增產(chǎn)/(kg-hm-2)Yieldincrease增減/%YieldincreaserateM14435.05cB525.0013.43M24930.05bA1020.0026.09M34262.55dB352.509.01M44954.95bA1044.9026.72M55115.00aA1204.9530.82CK3910.05eC//表5不同地膜覆蓋產(chǎn)量性狀考察Table5Yieldcharactersunderdifferentmulchmulchingtreatment處理Treatment500g莢果500gpod莢果Pod籽仁Kernel數(shù)量No.飽果質(zhì)量Maturepodweight/g仁質(zhì)量Kernelweight/g仁數(shù)Numberofkernel飽仁質(zhì)量Plumpkernelweight/g百果質(zhì)量Weightof100pod/g百仁質(zhì)量Weightof100kernels/g出仁率Kernelpercen-tage/%飽果質(zhì)量率Maturepodweightpercen-tage/%飽仁質(zhì)量率Plumpkernelweightpercen-tage/%莢果飽滿度Theplumpnessdegreeofpod/%M1474475.66373.98730336.74160.3880.3874.8095.1390.0467.35M2450480.98374.42722341.54164.7080.4674.8896.2091.2268.31M3490471.92371.46728338.42163.1879.0674.2994.3891.1167.69M4452482.30374.28718345.24151.6085.8074.8696.4692.2469.05M5448486.10374.88690345.46171.7685.2474.9897.2292.1569.09CK508468.20365.44748326.78153.9874.4273.0993.6489.4265.36可見(jiàn)，就花生生育及增產(chǎn)效果而言，該批參試PPC系列降解膜總體上不及普通地膜，但PPC2號(hào)膜與普通黑膜處理產(chǎn)量接近，減產(chǎn)不顯著；PPC1號(hào)、3號(hào)膜較普通黑、白地膜和PPC2號(hào)膜減產(chǎn)均達(dá)極顯著水平。3結(jié)語(yǔ)本研究表明：PPC3號(hào)降解膜具有極好的降解效果，但增產(chǎn)效果很差，不能很好地發(fā)揮地膜覆蓋應(yīng)有的增產(chǎn)增收優(yōu)勢(shì)，不可用于大面