全生物降解膜降解特征及其对花生产量的影响

赖添奎 吴新洪

摘 要：全生物降解地膜不仅可以提高叶绿素的含量同时在延缓叶子衰老增温保湿等这些方面都可以起到良好的作用。为了深入研究全生物降解膜以及它的使用从它的特性以及对花生产量的影响这2个方面进行探讨，希望可以对花生种植保证稳产和解决农膜残留污染环境提供依据。同时还通过其他地膜的对比分析来分析他的具体影响因素。

关键词：生物降解膜；花生；产量

中图分类号：S-3 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180329016

前言

地膜在现在的农业生产中已经是重要的资料，在旱地作物以及蔬菜种植中都得到广泛的使用。花生种植时覆盖地膜具有增温保墒以及防止杂草，促进开花跟提早成熟这些方面都有着重要的作用，同时也可以提高经济效益。很多研究表明使用地膜的花生要比露地种植的每公顷要增加3000元左右的收益。但是我国的地膜都是应用聚乙烯这些很难降解的地膜，造成很长时间残膜残留导致的“白色污染”。这些也是研究全生物可降解膜的重要因素。

1 全生物降解膜的优势以及实验材料跟方法

在研究中发现生物降解膜跟一般的膜在保墒跟增温的效果上以及土壤形状或者增进作物生长这些方面都普通膜要好很多，同时它还容易降解不会产生污染，这些优点受到市场的关注。现在全生物降解膜还是在小范围的实验以及研发阶段，距离大面积推广还有较长的路要走。笔者主要选用4类不同配比的生物降解膜跟地膜进行大田实验，使用没有覆膜的大田进行实验对照，来对地膜在温度控制水控制以及降解的特性跟产量等这些方面进行全面的研究跟分析，最终筛选中出最适合花生高产的全生物降解膜，为生物降解的使用作用应有的贡献。[1]

1.1 实验的材料

实验主要是选择在实验基地跟当地经常使用的花生品种，这一品种为普通株型直立花生结果较为集中，同时生育期大约在130d，抗旱涝抗病害。使用的生物降解膜，宽度在90cm，厚度在0.008mm，主要的材料为PLA以及PBAT跟淀粉同时使用不同的比例进行吹塑，具体的配方为，样品Q1为PBAT为90%， Starch为10%；样品Q2为PBAT在80%含量，Starch为20%的含量；Q3的PBAT在82.35%，PLA在17.65%，Q4的PBTA在84%，Starch在16%这样的比例。普通的地膜是聚乙烯地膜宽度为90cm，厚度在0.008mm。

1.2 实验中实验田的概况

实验田地势较为平坦，土壤为砂壤，地力也十分均匀，在测试中得到，土层在20cm左右，速效磷含量在124mg/kg，有机质为14.9g/kg，全氮为45.7mg/kg，速效钾为147.4mg/kg，pH值在5.33左右。基本的土壤营养成分为这样[2]。

1.3 具体的设计

其中有6个处理，主要有Q1-Q4的降解地膜跟不覆膜以及普通的地膜，主要也是讲这3个大类进行比较，主要是筛选出适合花生生长的全生物降解膜。以普通地膜做对照，同时随机区组一共充分3次，每个小区域为30m2有6行，每垄宽度为50cm，陇上播大约2行，每个小区域有3垄，行距为25cm穴距为16cm，密度在12.6万穴/hm2每穴为2粒。起垄是每公顷撒复合肥500kg，整个种植期间不浇水。

1.4 测定项目的方法

地膜的降解速度要每10d觀察1次，使用曲管地温计对各个地膜在8：00，14：00以及20：00在5cm、10cm、15cm、20cm的深度测温同时计算出平均温度。使用土钻法进行土壤水含量的测量，取不同深度的土壤进行烘干同时测量其中的含水量。其中在生育期要隔20d便选择一些有代表性同时生长正常的进行主茎跟侧枝的测量。使用SPAD-502叶绿素对花针期以及结荚期跟成熟期进行三叶叶绿素的测量。在光合测定上使用Li-6400XT光合仪在10：00～14：00之间测量，同时还有荧光参数测定以及生物量的测定，在烘干称重时，每个小区域在各个生育期选取1次，正常植株晾干分别测地上跟地下重量，只有在105℃恒温30min，之后降到80℃继续烘干测重。收获的时候要选择生长整齐的5穴单株考察，对结果数跟饱果数以及枇果幼果进行测量。每区选择10m2收获，晒干后称重，随机选择3kg算千果数。[3]

2 对实验进行分析

2.1 全生物降解地膜的时间降解程度

在实验中发现Q4在腹膜之后的50d出现一些裂纹，在70d之后有25%的小裂纹出现，100d之后出现网状裂纹，没有很大的裂纹，收获之后基本降解为16cm2的裂纹。Q1，Q3中地膜分解较慢在收获的时候也出现网状裂纹，没有较大的裂纹，达到降解的要求。Q2在降解中速度最快，30d之后有裂纹，没有到收获期已经分解为16cm2的小块，在保湿跟产量提高上十分不利。普通地膜在收获前出现裂纹。其中Q4的降解周期跟花生的生长周期最为相近。

2.2 不同地膜在对温度跟土壤水分中的影响

在实验中发现整个生长期覆盖地膜要比不覆盖地膜温度高，因此可以认为覆盖地膜之后对保湿有效。生物降解的Q3，Q4在花生的前期以及各层温度在土壤温度的测量中基本相近没有较大差异，因此可以认为这2种地膜在花生的生育期完全可以达到普通地膜的效果，在生长的中后期这2种地膜的温度要低于对照组，但是效果不明显。从里分析发现是由于地膜开始降解保温性能下降，因此造成温度降低。[4]

在土壤水分中可以看出，在覆膜之后的40d、60d、120d的测量中发现，这些有地膜覆盖的要比没有地膜覆盖的要高很多，同时在80～100d这个时期不覆膜的含水量要比生物降解覆膜的高很多，普通覆膜最低，这个时期是因为地膜降解产生裂纹增加了渗水的作用。在覆膜之后的40d、60d、120d之后，Q2中的各个层次含水量最低，同时保水性最差。

2.3 对于没有覆盖地膜的跟覆盖地膜的相比，花生的主茎跟侧枝在随着时间的增长也在不断提高

在生育的前期，处理差异不大，在时间的不断推移中，差异性逐渐显现。没有覆盖地膜的要比覆盖地膜的差很多，其中Q3最好，主茎跟侧枝要明显高于其他对照组。

不同的地膜覆盖对叶绿素含量上的变化。可以发现在花针期跟结荚期以及成熟期，他们的地膜处理中叶绿素含量要高于没有覆膜的同时效果十分明显。花针期，Q3的叶绿素含量跟其他组比要高很多，在不断的推进中可以发现降解地膜的含量要明显高于其他小组。在成熟期降解地膜中的叶绿素含量也要比其他小组高，其中Q3最好要比没覆盖的高20.6%。

2.4 不同地膜覆盖上对净光合速率造成影响

花生的整个花针期以及结荚期跟成熟期，每个地膜在处理上花生的倒三叶光合速率要比没有覆盖地膜的高很多。在花针期跟结荚期生物降解地膜的花生要比其他对照组在三叶净光合速率上低很多，但是在结荚期却没有太高差异，成熟期Q1，Q3，Q4的三叶光合速率要比对照组高很多，同时叶绿色的变化较为一致。花针期以及结荚期跟成熟期，Q3在花生的主茎倒三叶净光合速率上明显高于别的生物降解地膜处理，效果十分明显。

单株生产力以及产量上的影响。覆盖地膜之后要明显高于没有覆盖的，差异十分明显。其中Q3的产量最高，比没有覆盖的高出13%。同时Q4的产量较低，跟对照组比减产1.4%，差异较小。其他对照组的地膜要明显减产，Q1减产4.7%，Q2减产8.6%。[5]

3 综合分析

生物降解地膜中降解的速率主要跟聚合物的结构以及诱导期长短跟环境差异有关。在研究中发现，诱导期短的时候，地膜在降解的时候速度会更快，其中淀粉含量越高降解的速度越快。在PBAT中他的淀粉添加量在不断增加，同时地膜的诱导期也在不断缩短，降解速度逐渐加快，添加20%的淀粉之后降解的速度最快，在30d之后便开始降解。在添加10%的淀粉跟17.65%的PLA之后地膜在70d之后才開始降解。

生物降解地膜可以改善土壤中的水热状况，保温跟保墒效果跟一般地膜极为相接。代替普通地膜在生产中有着重要的环保意义。全生物降解膜对花生的生长跟发育都十分有利，产量跟效果要好于普通地膜，Q4跟普通地膜相近，因此2种生物膜在保持土壤水分跟减少残膜残留导致污染环境上都有很大的应用前景。

参考文献

[1]林萌萌，孙涛，尹继乾，等.不同生物降解地膜对花生光合特性和产量的影响[J].中国农学通报，2015，31（27）：190-197.

[2]唐薇，张冬梅，徐士振，等.生物降解膜降解特征及其对棉花生长发育和产量的影响[J].中国棉花，2016，43（4）：21-24.

[3]张妮，李琦，侯振安，等.聚乳酸生物降解地膜对土壤温度及棉花产量的影响[J].农业资源与环境学报，2016，33（2）：114-119.

[4]吴正锋，林建材，冯昊，等.生物降解膜对花生农艺性状和荚果产量的影响[J].花生学报，2016，45（3）：57-60.

[5]何文清，赵彩霞，刘爽. 全生物降解膜田间降解特征及其对棉花产量影响[J].中国农业大学学报，2011（06）.

作者简介：赖添奎（1977-），男，高级农艺师，主要从事农业科研及科技推广工作。