引用本文
王大海, 管培峰, 高凯, 尹子杰, 王毅, 张成双, 王克荣, 王瑞祥, 王刚, 管恩森. 不同降解速度的地膜对烤烟NC55产量的影响[J]. 浙江农业科学, 2018,59(10):1819-1822  
doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20181028
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不同降解速度的地膜对烤烟NC55产量的影响
王大海, 管培峰, 高凯, 尹子杰, 王毅, 张成双, 王克荣, 王瑞祥, 王刚, 管恩森*
山东潍坊烟草有限公司,山东 潍坊 261205
通讯作者：管恩森(1972—),男,山东诸城人,农艺师,学士,从事烟叶试验示范及技术推广工作,E-mail:guanensen@163.com。

作者简介:王大海(1984—),男,山东诸城人,农艺师,硕士,从事烟叶试验示范及技术推广工作,E-mail:wangdahai2004@126.com。

摘要

通过小区对比试验,研究了不同降解速度地膜对烤烟生长发育和烟叶品质的影响。结果表明,30 d左右开始降解的地膜对烤烟生长的影响与揭膜培土处理基本一致,且对烟叶品质具有一定的提升作用,较适合在生产上推广应用。

关键词: 可降解地膜; 烟草; 生长发育
中图分类号:S572;S504.8 文献标志码:B 文章编号:0528-9017(2018)10-1819-04

随着现代烟草农业的发展, 烤烟地膜覆盖栽培技术在烟叶生产中得到了广泛的应用, 烤烟地膜覆盖可起到保温、保墒[1]、提高肥料利用率[2]、减轻杂草和病虫为害等作用[3, 4], 同时可促进烟株生长发育, 提高烟叶产质量[5, 6]。然而, 目前生产上普遍使用的地膜在土壤中不易分解, 难于回收利用, 给农田生态环境造成的污染日趋严重, 且农田中残膜破坏土壤团粒结构, 造成土壤板结、通透性变差、根系发育受阻, 导致作物减产[7]。同时, 揭膜操作增加了烟农劳动力成本。山东省是全国优质烟叶生产区, 地膜覆盖技术在山东烟叶种植中得到全面普及, 同时也面临着由地膜覆盖带来的“ 白色污染” 和揭膜增加用工成本的问题。为此, 近年来, 山东烟区开始大力推广氧化-生物双降解烟草专用生态地膜。为进一步明确不同降解速度地膜对烤烟的影响, 于2017年在潍坊诸城开展田间小区对比试验, 以期为确定适宜烟草生长的地膜提供依据。

1 材料与方法
1.1 供试材料

在山东省潍坊烟叶生产技术中心诸城实验站试验田进行试验。供试土壤为壤质褐土, 排灌方便, 地势平坦, 前茬作物为烤烟。土壤基本理化性状:pH值6.8, 有机质11.2 g· kg-1, 碱解氮46.8 mg· kg-1, 有效磷13.6 mg· kg-1, 速效钾138.62 mg· kg-1。

供试地膜为烟草专用氧化-生物双降解生态地膜和普通地膜(聚乙烯薄膜), 均由山东天壮环保科技有限公司提供。双降解地膜规格为900 mm× 0.006 mm, 对照普通膜规格与双降解地膜相同。

供试烟草品种为NC55。

1.2 处理设计

本试验共设计5个处理, 以生产上常规地膜作为对照:处理1(J1):快速降解烟草专用氧化-生物双降解生态地膜; 处理2(J2):中速降解烟草专用氧化-生物双降解生态地膜; 处理3(J3):慢速降解烟草专用氧化-生物双降解生态地膜; 处理4(CK2):普通膜适时揭膜; 处理5(CK1):普通膜不揭膜。

每处理设置3次重复。烟叶移栽行、株距为120 cm× 50 cm, 四周留保护行和走道(100 cm), 每个处理为一个试验小区, 小区面积72 m2(长15 m, 种植4行烟草)。地膜铺设采用人工铺膜的方式, 其他栽培和管理措施按照当地优质烟叶生产技术执行。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 地膜降解情况观测

阶段A, 诱导期, 从覆地膜到畦面地膜出现多处(每延长米3处以上)≤ 2 cm自然裂缝或孔洞(直径)的时间; 阶段B, 开裂期, 畦面地膜表面出现2~20 cm自然裂缝或孔洞(直径)的时间; 阶段C, 大裂期, 畦面膜出现≥ 20 cm自然裂缝的时间; 阶段D, 碎裂期, 地膜柔韧性尽失, 畦面地膜出现碎裂, 可收集的最大地膜残片面积≤ 16 cm2的时间; 阶段E, 无膜期, 畦面见不到地膜残片存在的时间。

1.3.2 主要农艺性状、经济性状

根据YC/T 142— 2010《烟草农艺性状调查方法》测定各处理大田烟株主要农艺性状。根据GB 2635— 1992《烤烟》标准要求, 分级后统计各处理烟叶产量、均价、产值、上中等烟比例[8, 9]。

1.3.3 主要化学成分

各处理按X2F(下部叶)、C3F(中部叶)、B2F(上部叶)随机选取5片, 烘干粉碎混合均匀后, 采用Foss NIRS DS 2500多功能近红外分析仪测定总糖、还原糖、总烟碱、氯、钾含量等。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 2007和DPS 7.05软件进行整理、分析。

2 结果与分析
2.1 地膜降解性能观测

由表1可以看出, 处理1覆膜23 d开始出现裂解, 进入诱导期, 27 d进入开裂期, 32 d进入大裂期, 49 d进入碎裂期, 118 d地表进入无膜期, 但被土壤覆盖的地膜还未完全降解; 处理2覆膜28 d开始出现裂解, 进入诱导期, 31 d进入开裂期, 37 d进入大裂期, 74 d进入碎裂期, 171 d进入无膜期, 但被土壤覆盖的地膜还未完全降解; 处理3覆膜31 d开始出现裂解, 进入诱导期, 36 d进入开裂期, 43 d进入大裂期, 96 d进入碎裂期, 直至冬耕, 处理3仍未进入无膜期; 处理4在51 d后揭膜; 处理5覆膜40 d出现小部分自然裂缝。处理1和处理2后期在雨水冲刷下被土壤覆盖的地膜露出地表, 直至10月20日这部分地膜还未进入无膜期, 其余各处理亦是如此。

表1 各处理地膜的降解情况
2.2 不同处理对生育期的影响

由表2可以看出, 处理1较其余处理进入团棵期的时间稍晚, 其余各处理进入团棵期的时间一致。处理1最晚进入现蕾期, 其次为处理2, 其他处理现蕾期基本一致。中心花开放期及打顶期均以处理1最晚, 其次为处理2, 其他处理基本一致。下部叶以处理4成熟最早, 其次为处理1, 其他处理基本一致。上中部叶各处理成熟时期一致, 大田生育期均为117 d。

表2 不同处理的主要生育期
2.3 不同处理对农艺性状的影响

由表3可知, 进入团棵期后, 处理1和处理2生长情况稍差, 其中, 处理1与处理4、处理5在株高、茎围方面的差异达极显著水平。叶数方面处理1与处理5有显著差异, 但与其余处理差异不显著。节距以处理3最大, 显著大于处理1。最大叶长方面, 处理1和处理2显著小于处理4和处理5。最大叶宽方面, 处理1显著小于处理3和处理5。

表3 不同处理团棵期的农艺性状

由表4可见, 进入平顶期后, 仅处理1和处理2的株高显著低于处理3和处理4, 其他农艺性状在各处理间无显著差异。

表4 不同处理平顶期的农艺性状
2.4 不同处理对烤烟产量和产值的影响

由表5可知, 处理5产量最高, 处理1产量最低, 两者差异显著, 其余各处理间产量差异不显著。均价以处理2二最高, 处理5最低, 且处理2和处理4的均价显著高于处理1和处理5。产值以处理4最高, 处理2次之, 两者间无显著差异, 且均显著高于产值最低的处理1。上等烟比例以处理2和处理4较高, 处理5和处理1较低, 且前两者与后两者差异显著。上中等烟比例同样以处理2和处理4较高, 处理5和处理1较低, 且前两者与后两者差异极显著。

表5 不同处理的经济性状调查
2.5 不同处理对烟叶烤后化学成分的影响

参照有关文献, 优质烤烟烟叶的主要化学成分指标为还原糖16%~22%, 总糖18%~24%, 烟碱1.5%~3.5%(下部叶1.5%~2.0%, 中部叶2.0%~2.8%, 上部叶2.8%~3.5%), 氧化钾≥ 1.5%, 氯离子0.3%~0.8%, 钾氯比4~10, 糖碱比8~12, 两糖差2%左右[10]。

由表6可以看出, 处理4和处理5的总糖含量较高, 而处理1~3的总糖含量较低。还原糖含量以处理1~3较适宜, 而处理4~5偏高。总烟碱含量以处理2~3较适宜, 其余处理偏低。各处理的钾含量普遍偏低, 氯离子含量以处理1和处理2含量较低, 处理3和处理5含量较高。钾氯比以处理2最好, 处理5最差。各处理的糖碱比普遍偏高, 以处理2相对较好。

表6 不同处理对中部烟叶(C3F)化学成分的影响
3 小结与讨论
3.1 不同降解速度地膜的降解情况分析

在地膜覆盖前期, 由于烟株处于还苗期, 未对地膜形成遮阴, 地膜受到阳光直射, 导致前期地膜降解速度较快; 7月份, 烟株进入现蕾期, 叶片对地膜形成遮阴效果, 阳光不能直接接触到地膜, 导致地膜降解速度明显减慢, 不能有效起到揭膜产生的效果, 特别是处理3, 由于现蕾期之前地膜没有进入碎裂期, 在烟株形成有效遮阴后, 降解速度明显减弱。

对比各地膜出现裂解的时间及裂解情况, 发现各处理地膜随着光照强度和温度的增加, 诱导期、开裂期和大裂期3个阶段的时间变短。一般地, 烟草地膜覆盖栽培要求进行适时揭膜, 通常在烟草生育中期(旺长期)进行, 以露地栽培平均土温(10 cm)超过30 ℃或在移栽后45~60 d进行揭膜培土较适宜[11]。对比各试验处理, 处理1降解时间稍早, 大面积降解时烟草还未进入团棵期, 不利于土壤水分保持, 易出现干旱问题, 处理2和处理3降解速度较接近烟草生育期。虽然处理3在保水性上要优于处理1和处理2, 但在烟株进入旺长期后会对地膜产生遮阴, 由于地膜不能接触足够光照导致降解速度明显减慢, 不能有效起到揭膜的效果。处理2在烟株进入旺长期时地膜已进入大裂期, 可有效起到揭膜产生的效果。

3.2 不同处理对烟株生长及产量情况的影响

从各处理农艺性状上看, 处理1和处理2株高较低, 且在团棵期时最大叶长、最大叶宽也较其余处理低, 这与地膜降解较早, 导致前期保水性差、水分供应不足有关。在烟株平顶期时, 进入汛期, 雨水增多, 处理1和处理2的最大叶长和最大叶宽大于其他处理, 这可能与后期雨水充足、烟株出现补偿性生长有关[12]。

处理1产量最低, 这可能是由于降解膜降解速度过快, 部分烟株出现早花, 从而影响了小区的总体产量。据此认为, 该地膜降解速度不适宜于烟叶生产。各处理产值情况以处理4最高, 处理2次之, 且两者间无显著差异。故初步认为, 处理2地膜降解速度可起到揭膜培土的作用, 具有较高的试验推广价值。

3.3 不同处理对烤烟品质的影响

烟叶化学成分的协调性是烟叶内在品质的基础。研究表明, 烤烟覆膜栽培对于提高烟叶品质具有较好的作用, 同时对于养分吸收也具有一定的调节作用[13]。从烤后烟叶化学成分测定结果看, 处理2各化学成分的协调性总体好于其他处理。另外, 氯含量以处理5最高、处理1最低, 推测适时揭膜、通过雨水的淋溶作用可有效降低烟叶中氯离子含量, 这与孙梅霞等[14]研究一致。

总体来看, 30 d左右开始降解的地膜较适合烟草生长, 该降解速度在团棵期前对烟株生长影响较小, 后期地膜进入碎裂期时又可起到揭膜的作用, 促进烟株地上部生物量和养分的积累, 同时可提升烤后烟叶化学成分的协调性, 较适合在烟草生产中推广应用。

The authors have declared that no competing interests exist.

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