高效环保地膜覆盖种植番茄试验报告.pdf

-14-2023年第08期总第661期地膜覆盖技术具有增温保墒、抑制杂草生长、提高作物产量的特性，可使粮食单产提高20%以上，对保障国家粮食安全发挥了重大作用1-2。地膜覆盖技术已在西北干旱半干旱地区得到广泛应用，覆盖作物已由过去单一的蔬菜作物扩展到玉米、小麦、马铃薯等大田作物。随着地膜使用量和使用年限的增加，残膜对农田环境造成的污染愈加严重。残膜污染降低了土壤透气性，阻碍作物根系发育和其对水分、养分的吸收，严重妨碍农田机耕作业，使机耕质量下降。此外，残膜碎片随风乱飘，严重影响农村生态环境，解决残膜污染问题势在必行3。生物降解地膜具有与普通地膜相似的保温、保水性能，并且能够自然降解，是解决地膜残留污染的有效途径之一4。但生物降解地膜存在破裂和降解可控性差、抗拉伸强度较差、成本高等问题，目前生物降解地膜的使用还处于小范围的试验示范阶段，距离规模化推广使用还有巨大差距5。冯应建等6对高效环保地膜和普通地膜覆盖种植甘蓝的田间效果进行了试验，结果表明：高效环保地膜覆盖甘蓝的生育期、保苗数、商品率、单球重、球径、产量与普通地膜无显著差异，但存在使用成本高、降解可控性差等问题。本试验通过高效环保地膜和普通地膜覆盖种植番茄试验，对高效环保地膜覆盖种植番茄土壤水分、温度以及番茄生长状况进行研究，为高效环保地膜的推广应用提供理论依据。材料与方法1.1 试验地概况试验于2022年48月在天水市秦州区杨家寺镇士子村金土地种植农民专业合作社钢架大棚中进行。试验区位于北纬34.42、东经105.37，海拔1 712.2 m，年最高气温34.1，最低气温-23，年平均降水量683 mm，无霜期146 d。高效环保地膜覆盖种植番茄试验报告吕文坤1，杨婷2，汪海燕1（1.甘肃省天水市秦州区农业农村局，甘肃 天水 741000；2.黄河水土保持天水治理监督局，甘肃 天水 741000）摘要：通过开展高效环保地膜和普通地膜种植番茄对比试验，探讨不同地膜对番茄土壤温度、水分含量、农艺性状、产量和经济效益的影响。结果表明：高效环保地膜010 cm和1020 cm土壤平均温度与普通地膜差异不显著；020 cm层次土壤水分含量略高于普通地膜，番茄株高、最大叶纵径、横径、茎粗、单果重指标均优于普通地膜，杂草防除效果好，株防效达到94.28%。与普通地膜相比，高效环保地膜番茄产量增加4.73%，纯收益较普通地膜增加8.06%。关键词：番茄；高效环保地膜；覆盖中图分类号：S641.2文献标识码：A文章编号：1003-6997（2023）08-0014-04作者简介：吕文坤，硕士，高级农艺师，主要从事农业生态环境保护研究。E-mail：收稿日期：2023-03-06-15-试验地土壤为壤土，pH值8.31，有机质含量11.5 g/kg，全氮含量0.679 g/kg，有效磷含量9.2 mg/kg，速效钾含量115 mg/kg。灌溉方式为膜下滴灌。1.2 试验材料供试番茄品种为魁冠-81号；覆盖材料为高效环保地膜，由兰州金土地塑料制品有限公司提供，宽90 cm、厚0.16 mm，表面银色，底层黑色；普通地膜由秦安福雨有限责任公司生产，宽120 cm、厚0.01 mm，白色。1.3 试验设计试验设高效环保地膜和普通地膜2个处理，3次重复，随机区组排列。采取宽、窄行种植，宽行70 cm、窄行40 cm、行距70 cm、株距40 cm。每垄铺设2条滴灌带，小区面积24 m2。2022年4月20日定植，8月31日收获期结束。定植前基施商品有机肥7 500 kg/hm2、三元复合肥750 kg/hm2。采用单杆整枝法，留5穗果后摘心。整个生育期根据病虫害发生情况进行常规防治，其他种植管理方法与常规种植管理一致。1.4 测定项目及方法1.4.1土壤水分采用取土烘干法测定不同处理020 cm土层深度土壤水分含量，番茄定植后每隔10 d测定1次，测定5次。1.4.2土壤温度采用曲管地温计对不同处理的土壤温度进行测定，测定时间为12:00，测定层次为地下010 cm、1020 cm。番茄定植后每隔10 d测定1次，测定5次。1.4.3番茄生长指标的测定定植83 d后每个处理随机选取30株番茄，测定番茄的株高、茎粗、叶片数、叶面积等生长指标。进入采摘期后每天统计番茄产量，计算总产量。测定高效环保地膜杂草株数，计算杂草防除效果P（株），公式如下：P（株）=（对照区杂草株数-处理区杂草 株数）/对照区杂草株数100%（1）1.5 数据分析试验数据使用Excel 2007进行数据整理，采用SPSS 19.0进行数据统计分析。结果与分析2.1 不同地膜覆盖对土壤温度的影响从表1可以看出，同种地膜010 cm土层温度高于1020 cm土层温度。由于覆盖材料不同，2种地膜010 cm和1020 cm土壤温度存在差异。定植后10 d、20 d、30 d、40 d、50 d，高效环保地膜010 cm土壤温度均低于普通地膜，其平均温度比普通地膜低1.3；定植后10 d、20 d、30 d、40 d和50 d，高效环保地膜1020 cm土壤温度均低于普通地膜，其平均温度比普通地膜低1.2。高效环保地膜和普通地膜010 cm和1020 cm土壤温度差异不显著，说明高效环保地膜对土壤的增温、保温作用与普通地膜相当。2.2 不同地膜覆盖对土壤水分的影响从表2可以看出，番茄定植后10 d、20 d、30 d、40 d、50 d高效环保地膜020 cm层次土壤水分表1不同地膜覆盖对土壤温度的影响土层深度处理定植后10 d20 d30 d40 d50 d010 cm高效环保地膜（）16.3a19.5a16.7a22.4a23.1a普通地膜（）17.5a20.0a18.4a23.4a25.1a1020 cm高效环保地膜（）15.1a18.4a15.8a21.3a22.2a普通地膜（）16.4a19.1a17.0a22.5a24.0a注：小写字母表示差异显著水平（P0.05），下同。寒旱农业表2不同地膜覆盖对土壤水分的影响土层深度处理定植后 10 d20 d 30 d40 d50 d020 cm高效环保地膜（%）20.50a 18.57a 19.82a 16.45a20.35a普通地膜（%）19.3a 17.94a 19.11a 16.06a19.82a-16-2023年第08期总第661期含量略高于普通地膜，但差异不显著。高效环保地膜平均含水量为19.14%，比普通地膜高0.69个百分点。说明高效环保地膜和普通地膜保水作用相当。2.3 不同地膜覆盖对番茄生育指标的影响从表3可以看出，高效环保地膜株高比普通地膜高8.3 cm。高效环保地膜最大叶面积较大，其纵径比普通地膜长0.12 cm，横径比普通地膜宽0.53 cm。2种地膜覆盖下种植番茄始花节位相同。高效环保地膜节间长较普通地膜缩短16.62%，其茎粗比普通地膜粗6.42%。高效环保地膜单果重为265 g，比普通地膜重11.34%。高效环保地膜底层为黑色，杂草防除效果好，株防效达到94.28%。2.4 不同地膜覆盖对番茄产量的影响从表4可以看出，高效环保膜处理番茄产量为118 341.75 kg/hm2，较普通地膜提高4.56%。番茄平均售价按2.0元/kg计算，高效环保地膜产值为236 683.50元/hm2，较对照增长4.56%。高效环保地膜厚度大、力学性能强，能反复使用10个种植季，每季平均投入地膜成本为1 836.00元/hm2，普通地膜只能使用1季，较高效环保地膜增加了750元/hm2的地膜清理费用，其他投入包括种苗、农药化肥、人工管理等费用，该项投入高效环保地膜与普通地膜相同。高效环保地膜种植番茄纯收益为136 597.50元/hm2，较普通地膜增加8.06%。讨论地膜厚度增大后，有效提升了地膜力学性能，残膜回收率相应提高7-8。方旭等9对0.010 mm、0.014 mm和0.018 mm厚度的地膜进行力学性能试验，结果表明：覆膜时间相同时，厚度为0.018 mm的残膜拉伸负载荷最大；耕层深度相同时，地膜厚度越大，其拉伸负载荷越大。周明冬等10对不同厚度地膜覆盖棉花的残膜回收进行分析，结果表明：在0.006 mm、0.008 mm、0.010 mm、0.012 mm 4个厚度地膜中，随着地膜厚度的增大，地膜残留量显著降低，残膜回收率显著提高。本试验中高效环保地膜厚度是普通地膜的16倍，番茄采收完成后，少量人工可以轻易将其回收，没有地膜残留，不产生清理费用。普通地膜厚度小，番茄种植采收过程中易破碎，有地膜残留，需用人工进行回收，相较于高效环保地膜多产生750元/hm2的清理费用。不同厚度地膜在不同生育期对土壤的增温效果不同。高效环保地膜010 cm和020 cm土层平均温度分别比普通地膜低1.3、1.2，这与高宇等11的研究结果不一致。原因可能是高效环保地膜表面为银色且厚度大，不透光，对太阳辐射的阻隔作用较大，增温效果不如普通地膜。唐文雪12等研究发现地膜能提高土壤含水量，随着地膜厚度的增加，土壤含水量增高。本研究表明：厚度较大的高效环保地膜020 cm土层土壤平均含水量比普通地膜高0.69个百分点。由于覆膜方式和作物的不同，地膜厚度对作物增产作用不相一致。周明冬等10研究表明：随着地膜厚度的增加，棉花产量逐渐增加。高表3不同地膜覆盖番茄农艺性状和杂草防效处理株高（cm）最大叶始花节位节间长（cm）茎粗（cm）单果重（g）杂草株数（株）P（株）（%）纵径（cm）横径（cm）高效环保地膜152.016.889.3485.771.642265294.28普通地膜143.716.768.8186.921.54323835表4不同地膜覆盖对番茄产量及经济效益的影响处理产量（kg/hm2）产值（元/hm2）地膜成本（元/hm2）地膜清理投入（元/hm2）其他投入（元/hm2）纯收益（元/hm2）高效环保膜118 341.75236 683.501 836.00098 250.00136 597.50普通地膜113 181.30226 362.60952.5075098 250.00126 410.10-17-参考文献1严昌荣,梅旭荣,何文清,等.农用地膜残留污染的现状与防治J.农业工程学报,2006,22(11):269-272.2马彦,杨虎德.甘肃省农田地膜污染及防控措施调查J.生态与农村环境学报,2015,31(4):478-483.3申丽霞,王璞,张丽丽.可降解地膜的降解性能及对土壤温度、水分和玉米生长的影响J.农业工程学报,2012,28(4):111-116.4康虎,敖李龙,秦丽珍,等.生物质可降解地膜的田间降解过程及其对玉米生长的影响J.中国农学通报,2013,29(6):54-58.5何文清,严昌荣,赵彩霞,等.我国地膜应用污染现状及其防治途径研究J.农业环境科学学报,2009,28(3):533-538.6冯应建,白玉宝,潘红梅.酒泉市肃州区高效环保地膜在甘蓝上的对比试验初报J.农业科技与信息,2019(2):32-34.7武灵燕,赵淑梅,王平智,等.温室条件下不同新型地膜回收性能研究J.中国农业大学学报,2022,27(9):173-184.8马忠孝,刘爱萍.不同厚度农膜在棉田使用及回收效果试验J.农村科技,2016(12):16-17.9方旭,靳伟,张学军,等.农用地膜力学性能试验与分析J.农机化研究,2019,41(10):203-207+212.10周明冬,王祥金,董合干,等.不同厚度地膜覆盖棉花的经济效益和残膜回收分析J.干旱区资源与环境,2016,30(10):121-125.11高宇,王金莲,赵沛义,等.地膜厚度对马铃薯生长及农田水热条件和残膜污染的影响J.农业资源与环境学报,2018,35(5):439-446.12唐文雪,马忠明,魏焘,等.不同厚度地膜连续覆盖对玉米田土壤物理性状及地膜残留量的影响J.中国农业科技 导报,2016,18(5):126-133.13白晶,张春雨,丁相鹏,等.行距配置和覆反光膜对夏玉米产量及光能利用的影响J.中国农业科学,2020,53(19):3942-3953.14王利芬,朱军贞.反光膜对果实品质影响的研究进展J.北方园艺,2011(15):228-230.（编辑 张顺全）宇等11在地膜厚度对马铃薯生长的影响研究中发现，马铃薯产量与商品薯率随地膜厚度的增加呈现先升高后降低的趋势。本试验中高效环保地膜番茄株高、最大叶、茎粗、单果重等农艺性状指标均高于普通地膜，产量较普通地膜提高4.56%。高效环保地膜实现增产除厚度原因外，还因为高效环保地膜表面为银灰色，太阳光经表面涂层的反射后，改善了番茄底部的光照环境，延缓了底部叶片衰老，进一步提升了光合作用，增加了产量13-14。结论高效环保地膜种植番茄，其保温、保墒性与普通地膜差异不显著，除节间长比普通地膜低外，番茄株高、最大叶纵径、横径、茎粗、单果重指标均优于普通地膜，杂草防除效果好，产量比普通地膜增产4.56%，纯收益较普通地膜增加8.06%。高效环保地膜使用周期长、易回收、资源化利用率高，在种植番茄上能够替代普通地膜，从根本上减轻地膜残留污染，应继续开展该地膜在其他蔬菜作物上的适宜性评估，为该产品的规模化推广提供数据支撑。寒旱农业