王建科，胡立軍，陳永鋒，李水鳳，許楚楚

（1.杭州富惠現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司，浙江 杭州 311228；2.杭州市蕭山區(qū)農(nóng)（林）業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 杭州 311200）

甘藍(lán)為2年生草本植物，原產(chǎn)于歐洲地中海沿岸，由于其含有豐富的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)及維生素，已成為全球主栽的蔬菜作物之一，近年來(lái)，我國(guó)甘藍(lán)的種植面積逐年增加，其總產(chǎn)量和種植面積在所有蔬菜中位居第3位[1-2]。為提高作物產(chǎn)量、增強(qiáng)抗逆性，在甘藍(lán)生產(chǎn)中地膜被大量應(yīng)用，但地膜廣泛使用帶來(lái)了“白色污染”、土壤結(jié)構(gòu)被破壞、農(nóng)機(jī)作業(yè)和作物生長(zhǎng)受影響等問(wèn)題。

全生物降解地膜是一種以聚乳酸（PLA）和聚丁二酸丁二醇酯（PBAT）等為主要原料的具有生物降解性能的新型農(nóng)用地膜，在自然條件下能被微生物降解為二氧化碳和水。浙江省已在馬鈴薯、萵苣、大豆等作物上廣泛開(kāi)展試驗(yàn)示范并取得一定成效[3-4]。為推進(jìn)浙江蔬菜產(chǎn)業(yè)新品種、新技術(shù)、新模式、新產(chǎn)品的試驗(yàn)示范和推廣應(yīng)用，加快產(chǎn)業(yè)升級(jí)，2021年杭州市蕭山區(qū)農(nóng)（林）業(yè)技術(shù)推廣中心申報(bào)并實(shí)施了《瓜菜全生物降解膜覆蓋技術(shù)示范》項(xiàng)目，進(jìn)行了全生物降解膜的引進(jìn)與示范篩選。通過(guò)不同廠(chǎng)家、不同顏色、不同厚度的降解地膜比較試驗(yàn)，基本明確了全生物降解地膜在春甘藍(lán)上的使用技術(shù)，達(dá)到了“降解效果好、產(chǎn)量不減少、翻耕不纏繞”的預(yù)期目標(biāo)。

甘藍(lán)是杭州蕭山春夏季種植的主要蔬菜之一，常年種植面積在667 hm2左右，生產(chǎn)上種植戶(hù)多采用地膜覆蓋栽培以達(dá)到增溫保墑、提早上市、增加產(chǎn)量的目的。通過(guò)前期的技術(shù)驗(yàn)證和產(chǎn)品遴選，本試驗(yàn)引進(jìn)9種不同規(guī)格的全生物降解地膜，比較其對(duì)甘藍(lán)農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量等的影響以及其降解情況，以篩選出適合春甘藍(lán)生產(chǎn)的全生物降解膜，為今后在春甘藍(lán)生產(chǎn)上的大規(guī)模推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2022年2月10日—5月20日在浙江省（蕭山）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)創(chuàng)新園進(jìn)行，土壤為砂壤土，pH值7.8，肥力中等，前茬作物為青梗菜。

1.2 試驗(yàn)材料

供試甘藍(lán)品種“久盛”，由浙江美之奧種業(yè)股份有限公司提供。2022年2月10日播種育苗，3月19日移栽，生長(zhǎng)管理按常規(guī)進(jìn)行。選用9種不同規(guī)格的全生物降解地膜、2種普通地膜為試驗(yàn)材料，其規(guī)格和來(lái)源見(jiàn)表1。

表1 供試地膜詳情

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置9個(gè)生物降解膜處理，分別標(biāo)記為S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8和S9，以及普通地膜（CK1和CK2）和不覆膜（CK3）共12個(gè)處理，如表1所示。3月18日統(tǒng)一進(jìn)行地膜覆蓋，每個(gè)處理重復(fù)3次，采用隨機(jī)區(qū)組排列，共36個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)寬1.4 m，長(zhǎng)21.5 m，面積為30.1 m2，周?chē)O(shè)置保護(hù)行。

1.4 調(diào)查項(xiàng)目

自3月18日覆膜開(kāi)始至5月28日甘藍(lán)采收后翻耕，調(diào)查降解膜降解性能，采用田間目測(cè)法，將地膜降解過(guò)程分為5個(gè)階段，第1階段：鋪膜到出現(xiàn)≤2 cm小裂縫的時(shí)間為誘導(dǎo)期；第2階段：肉眼清楚看到地膜出現(xiàn)2 cm＜裂縫＜20 cm的時(shí)間為初裂期；第3階段：肉眼清楚看到≥20 cm裂縫的時(shí)間為開(kāi)裂期；第4階段：地膜裂解成大碎塊為大裂期；第5階段：地面基本見(jiàn)不到地膜殘片，地膜在地表基本消失的階段即為無(wú)膜期[5]。

田間觀(guān)察記載甘藍(lán)的生育期，5月17日調(diào)查植株性狀，采用米尺、游標(biāo)卡尺等工具，主要測(cè)量甘藍(lán)株高、株幅、球高、中心柱長(zhǎng)等性狀；5月20日采收當(dāng)天進(jìn)行田間測(cè)產(chǎn)，測(cè)定單球質(zhì)量和小區(qū)產(chǎn)量[6]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用DPS 7.05軟件分析，差異顯著性比較采用新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地膜覆蓋對(duì)春甘藍(lán)生育期的影響

由表2可知，不同地膜覆蓋下甘藍(lán)的蓮座期、結(jié)球期、結(jié)球緊實(shí)期和收獲期均表現(xiàn)一致。地膜覆蓋處理較無(wú)地膜覆蓋的蓮座期均提前3 d，結(jié)球期均提前4 d，結(jié)球緊實(shí)期均提前6 d，收獲期均提前3 d。

表2 不同地膜覆蓋對(duì)春甘藍(lán)生育期的影響 （月-日）

2.2 不同地膜覆蓋對(duì)春甘藍(lán)農(nóng)藝性狀的影響

由表3可知，試驗(yàn)各覆膜處理甘藍(lán)株高以S8最高，為27.60 cm，顯著高于S4、S5、S7、CK1和CK3，其次是S1；最大株幅以S1最大，顯著大于S7、CK1和CK3；最大葉長(zhǎng)也以S1最大，顯著大于S4、S7、CK1和CK3；最大葉寬以S8最大，顯著大于S7和CK1；葉數(shù)以S4最多，但與其他處理差異不顯著；球高以S9最高，除顯著高于S7外，與其余處理均無(wú)顯著差異；球?qū)捯許8最高，顯著高于S3、S4、S6、S7、CK1和CK3；心柱長(zhǎng)以S2最長(zhǎng)，除顯著大于S6外，與其余處理均無(wú)顯著差異；心柱寬各處理之間不存在顯著差異。

表3 不同地膜覆蓋對(duì)春甘藍(lán)農(nóng)藝性狀的影響

2.3 不同地膜覆蓋對(duì)春甘藍(lán)產(chǎn)量的影響

如表4所示，單球質(zhì)量以S8最大，顯著高于S6、S7、CK1和CK3。小區(qū)產(chǎn)量及折合667 m2產(chǎn)量均以S9最高，分別為116.73 kg和3 539.08 kg，均顯著高于S6、S7和CK3，其中折合667 m2產(chǎn)量較CK1、CK2分別增加8.41%、5.45%，較CK3顯著增加52.72%；其次是S2，小區(qū)產(chǎn)量及折合667 m2產(chǎn)量分別為116.34 kg和3 527.14 kg，其中折合667 m2產(chǎn)量較CK1、CK2分別增產(chǎn)8.04%、5.10%，較CK3顯著增加52.21%。覆蓋地膜的產(chǎn)量均顯著高于無(wú)覆蓋對(duì)照，增產(chǎn)率在38.92%～52.72%；全生物降解地膜較普通地膜最大減產(chǎn)率為4.08%，但與普通地膜間差異均不顯著。

表4 不同地膜覆蓋對(duì)春甘藍(lán)產(chǎn)量的影響

2.4 生物降解膜的田間降解情況分析

表5結(jié)果表明，在不同地膜處理中S5、S6（厚度均為8 μm）進(jìn)入誘導(dǎo)期、開(kāi)裂期和大裂期的時(shí)間最早，并且均在5月上旬（分別在5月8日和10日）即甘藍(lán)結(jié)球期進(jìn)入碎裂期，其他規(guī)格的地膜在采收前未進(jìn)入碎裂期；S2進(jìn)入誘導(dǎo)期和開(kāi)裂期的時(shí)間最晚。

表5 不同地膜降解情況調(diào)查（月-日）

2.5 不同地膜綜合成本比較

由表6可知，根據(jù)供試地膜廠(chǎng)家提供的報(bào)價(jià)，厚度為8、10、15 μm的降解膜每667 m2用膜成本分別為245.00、282.50、376.25元，結(jié)合農(nóng)膜使用人工成本，分別比普通地膜增加成本10.00、47.50、141.25元。S2（10 μm）降解膜效益最高，分別比CK1和CK2每667 m2增加372.46元和226.27元；其次為S9（15 μm），分別比CK1和CK2每667 m2增加297.82元和151.63元。

表6 不同地膜667 m2綜合成本及效益分析

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，地膜覆蓋的春甘藍(lán)生育期提前，產(chǎn)量顯著高于無(wú)膜覆蓋，這與Wang等[7]、周麗娜等[8]的研究結(jié)果一致。S1、S2、S8、S9全生物降解膜覆蓋春甘藍(lán)產(chǎn)量高于普通地膜，其中S2（厚度10 μm）和S9（厚度15 μm）全生物降解膜覆蓋的春甘藍(lán)增產(chǎn)效果明顯，但S9（厚度15 μm）全生物降解膜單位面積的覆膜成本較高，暫不適宜在春甘藍(lán)生產(chǎn)中較大規(guī)模應(yīng)用。S1（黑色，厚度8 μm）和S2（黑色，厚度10 μm）全生物降解膜處理比普通地膜覆蓋均增產(chǎn)，綜合考慮普通地膜殘留對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境的影響以及農(nóng)膜回收處理成本等因素，S1（黑色，厚度8 μm）全生物降解地膜替代普通PE地膜在杭州地區(qū)春甘藍(lán)生產(chǎn)上是可行的；綜合甘藍(lán)生長(zhǎng)產(chǎn)量情況可知，全生物降解膜處理中S1處理表現(xiàn)較為突出，具有適宜的降解期，增產(chǎn)效果也較為顯著，可以進(jìn)一步試驗(yàn)示范，逐步在甘藍(lán)生產(chǎn)上示范推廣。另外，春季溫度越來(lái)越高，降解膜降解速度加快，且后期溫度高雜草生長(zhǎng)很快，所以春季降解較慢的膜有一定的優(yōu)勢(shì)。本試驗(yàn)中S1進(jìn)入開(kāi)裂期和大裂期最晚，開(kāi)裂期已經(jīng)在甘藍(lán)結(jié)球期以后，大裂期在結(jié)球緊實(shí)期以后，防草效果最好，對(duì)于春甘藍(lán)生產(chǎn)最為適合。

雖然全生物降解膜的使用成本較高，但補(bǔ)貼政策的及時(shí)出臺(tái)則為全生物降解膜的良好應(yīng)用與推廣保駕護(hù)航[9-10]。本試驗(yàn)中S2的產(chǎn)量和產(chǎn)值均最高，但甘藍(lán)價(jià)格受到市場(chǎng)影響較大，當(dāng)甘藍(lán)價(jià)格較低時(shí)，膜的投入成本對(duì)產(chǎn)值影響較大。S1的用膜成本明顯低于S2。張旭娟等[11]試驗(yàn)中也表明，降解地膜替代PE塑料地膜是可行的，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)對(duì)使用規(guī)格進(jìn)行篩選，以便達(dá)到最佳的使用效果。不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的同一規(guī)格全生物降解膜，在生產(chǎn)中存在誘導(dǎo)期過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)，不能完全滿(mǎn)足作物生長(zhǎng)關(guān)鍵時(shí)期對(duì)地膜增溫保墑的需要，可控性不穩(wěn)定等問(wèn)題[14-15]。另外，完全生物降解地膜的韌性還需要提高，部分全生物降解膜存在拉伸強(qiáng)度不夠、韌性不強(qiáng)的特點(diǎn)，在機(jī)械化鋪膜過(guò)程中容易出現(xiàn)斷開(kāi)、撕裂的現(xiàn)象，不適應(yīng)全程機(jī)械化操作[16-20]。同時(shí)，全生物降解膜降解速度與溫濕度、降雨等諸多因素有關(guān)[21-25]，推廣應(yīng)用需明確作物主要栽培模式，結(jié)合不同作物生育期情況選擇合適的降解膜覆蓋[26-29]，否則會(huì)影響效果，因此降解膜大量應(yīng)用前必須開(kāi)展全生物降解地膜替代技術(shù)驗(yàn)證和產(chǎn)品遴選。如果能進(jìn)一步改善降解膜的生產(chǎn)工藝，做到與普通地膜韌性相當(dāng)、基本控制前期雜草、適合機(jī)械化操作等，則能明顯提升其推廣應(yīng)用前景。