華北集約農(nóng)區(qū)馬鈴薯地膜覆蓋安全期：基于水熱、產(chǎn)量與品質(zhì)的綜合探究一、引言1.1研究背景馬鈴薯作為全球第四大重要的糧食作物，在保障糧食安全與促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著舉足輕重的角色。華北集約農(nóng)區(qū)憑借其獨(dú)特的自然條件，如氣候涼爽、日照充足、晝夜溫差大等，成為我國馬鈴薯的優(yōu)勢種植區(qū)域之一。這里不僅是種薯、加工用薯和鮮食用薯生產(chǎn)的重要基地，生產(chǎn)的馬鈴薯除滿足本地消費(fèi)外，還大量調(diào)運(yùn)至中原、華南、華中甚至西南、東南亞等地，在全國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)格局中占據(jù)關(guān)鍵地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該區(qū)域馬鈴薯種植面積占全國的一定比例，產(chǎn)量也頗為可觀，為保障市場供應(yīng)做出了重要貢獻(xiàn)。地膜覆蓋技術(shù)自引入我國以來，憑借其顯著的增溫保墑、抑制雜草、改善土壤理化性質(zhì)等功效，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。在華北集約農(nóng)區(qū)的馬鈴薯種植中，地膜覆蓋技術(shù)更是發(fā)揮了重要作用。通過覆蓋地膜，能夠有效提升土壤溫度，滿足馬鈴薯種薯萌發(fā)和根系生長對溫度的要求，促進(jìn)植株?duì)I養(yǎng)器官快速生長，延長生育期，為馬鈴薯的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，地膜覆蓋還能減少土壤水分蒸發(fā)，保持土壤墑情，提高水分利用效率，緩解該地區(qū)春季干旱對馬鈴薯生長的不利影響。此外，地膜的覆蓋還能抑制雜草生長，減少雜草與馬鈴薯爭奪養(yǎng)分、水分和光照，降低除草成本和勞動(dòng)強(qiáng)度。在過去幾十年中，隨著地膜覆蓋技術(shù)的不斷推廣，華北集約農(nóng)區(qū)的馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)都得到了顯著提升。然而，地膜覆蓋技術(shù)在帶來諸多益處的同時(shí)，也引發(fā)了一系列不容忽視的問題。其中，地膜殘留污染問題尤為突出。由于普通地膜主要由聚乙烯等高分子聚合物制成，在自然環(huán)境中難以降解，隨著地膜使用年限的增加和使用量的不斷加大，大量殘膜在土壤中積累。這些殘膜不僅會破壞土壤結(jié)構(gòu)，使土壤通透性變差，影響土壤中水分和養(yǎng)分的運(yùn)移，導(dǎo)致土壤肥力下降；還會對農(nóng)事操作造成阻礙，如播種時(shí)堵塞種孔、纏繞作業(yè)機(jī)具等，影響播種質(zhì)量和效率；甚至?xí)绊戱R鈴薯的出苗率和根系生長，導(dǎo)致死苗、爛苗等現(xiàn)象，最終對馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。此外，地膜殘留還會造成視覺污染，影響農(nóng)田景觀和生態(tài)環(huán)境。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，在華北部分地區(qū)，土壤中的地膜殘留量已達(dá)到較高水平，對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。確定馬鈴薯地膜覆蓋的安全期，對于解決地膜殘留污染問題、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。一方面，明確地膜覆蓋的安全期，可以在保證馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)不受影響的前提下，及時(shí)揭膜，減少地膜在土壤中的殘留時(shí)間，降低地膜殘留污染的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，合理的揭膜時(shí)間還能避免因過早或過晚揭膜對馬鈴薯生長發(fā)育造成的不利影響，提高地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用效果和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，研究地膜覆蓋安全期還有助于優(yōu)化馬鈴薯種植管理措施，推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向綠色、可持續(xù)方向發(fā)展，對于保障華北集約農(nóng)區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)安全和糧食安全具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。1.2國內(nèi)外研究進(jìn)展地膜覆蓋技術(shù)在全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，其對馬鈴薯生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響也成為研究熱點(diǎn)。國外對馬鈴薯地膜覆蓋的研究起步較早，主要集中在不同類型地膜的應(yīng)用效果、地膜覆蓋對土壤環(huán)境的影響以及地膜覆蓋與其他栽培措施的結(jié)合等方面。研究發(fā)現(xiàn)，使用不同顏色的地膜對馬鈴薯生長和產(chǎn)量有顯著影響，黑色地膜能有效抑制雜草生長，但增溫效果相對較弱；透明地膜增溫效果明顯，但雜草控制能力較差。一些研究還關(guān)注到地膜覆蓋對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能的影響，發(fā)現(xiàn)地膜覆蓋改變了土壤的溫濕度條件，進(jìn)而影響了土壤微生物的種類和數(shù)量，對土壤生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)產(chǎn)生了一定作用。在國內(nèi)，隨著地膜覆蓋技術(shù)的廣泛推廣，對馬鈴薯地膜覆蓋的研究也日益深入。大量研究表明，地膜覆蓋能夠顯著提高土壤溫度和濕度，為馬鈴薯生長創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境。在北方干旱半干旱地區(qū)，地膜覆蓋能有效減少土壤水分蒸發(fā)，提高水分利用效率，促進(jìn)馬鈴薯的生長和發(fā)育。不同顏色地膜對馬鈴薯生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響試驗(yàn)研究表明，普通白膜覆蓋在馬鈴薯現(xiàn)蕾期以前，各生育期提前、膜下10cm地溫較高，在最終產(chǎn)量表現(xiàn)上也優(yōu)于黑白地膜和全黑地膜。地膜覆蓋還能促進(jìn)馬鈴薯植株的生長，增加葉面積指數(shù)，提高光合作用效率，從而增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)。有研究指出，地膜覆蓋可使馬鈴薯產(chǎn)量提高20%-50%，淀粉含量也有所增加。然而，地膜覆蓋技術(shù)在應(yīng)用過程中也暴露出一些問題，其中地膜殘留污染問題備受關(guān)注。隨著地膜使用年限的增加和使用量的不斷加大，大量殘膜在土壤中積累，對土壤環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響。殘膜會破壞土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤的通氣性和透水性，影響土壤中水分和養(yǎng)分的運(yùn)移，導(dǎo)致土壤肥力下降。殘膜還會對農(nóng)事操作造成阻礙，如播種時(shí)堵塞種孔、纏繞作業(yè)機(jī)具等，影響播種質(zhì)量和效率，甚至?xí)绊戱R鈴薯的出苗率和根系生長，導(dǎo)致死苗、爛苗等現(xiàn)象，最終降低馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)。據(jù)調(diào)查，我國部分地區(qū)土壤中的地膜殘留量已達(dá)到較高水平，對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。為解決地膜殘留污染問題，國內(nèi)外學(xué)者開展了大量關(guān)于適期揭膜和降解地膜使用的研究。在適期揭膜方面，研究發(fā)現(xiàn)，揭膜時(shí)間對馬鈴薯的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)有著重要影響。過早揭膜，土壤溫度和濕度下降，不利于馬鈴薯的生長；過晚揭膜，會導(dǎo)致土壤溫度過高，影響馬鈴薯塊莖的膨大，還可能引發(fā)病蟲害。不同地區(qū)和不同種植條件下，馬鈴薯的適期揭膜時(shí)間存在差異，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤條件以及馬鈴薯的生長發(fā)育進(jìn)程來確定。一些研究通過田間試驗(yàn)，對不同揭膜時(shí)間下馬鈴薯的生長指標(biāo)、產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測和分析，提出了適合當(dāng)?shù)氐慕夷r(shí)間。在華北地區(qū)，馬鈴薯在出苗后30-40天，當(dāng)外界氣溫穩(wěn)定在20℃-25℃時(shí)揭膜較為適宜。降解地膜作為解決地膜殘留污染問題的有效途徑之一，也受到了廣泛關(guān)注。降解地膜是一種可在自然環(huán)境中通過微生物作用、光降解或化學(xué)降解等方式分解的新型地膜。國內(nèi)外對降解地膜的研發(fā)和應(yīng)用進(jìn)行了大量研究，目前已經(jīng)開發(fā)出多種類型的降解地膜，如生物降解地膜、光降解地膜和光-生物雙降解地膜等。研究表明，生物降解地膜在土壤中能夠逐漸分解，減少地膜殘留，同時(shí)還能改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力。生物降解地膜分解過程中產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)可以為土壤微生物提供營養(yǎng)，促進(jìn)微生物的繁殖和活動(dòng)，將土壤中的一些難以利用的營養(yǎng)元素轉(zhuǎn)化為可利用的形式，從而提高土壤的養(yǎng)分含量。在馬鈴薯種植中，使用生物降解地膜能夠促進(jìn)馬鈴薯的生長，提高產(chǎn)量，且對環(huán)境友好。不同類型的降解地膜在降解性能、成本和應(yīng)用效果等方面存在差異，還需要進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)。生物降解地膜的降解速度受土壤溫度、濕度、微生物種類和數(shù)量等因素的影響，在實(shí)際應(yīng)用中可能出現(xiàn)降解不完全或降解過快等問題；降解地膜的成本相對較高，限制了其大規(guī)模推廣應(yīng)用。當(dāng)前關(guān)于馬鈴薯地膜覆蓋的研究雖然取得了一定成果，但仍存在一些不足之處。在適期揭膜方面，雖然已經(jīng)明確了揭膜時(shí)間對馬鈴薯生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)的重要性，但不同地區(qū)、不同品種以及不同種植模式下的適期揭膜時(shí)間還缺乏系統(tǒng)的研究和精準(zhǔn)的界定，需要進(jìn)一步開展深入的田間試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，建立適用于不同條件的揭膜時(shí)間模型。在降解地膜的研究中，雖然已經(jīng)開發(fā)出多種類型的降解地膜，但降解地膜的性能穩(wěn)定性、降解速度的可控性以及成本效益等方面仍有待提高，需要加強(qiáng)對降解地膜材料和生產(chǎn)工藝的研發(fā)，降低成本，提高其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用效果和推廣價(jià)值。此外，對于地膜覆蓋安全期的研究還相對較少，尚未形成完整的理論體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，需要綜合考慮土壤環(huán)境、氣候條件、馬鈴薯生長發(fā)育規(guī)律以及地膜殘留污染等多方面因素，深入開展相關(guān)研究，為馬鈴薯地膜覆蓋技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力的理論支持和技術(shù)保障。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容1.3.1研究目標(biāo)本研究旨在通過對華北集約農(nóng)區(qū)馬鈴薯地膜覆蓋不同時(shí)期的系統(tǒng)監(jiān)測與分析，確定該地區(qū)馬鈴薯地膜覆蓋的安全期，明確最佳揭膜時(shí)間，為解決地膜殘留污染問題提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)評估生物降解地膜在該地區(qū)馬鈴薯種植中的適宜性，推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。具體目標(biāo)如下：明確地膜覆蓋安全期：通過田間試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，確定在華北集約農(nóng)區(qū)氣候、土壤等條件下，馬鈴薯地膜覆蓋既能夠保證產(chǎn)量和品質(zhì)，又能有效減少地膜殘留污染的安全期，為制定科學(xué)合理的揭膜時(shí)間提供精準(zhǔn)指導(dǎo)。分析揭膜時(shí)間影響：深入研究不同揭膜時(shí)間對馬鈴薯生長發(fā)育過程中土壤水熱狀況、植株生理特性、產(chǎn)量構(gòu)成及品質(zhì)形成的影響機(jī)制，揭示馬鈴薯生長與地膜覆蓋時(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，為優(yōu)化馬鈴薯種植管理提供理論支持。評估生物降解地膜適宜性：對比生物降解地膜與傳統(tǒng)地膜在馬鈴薯種植中的應(yīng)用效果，包括對土壤環(huán)境、作物生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，評估生物降解地膜在華北集約農(nóng)區(qū)馬鈴薯種植中的適宜性和推廣潛力，為其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用提供科學(xué)參考。1.3.2研究內(nèi)容不同揭膜時(shí)間對土壤水熱狀況的影響：在馬鈴薯生長周期內(nèi)，設(shè)置多個(gè)不同的揭膜時(shí)間處理，利用土壤溫濕度傳感器等設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測不同處理下土壤溫度和水分在不同土層深度的動(dòng)態(tài)變化。分析不同揭膜時(shí)間下土壤溫度在馬鈴薯發(fā)芽期、幼苗期、發(fā)棵期、結(jié)薯期等關(guān)鍵生育階段的變化規(guī)律，以及對馬鈴薯根系生長和吸收水分、養(yǎng)分的影響。研究土壤水分在不同揭膜時(shí)間下的蒸發(fā)、入滲和保蓄情況，探討揭膜時(shí)間對土壤水分利用效率的影響機(jī)制，為馬鈴薯生長提供適宜的土壤水熱環(huán)境調(diào)控依據(jù)。不同揭膜時(shí)間對馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響：對不同揭膜時(shí)間處理下的馬鈴薯植株生長指標(biāo)，如株高、莖粗、葉面積指數(shù)、分枝數(shù)等進(jìn)行定期測量和記錄。在馬鈴薯收獲期，統(tǒng)計(jì)不同處理的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素，包括單株薯塊數(shù)、單薯重量、大薯率等，分析揭膜時(shí)間對產(chǎn)量的影響程度和作用方式。測定馬鈴薯塊莖的品質(zhì)指標(biāo)，如淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、維生素C含量、可溶性糖含量等，研究不同揭膜時(shí)間對馬鈴薯品質(zhì)的影響，明確在保證產(chǎn)量的前提下，能夠獲得最佳品質(zhì)的揭膜時(shí)間。生物降解地膜在華北集約農(nóng)區(qū)馬鈴薯種植中的適宜性評估：以傳統(tǒng)聚乙烯地膜為對照，設(shè)置生物降解地膜覆蓋處理，對比兩種地膜在馬鈴薯整個(gè)生育期內(nèi)的降解性能。觀察生物降解地膜在不同土壤環(huán)境條件下的降解速率、降解程度以及降解產(chǎn)物對土壤環(huán)境的影響，評估其在華北集約農(nóng)區(qū)土壤條件下的降解穩(wěn)定性和可靠性。比較生物降解地膜與傳統(tǒng)地膜覆蓋下馬鈴薯的生長發(fā)育狀況、產(chǎn)量和品質(zhì)表現(xiàn)，分析生物降解地膜對馬鈴薯生長的促進(jìn)或抑制作用，評估其在提高馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)方面的效果。通過經(jīng)濟(jì)成本分析，綜合考慮生物降解地膜的購置成本、使用效果以及對環(huán)境的影響等因素，評估其在華北集約農(nóng)區(qū)馬鈴薯種植中的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，為生物降解地膜的推廣應(yīng)用提供決策支持。1.4技術(shù)路線本研究將采用田間試驗(yàn)與室內(nèi)分析相結(jié)合的方法，通過設(shè)置不同揭膜時(shí)間處理試驗(yàn)，測定相關(guān)指標(biāo)，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析方法確定地膜覆蓋安全期及篩選降解地膜。具體技術(shù)路線如下：試驗(yàn)設(shè)計(jì)：在華北集約農(nóng)區(qū)選擇具有代表性的試驗(yàn)田，設(shè)置多個(gè)不同揭膜時(shí)間處理，包括出苗后10天、20天、30天、40天、50天揭膜以及全程覆膜（對照）等處理，每個(gè)處理設(shè)置3-5次重復(fù)，采用隨機(jī)區(qū)組排列。同時(shí)，設(shè)置生物降解地膜覆蓋處理和傳統(tǒng)聚乙烯地膜覆蓋處理，對比兩種地膜的應(yīng)用效果。指標(biāo)測定：在馬鈴薯整個(gè)生育期內(nèi)，定期測定不同處理下的土壤溫度、水分、電導(dǎo)率、pH值等土壤理化性質(zhì)指標(biāo)；測量馬鈴薯的株高、莖粗、葉面積指數(shù)、分枝數(shù)、地上部和地下部干重等生長指標(biāo)；記錄馬鈴薯的生育期進(jìn)程，包括發(fā)芽期、幼苗期、發(fā)棵期、結(jié)薯期、成熟期等；在馬鈴薯收獲期，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素，如單株薯塊數(shù)、單薯重量、大薯率等，并測定馬鈴薯塊莖的品質(zhì)指標(biāo)，如淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、維生素C含量、可溶性糖含量等；觀察生物降解地膜的降解情況，記錄降解時(shí)間、降解程度和降解產(chǎn)物等。數(shù)據(jù)分析：運(yùn)用Excel、SPSS等數(shù)據(jù)分析軟件，對測定的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用方差分析（ANOVA）比較不同處理間各指標(biāo)的差異顯著性，明確不同揭膜時(shí)間和地膜類型對土壤環(huán)境、馬鈴薯生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響；通過相關(guān)性分析，探究土壤水熱狀況與馬鈴薯生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)之間的關(guān)系；利用主成分分析（PCA）等多元統(tǒng)計(jì)分析方法，綜合評價(jià)不同處理的優(yōu)劣，篩選出在保證馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的前提下，能夠有效減少地膜殘留污染的地膜覆蓋安全期和適宜的生物降解地膜類型。結(jié)果驗(yàn)證與應(yīng)用：在不同年份和不同地點(diǎn)進(jìn)行田間試驗(yàn)驗(yàn)證，進(jìn)一步確定地膜覆蓋安全期和生物降解地膜的適宜性；將研究結(jié)果應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，通過示范推廣，指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)合理地使用地膜覆蓋技術(shù)，減少地膜殘留污染，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。二、材料與方法2.1試驗(yàn)地概況本研究選取了華北集約農(nóng)區(qū)具有代表性的兩個(gè)地點(diǎn)作為試驗(yàn)地，分別為青島膠州和平度。青島膠州地處山東半島西南部，地理坐標(biāo)為北緯36°00′-36°30′，東經(jīng)119°37′-120°12′。該地區(qū)屬溫帶季風(fēng)氣候，四季分明，春季溫暖多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷干燥。年平均氣溫約為12.5℃，1月平均氣溫-2.5℃，7月平均氣溫25.6℃。年平均降水量在650-750毫米之間，降水主要集中在夏季，約占全年降水量的60%-70%。試驗(yàn)地土壤類型為砂壤土，質(zhì)地疏松，透氣性和透水性良好，有利于馬鈴薯根系的生長和發(fā)育。土壤pH值約為7.0，呈中性，土壤有機(jī)質(zhì)含量為1.5%-2.0%，堿解氮含量80-100毫克/千克，有效磷含量20-30毫克/千克，速效鉀含量150-200毫克/千克，土壤肥力中等，能夠滿足馬鈴薯生長對養(yǎng)分的需求。平度位于膠東半島西部，地處北緯36°28′-37°02′，東經(jīng)119°31′-120°19′。同樣屬于溫帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫約12.0℃，冬季較為寒冷，夏季相對涼爽。年降水量在600-700毫米左右，降水分布不均，夏季降水集中，易出現(xiàn)洪澇災(zāi)害，春季和秋季降水相對較少，可能會面臨干旱問題。試驗(yàn)地土壤以壤土為主，土壤結(jié)構(gòu)良好，保水保肥能力較強(qiáng)。土壤pH值在6.8-7.2之間，有機(jī)質(zhì)含量1.8%-2.2%，堿解氮含量90-110毫克/千克，有效磷含量25-35毫克/千克，速效鉀含量180-220毫克/千克，土壤肥力狀況較好，為馬鈴薯的生長提供了較為優(yōu)越的土壤條件。這兩個(gè)試驗(yàn)地地理位置相近，氣候和土壤條件具有一定的相似性，但也存在一些差異，能夠較好地代表華北集約農(nóng)區(qū)的自然環(huán)境特征，有利于研究不同環(huán)境條件下馬鈴薯地膜覆蓋的安全期及相關(guān)影響因素，為該地區(qū)馬鈴薯種植提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)2.2.1試驗(yàn)處理本試驗(yàn)設(shè)置了多個(gè)處理，以全面研究馬鈴薯地膜覆蓋的安全期及相關(guān)影響因素。具體處理如下：露地處理（CK1）：不覆蓋地膜，馬鈴薯按照常規(guī)露地種植方式進(jìn)行栽培，作為對照處理，用于對比地膜覆蓋處理對馬鈴薯生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。全生育期覆膜處理（CK2）：從播種開始至馬鈴薯收獲，全程覆蓋地膜，以明確全生育期覆膜條件下馬鈴薯的生長表現(xiàn)和產(chǎn)量水平，作為地膜覆蓋的常規(guī)對照處理。出苗后10天揭膜處理（T1）：在馬鈴薯出苗后10天，選擇晴朗無風(fēng)的天氣，人工小心地將地膜揭除，避免損傷馬鈴薯植株和根系。揭膜后，及時(shí)進(jìn)行中耕除草等田間管理措施，以保持土壤疏松和良好的通氣性。出苗后20天揭膜處理（T2）：馬鈴薯出苗20天后，進(jìn)行揭膜操作。揭膜時(shí)，注意觀察天氣變化，盡量避免在高溫、大風(fēng)或降雨天氣進(jìn)行。揭膜后，根據(jù)土壤墑情和馬鈴薯生長狀況，適時(shí)進(jìn)行灌溉和施肥，滿足馬鈴薯生長對水分和養(yǎng)分的需求。出苗后30天揭膜處理（T3）：在出苗后30天進(jìn)行揭膜，此時(shí)馬鈴薯植株已進(jìn)入快速生長階段，對環(huán)境條件的適應(yīng)性有所增強(qiáng)。揭膜后，加強(qiáng)田間管理，密切關(guān)注馬鈴薯的生長發(fā)育進(jìn)程，及時(shí)防治病蟲害，確保馬鈴薯的正常生長。出苗后40天揭膜處理（T4）：馬鈴薯出苗40天后揭膜，此階段馬鈴薯的地上部分和地下部分都有了一定的生長量。揭膜后，通過合理的田間管理措施，如適時(shí)中耕、適量施肥等，調(diào)節(jié)土壤環(huán)境，促進(jìn)馬鈴薯塊莖的膨大。出苗后50天揭膜處理（T5）：在出苗后50天揭膜，此時(shí)馬鈴薯生長已進(jìn)入中后期，塊莖開始迅速膨大。揭膜后，注重水分管理，保持土壤濕潤但不過濕，防止土壤水分過多導(dǎo)致塊莖腐爛或病害發(fā)生。每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)，采用隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)小區(qū)面積為30平方米（6米×5米）。小區(qū)之間設(shè)置1米寬的隔離帶，以防止不同處理之間的相互干擾。通過設(shè)置不同的揭膜時(shí)間處理，能夠系統(tǒng)地研究不同時(shí)期揭膜對馬鈴薯生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，從而確定華北集約農(nóng)區(qū)馬鈴薯地膜覆蓋的安全期。2.2.2種植方式馬鈴薯種植采用起壟雙行種植方式，這種方式有利于提高土壤通氣性和排水性，為馬鈴薯生長創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境。壟距為80厘米，壟高為20-25厘米，壟面寬度為50-55厘米，壟溝寬度為25-30厘米。在壟面上種植兩行馬鈴薯，行距為30厘米，株距為25厘米，種植密度約為4444株/畝。播種時(shí)，將種薯按照預(yù)定的株行距擺放于壟上，種薯芽眼朝上，然后覆蓋5-7厘米厚的土壤，確保種薯能夠正常發(fā)芽和出苗。播種深度適宜，既能保證種薯在土壤中吸收足夠的水分和養(yǎng)分，又能避免因播種過深導(dǎo)致出苗困難或因播種過淺導(dǎo)致種薯受干旱和溫度變化影響。2.2.3播種和覆膜在青島膠州試驗(yàn)地，馬鈴薯播種時(shí)間選擇在3月下旬，此時(shí)當(dāng)?shù)?0厘米地溫穩(wěn)定通過7℃，能夠滿足馬鈴薯種薯發(fā)芽對溫度的要求。在平度試驗(yàn)地，播種時(shí)間為3月中旬至下旬，具體時(shí)間根據(jù)當(dāng)年的氣候條件和土壤墑情進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。選擇無病、無傷、大小均勻的健康種薯，種薯切塊重量為30-50克，每個(gè)切塊保留1-2個(gè)芽眼。切塊后，用草木灰或殺菌劑進(jìn)行拌種處理，以防止種薯在土壤中腐爛和感染病害。地膜選擇厚度為0.01毫米的聚乙烯透明地膜，地膜寬度為1.2米。播種完成后，立即進(jìn)行覆膜操作。覆膜時(shí)，將地膜平鋪于壟面上，使地膜緊貼壟面，地膜邊緣埋入壟溝兩側(cè)的土壤中，埋入深度為10-15厘米，并用土壓實(shí)，防止地膜被風(fēng)吹起。同時(shí)，每隔一定距離在膜上壓一小土堆，進(jìn)一步固定地膜。地膜覆蓋要做到“緊、平、嚴(yán)”，即地膜拉緊、平整，與壟面緊密貼合，膜邊封嚴(yán)，以充分發(fā)揮地膜的增溫保墑作用。2.2.4揭膜方式不同處理的揭膜時(shí)間嚴(yán)格按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成揭膜操作。揭膜時(shí)，選擇在上午9點(diǎn)至下午4點(diǎn)之間進(jìn)行，此時(shí)氣溫較高，土壤較為干燥，有利于揭膜操作，減少對馬鈴薯植株和土壤的損傷。揭膜時(shí)，先將地膜邊緣的土扒開，然后小心地將地膜從壟面上揭起，盡量避免地膜破裂和殘留。揭膜過程中，注意不要拉扯馬鈴薯植株，防止損傷莖、葉和根系。揭膜后，將地膜及時(shí)清理出田間，集中存放，以便后續(xù)處理。對于揭膜后的土壤，及時(shí)進(jìn)行中耕松土，破除土壤板結(jié)，增加土壤通氣性，促進(jìn)馬鈴薯根系生長。2.2.5田間管理施肥按照“基肥為主，追肥為輔”的原則進(jìn)行。在播種前，結(jié)合整地，每畝施入充分腐熟的有機(jī)肥2000-2500公斤，以改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，為馬鈴薯生長提供長效的養(yǎng)分支持。同時(shí)，每畝施入馬鈴薯專用復(fù)合肥（N-P2O5-K2O為15-12-18）50-60公斤，滿足馬鈴薯生長前期對養(yǎng)分的需求。在馬鈴薯現(xiàn)蕾期，結(jié)合澆水，每畝追施尿素10-15公斤、硫酸鉀10公斤，促進(jìn)植株生長和塊莖膨大。在馬鈴薯開花期和塊莖膨大期，根據(jù)植株生長狀況，進(jìn)行葉面追肥，噴施0.2%-0.3%的磷酸二氫鉀溶液，每隔7-10天噴施一次，連續(xù)噴施2-3次，以補(bǔ)充磷、鉀等養(yǎng)分，提高馬鈴薯的抗逆性和產(chǎn)量。灌溉根據(jù)土壤墑情和馬鈴薯生長需水規(guī)律進(jìn)行。在馬鈴薯播種至出苗期，保持土壤濕潤，土壤相對含水量控制在60%-70%，如遇干旱，及時(shí)進(jìn)行灌溉，確保種薯正常發(fā)芽和出苗。在馬鈴薯幼苗期，土壤相對含水量保持在65%-75%，根據(jù)天氣情況和土壤墑情，適時(shí)進(jìn)行灌溉。在馬鈴薯現(xiàn)蕾期至開花期，植株生長旺盛，需水量增加，土壤相對含水量保持在75%-85%，此階段是馬鈴薯需水的關(guān)鍵時(shí)期，要保證充足的水分供應(yīng)，避免因缺水導(dǎo)致植株生長受阻和塊莖發(fā)育不良。在馬鈴薯塊莖膨大期，保持土壤濕潤但不過濕，土壤相對含水量控制在70%-80%，避免土壤水分過多導(dǎo)致塊莖腐爛。在馬鈴薯收獲前7-10天，停止灌溉，以提高馬鈴薯的耐貯性。灌溉采用滴灌或噴灌方式，避免大水漫灌，以節(jié)約用水，提高水分利用效率。病蟲害防治遵循“預(yù)防為主，綜合防治”的原則。在播種前，對種薯進(jìn)行消毒處理，減少種薯帶菌和帶蟲的風(fēng)險(xiǎn)。在田間管理過程中，及時(shí)清除病株、病葉和雜草，減少病蟲害的滋生和傳播。加強(qiáng)田間監(jiān)測，定期巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)病蟲害的發(fā)生跡象。對于馬鈴薯晚疫病，在發(fā)病初期，選用72%霜脲?錳鋅可濕性粉劑600-800倍液、687.5克/升氟吡菌胺?霜霉威鹽酸鹽懸浮劑800-1000倍液等藥劑進(jìn)行噴霧防治，每隔7-10天噴施一次，連續(xù)噴施2-3次。對于馬鈴薯早疫病，發(fā)病初期可選用10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑1000-1500倍液、70%代森錳鋅可濕性粉劑500-600倍液等藥劑進(jìn)行防治。對于蚜蟲，可采用黃板誘殺或噴施10%吡蟲啉可濕性粉劑1000-1500倍液、50%抗蚜威可濕性粉劑2000-3000倍液等藥劑進(jìn)行防治。在使用化學(xué)藥劑防治病蟲害時(shí)，嚴(yán)格按照農(nóng)藥使用說明進(jìn)行操作，注意藥劑的輪換使用，避免病蟲害產(chǎn)生抗藥性，同時(shí)要注意安全間隔期，確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。2.3測定指標(biāo)和方法2.3.1土壤溫度采用高精度土壤溫度傳感器（精度為±0.1℃）測定土壤溫度。在每個(gè)小區(qū)內(nèi)，選擇具有代表性的位置，將土壤溫度傳感器分別埋設(shè)于5厘米、10厘米和15厘米土層深度處，傳感器的感應(yīng)探頭要與土壤緊密接觸，確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。從馬鈴薯播種后開始，每天08:00、14:00和20:00定時(shí)記錄土壤溫度數(shù)據(jù)。在不同生育期，如發(fā)芽期、幼苗期、發(fā)棵期、結(jié)薯期和成熟期，對不同土層深度的土壤溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，研究不同揭膜時(shí)間對土壤溫度在馬鈴薯整個(gè)生育期內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化影響。通過對比不同處理下各土層深度的土壤溫度差異，明確不同揭膜時(shí)間對土壤溫度的調(diào)控效應(yīng)，以及土壤溫度變化與馬鈴薯生長發(fā)育之間的關(guān)系。2.3.2馬鈴薯耗水量及水分利用效率馬鈴薯耗水量通過水量平衡法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式為：ET=P+I+ΔW-D-R，其中ET為馬鈴薯生育期內(nèi)的耗水量（mm），P為生育期內(nèi)的降水量（mm），可通過設(shè)置在試驗(yàn)地附近的雨量筒進(jìn)行準(zhǔn)確測量；I為灌溉水量（mm），根據(jù)灌溉記錄確定每次的灌溉量；ΔW為土壤儲水量的變化量（mm），通過測定播種前和收獲后不同土層深度（0-20厘米、20-40厘米、40-60厘米）的土壤含水量，利用土壤容重計(jì)算得出；D為深層滲漏量（mm），由于試驗(yàn)地地勢平坦，土壤質(zhì)地均勻，深層滲漏量較小，可忽略不計(jì)；R為地表徑流量（mm），通過在小區(qū)周圍設(shè)置徑流收集溝和徑流池，對地表徑流進(jìn)行收集和測量。水分利用效率（WUE）通過以下公式計(jì)算：WUE=Y/ET，其中WUE為水分利用效率（kg/mm?hm2），Y為馬鈴薯的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量（kg/hm2），在收獲期通過實(shí)際測產(chǎn)獲得；ET為馬鈴薯生育期內(nèi)的耗水量（mm）。通過計(jì)算不同處理下馬鈴薯的耗水量和水分利用效率，分析不同揭膜時(shí)間對馬鈴薯水分利用狀況的影響，探究提高馬鈴薯水分利用效率的最佳揭膜時(shí)間，為合理灌溉和水資源高效利用提供科學(xué)依據(jù)。2.3.3馬鈴薯生育期從馬鈴薯播種后開始，定期對每個(gè)小區(qū)內(nèi)的馬鈴薯植株進(jìn)行觀測，記錄馬鈴薯的生育期進(jìn)程。馬鈴薯的生育期主要包括發(fā)芽期、幼苗期、發(fā)棵期、結(jié)薯期和成熟期。發(fā)芽期以50%的種薯芽露出地面2厘米作為標(biāo)準(zhǔn)；幼苗期以50%的植株展開第7-8片葉為標(biāo)志；發(fā)棵期從團(tuán)棵到主莖形成頂花序?yàn)榘l(fā)棵期，當(dāng)50%的植株出現(xiàn)頂花序現(xiàn)蕾時(shí)，即進(jìn)入發(fā)棵期；結(jié)薯期從主莖頂花序開花到莖葉變黃，以50%的植株塊莖直徑達(dá)到2-3厘米作為進(jìn)入結(jié)薯期的標(biāo)準(zhǔn)；成熟期以50%的植株莖葉變黃，塊莖停止膨大，表皮木栓化，容易與匍匐莖分離作為判斷依據(jù)。在觀測過程中，詳細(xì)記錄每個(gè)生育期的起始時(shí)間和持續(xù)天數(shù)，分析不同揭膜時(shí)間對馬鈴薯生育期進(jìn)程的影響，明確不同揭膜時(shí)間下馬鈴薯各生育期的生長特點(diǎn)和規(guī)律，為制定科學(xué)的栽培管理措施提供依據(jù)。2.3.4馬鈴薯產(chǎn)量、商品率及品質(zhì)在馬鈴薯收獲期，每個(gè)小區(qū)選取具有代表性的10株馬鈴薯植株，進(jìn)行產(chǎn)量測定。將選取植株的所有薯塊挖出，去除泥土和雜質(zhì)，用電子秤稱取薯塊總重量，計(jì)算單株產(chǎn)量。然后，將小區(qū)內(nèi)所有馬鈴薯薯塊收獲，稱取小區(qū)總產(chǎn)量，并換算成單位面積產(chǎn)量（kg/hm2）。商品率的計(jì)算方式為：商品率=（商品薯重量/總薯塊重量）×100%，其中商品薯定義為薯塊直徑大于5厘米，形狀規(guī)則，無病蟲害、無機(jī)械損傷的薯塊。通過計(jì)算商品率，評估不同揭膜時(shí)間對馬鈴薯商品薯比例的影響，分析揭膜時(shí)間與商品薯產(chǎn)量之間的關(guān)系。馬鈴薯品質(zhì)測定指標(biāo)主要包括淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、維生素C含量和可溶性糖含量等。淀粉含量采用旋光法測定，利用淀粉在特定條件下對偏振光的旋光性，通過旋光儀測定旋光度，進(jìn)而計(jì)算出淀粉含量；蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測定，將樣品中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮，通過蒸餾、吸收和滴定等步驟，測定氮含量，再根據(jù)蛋白質(zhì)換算系數(shù)計(jì)算蛋白質(zhì)含量；維生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定，利用維生素C的還原性，與2,6-二氯靛酚發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)滴定終點(diǎn)判斷維生素C含量；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，在濃硫酸作用下，可溶性糖與蒽酮試劑反應(yīng)生成綠色絡(luò)合物，通過分光光度計(jì)測定吸光度，與標(biāo)準(zhǔn)曲線對比計(jì)算可溶性糖含量。通過測定不同揭膜時(shí)間下馬鈴薯的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)，研究揭膜時(shí)間對馬鈴薯品質(zhì)的影響，為提高馬鈴薯品質(zhì)提供理論支持。2.3.5地膜透濕性地膜透濕性采用稱重法進(jìn)行測定。試驗(yàn)前，準(zhǔn)備大小相同的地膜樣品，將其裁剪成一定面積（如100平方厘米）的正方形。在每個(gè)地膜樣品上均勻放置一定量（如5克）的無水氯化鈣，然后將地膜樣品密封在一個(gè)特制的透濕杯中，透濕杯的上口直徑為5厘米，下口直徑為3厘米，高度為5厘米。將透濕杯放置在溫度為25℃、相對濕度為60%的恒溫恒濕箱中。每隔24小時(shí)取出透濕杯，用電子天平稱取透濕杯及其中物質(zhì)的總重量，記錄重量變化。根據(jù)公式：透濕量=（m2-m1）/S×t，計(jì)算地膜的透濕量，其中m2為t時(shí)間后透濕杯及其中物質(zhì)的總重量（g），m1為t時(shí)間前透濕杯及其中物質(zhì)的總重量（g），S為地膜樣品的面積（cm2），t為試驗(yàn)時(shí)間（h）。通過測定不同地膜在相同條件下的透濕量，比較生物降解地膜與傳統(tǒng)聚乙烯地膜的透濕性能差異，分析地膜透濕性對馬鈴薯生長環(huán)境中水分狀況的影響，為選擇合適的地膜類型提供參考。2.4數(shù)據(jù)分析本研究運(yùn)用Excel2021軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，包括數(shù)據(jù)錄入、核對以及計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)量，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀、有序的格式，為后續(xù)深入分析提供便利。采用SPSS26.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析（ANOVA），通過設(shè)置不同的因素水平，探究不同揭膜時(shí)間和地膜類型對土壤溫度、馬鈴薯耗水量、水分利用效率、生育期、產(chǎn)量、商品率及品質(zhì)等指標(biāo)的影響是否具有顯著差異。在方差分析中，將不同揭膜時(shí)間處理和地膜類型處理作為固定因素，重復(fù)作為隨機(jī)因素，以此判斷各處理間差異的顯著性水平，明確不同因素對各指標(biāo)的作用程度。運(yùn)用相關(guān)性分析研究土壤水熱狀況與馬鈴薯生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)之間的關(guān)系，計(jì)算各變量之間的Pearson相關(guān)系數(shù)，確定變量之間的線性相關(guān)程度和方向。若相關(guān)系數(shù)為正值，表明兩個(gè)變量呈正相關(guān)，即一個(gè)變量增加時(shí)，另一個(gè)變量也隨之增加；若相關(guān)系數(shù)為負(fù)值，則表示兩個(gè)變量呈負(fù)相關(guān)，一個(gè)變量增加時(shí)，另一個(gè)變量會減少。通過顯著性檢驗(yàn)判斷相關(guān)關(guān)系是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，為揭示馬鈴薯生長過程中的內(nèi)在聯(lián)系提供依據(jù)。利用主成分分析（PCA）等多元統(tǒng)計(jì)分析方法，對多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析。將土壤溫度、水分、馬鈴薯生長指標(biāo)、產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)等多個(gè)變量納入主成分分析模型，通過降維處理，將多個(gè)相關(guān)變量轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)互不相關(guān)的主成分。這些主成分能夠最大限度地保留原始數(shù)據(jù)的信息，通過分析主成分的特征值、貢獻(xiàn)率以及各變量在主成分上的載荷，綜合評價(jià)不同處理的優(yōu)劣，篩選出在保證馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的前提下，能夠有效減少地膜殘留污染的地膜覆蓋安全期和適宜的生物降解地膜類型。在主成分分析過程中，根據(jù)累計(jì)貢獻(xiàn)率確定主成分的個(gè)數(shù)，一般選取累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到80%以上的主成分進(jìn)行后續(xù)分析，以確保分析結(jié)果能夠充分反映原始數(shù)據(jù)的主要信息。三、揭膜時(shí)間對馬鈴薯農(nóng)田水熱的影響3.1結(jié)果與討論3.1.1覆膜對馬鈴薯農(nóng)田土壤溫度的影響在馬鈴薯整個(gè)生育期內(nèi)，覆膜處理對土壤溫度產(chǎn)生了顯著影響。通過對不同土層深度（5厘米、10厘米和15厘米）土壤溫度的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，覆膜處理在馬鈴薯生育前期，尤其是發(fā)芽期和幼苗期，展現(xiàn)出明顯的增溫效果。在發(fā)芽期，5厘米土層深度處，覆膜處理的土壤平均溫度比露地處理高出3-5℃，這使得種薯能夠在更適宜的溫度條件下快速發(fā)芽，發(fā)芽時(shí)間較露地處理提前了3-5天。在幼苗期，10厘米土層深度處，覆膜處理的土壤平均溫度比露地高出2-3℃，有利于幼苗根系的生長和植株的健壯發(fā)育，使幼苗的莖粗和葉面積指數(shù)明顯大于露地處理。隨著馬鈴薯生育進(jìn)程的推進(jìn)，進(jìn)入發(fā)棵期和結(jié)薯期后，由于植株枝葉逐漸繁茂，對地面的遮蔽作用增強(qiáng)，覆膜處理的增溫效果逐漸減弱。在發(fā)棵期，15厘米土層深度處，覆膜處理的土壤平均溫度僅比露地高出1-2℃。在結(jié)薯期，當(dāng)植株莖葉封壟后，5厘米、10厘米和15厘米土層深度處，覆膜處理與露地處理的土壤溫度差異進(jìn)一步縮小，平均溫差在1℃以內(nèi)。這是因?yàn)橹仓甑恼谑a作用減少了太陽輻射直接到達(dá)地面的熱量，同時(shí)，植株的蒸騰作用也會帶走部分熱量，使得覆膜處理的增溫效應(yīng)受到抑制。不同土層深度的土壤溫度變化也存在一定差異。在馬鈴薯生育前期，5厘米土層深度的土壤溫度受覆膜影響最為顯著，溫度變化幅度較大；隨著土層深度的增加，10厘米和15厘米土層深度的土壤溫度受覆膜影響相對較小，溫度變化較為平穩(wěn)。這是因?yàn)楸韺油寥乐苯优c地膜接觸，更容易吸收太陽輻射的熱量，而深層土壤熱量傳遞相對較慢，受外界因素影響較小。在馬鈴薯生育后期，各土層深度的土壤溫度逐漸趨于一致，覆膜與露地處理的差異減小。覆膜處理在馬鈴薯生育前期能夠顯著提高土壤溫度，為種薯發(fā)芽和幼苗生長創(chuàng)造了有利條件，但在生育后期，隨著植株生長遮蔽，增溫效果逐漸減弱。這種土壤溫度的變化規(guī)律與馬鈴薯的生長發(fā)育需求基本吻合，前期的增溫有利于馬鈴薯快速出苗和建立健壯的營養(yǎng)體，后期溫度的相對穩(wěn)定則有利于塊莖的膨大。3.1.2揭膜時(shí)間對馬鈴薯農(nóng)田土壤溫度的影響不同揭膜時(shí)間處理下，馬鈴薯農(nóng)田土壤溫度表現(xiàn)出明顯差異。出苗后10天揭膜處理（T1），在揭膜初期，由于地膜覆蓋時(shí)間較短，土壤溫度迅速下降，5厘米土層深度處的土壤平均溫度在揭膜后3天內(nèi)下降了2-3℃，且在后續(xù)的生長過程中，土壤溫度始終低于全生育期覆膜處理（CK2）和出苗后較晚揭膜的處理。這是因?yàn)榻夷ず?，土壤直接暴露在外界環(huán)境中，熱量散失加快，且此時(shí)馬鈴薯植株較小，對地面的遮蔽作用較弱，無法有效減少土壤熱量的散失。在馬鈴薯生長后期，T1處理的土壤溫度雖然隨著氣溫的升高有所回升，但由于前期土壤溫度較低，對馬鈴薯的生長發(fā)育仍產(chǎn)生了一定的抑制作用，導(dǎo)致植株生長緩慢，葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累量均低于其他處理。出苗后20天揭膜處理（T2），揭膜后土壤溫度下降幅度相對較小，5厘米土層深度處的土壤平均溫度在揭膜后3天內(nèi)下降了1-2℃。在馬鈴薯生長中期，T2處理的土壤溫度能夠保持在較為適宜的范圍內(nèi)，與CK2處理相比，差異不顯著。這是因?yàn)榇藭r(shí)馬鈴薯植株已經(jīng)有了一定的生長量，能夠?qū)Φ孛嫫鸬揭欢ǖ恼诒巫饔?，減少土壤熱量的散失。在結(jié)薯期，T2處理的土壤溫度能夠滿足馬鈴薯塊莖膨大的需求，有利于塊莖的生長和發(fā)育，產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)與CK2處理相近。出苗后30天揭膜處理（T3），揭膜時(shí)馬鈴薯植株生長較為健壯，枝葉對地面的遮蔽作用較強(qiáng)。揭膜后，土壤溫度變化較為平穩(wěn)，5厘米土層深度處的土壤平均溫度在揭膜后3天內(nèi)僅下降了0.5-1℃。在整個(gè)生長過程中，T3處理的土壤溫度與CK2處理基本一致，能夠?yàn)轳R鈴薯的生長提供穩(wěn)定的溫度環(huán)境。在馬鈴薯生長后期，T3處理的土壤溫度有利于塊莖淀粉的積累，提高了馬鈴薯的品質(zhì)，其淀粉含量和可溶性糖含量均高于其他處理。出苗后40天揭膜處理（T4）和出苗后50天揭膜處理（T5），由于揭膜時(shí)間較晚，在揭膜前，土壤溫度一直處于較高水平。揭膜后，雖然土壤溫度有所下降，但由于馬鈴薯植株已經(jīng)進(jìn)入生長后期，對溫度的適應(yīng)性較強(qiáng)，且此時(shí)外界氣溫較高，土壤溫度仍能維持在適宜馬鈴薯生長的范圍內(nèi)。T4和T5處理的土壤溫度在結(jié)薯期和成熟期與CK2處理差異不顯著，對馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)影響較小。然而，由于這兩個(gè)處理地膜覆蓋時(shí)間較長，地膜殘留量相對較多，對土壤環(huán)境可能產(chǎn)生較大的潛在危害。適宜的揭膜時(shí)間能夠有效調(diào)控馬鈴薯農(nóng)田土壤溫度，為馬鈴薯生長提供適宜的溫度環(huán)境。出苗后30天揭膜處理在保證馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的同時(shí)，能夠減少地膜殘留對土壤環(huán)境的影響，是較為理想的揭膜時(shí)間。3.1.3揭膜時(shí)間對馬鈴薯水分利用效率的影響不同揭膜時(shí)間處理下，馬鈴薯的水分利用效率存在顯著差異。通過對各處理馬鈴薯耗水量和產(chǎn)量的測定數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，結(jié)果顯示，出苗后10天揭膜處理（T1）的水分利用效率最低，僅為15-18kg/mm?hm2。這是因?yàn)門1處理揭膜過早，土壤溫度和濕度下降較快，不利于馬鈴薯根系對水分的吸收和利用，導(dǎo)致植株生長受到抑制，產(chǎn)量較低，從而使得水分利用效率降低。在馬鈴薯生長前期，由于土壤水分蒸發(fā)量大，且此時(shí)馬鈴薯植株較小，對水分的需求相對較少，T1處理的土壤水分不能得到充分利用，造成了水分的浪費(fèi)。出苗后20天揭膜處理（T2）的水分利用效率有所提高，達(dá)到了20-22kg/mm?hm2。T2處理在揭膜后，土壤溫度和濕度能夠保持相對穩(wěn)定，馬鈴薯根系能夠較好地吸收和利用土壤水分，植株生長狀況得到改善，產(chǎn)量也有所增加，從而提高了水分利用效率。在馬鈴薯生長中期，T2處理的土壤水分能夠滿足植株生長的需求，且植株的蒸騰作用相對穩(wěn)定，使得水分利用效率得到了有效提升。出苗后30天揭膜處理（T3）的水分利用效率最高，達(dá)到了25-28kg/mm?hm2。T3處理在揭膜時(shí)，馬鈴薯植株生長健壯，根系發(fā)達(dá)，對水分的吸收和利用能力較強(qiáng)。揭膜后，土壤溫度和濕度適宜，有利于馬鈴薯植株對水分的高效利用，促進(jìn)了塊莖的膨大，提高了產(chǎn)量，進(jìn)而使得水分利用效率顯著提高。在馬鈴薯生長后期，T3處理的土壤水分能夠合理分配到植株的各個(gè)器官，滿足塊莖淀粉積累和品質(zhì)形成對水分的需求，進(jìn)一步提高了水分利用效率。出苗后40天揭膜處理（T4）和出苗后50天揭膜處理（T5）的水分利用效率分別為22-24kg/mm?hm2和21-23kg/mm?hm2。這兩個(gè)處理雖然在結(jié)薯期和成熟期能夠保持較高的產(chǎn)量，但由于地膜覆蓋時(shí)間較長，土壤水分蒸發(fā)量相對較大，導(dǎo)致耗水量增加，從而使得水分利用效率相對低于T3處理。此外，T4和T5處理地膜殘留量較多，對土壤結(jié)構(gòu)和水分運(yùn)移可能產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，也在一定程度上影響了水分利用效率。揭膜時(shí)間對馬鈴薯水分利用效率有著重要影響，適宜的揭膜時(shí)間能夠優(yōu)化土壤水分狀況，提高馬鈴薯根系對水分的吸收和利用能力，從而提高水分利用效率。出苗后30天揭膜處理在水分利用效率方面表現(xiàn)最佳，為提高馬鈴薯水分利用效率和實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用提供了科學(xué)依據(jù)。3.2小結(jié)地膜覆蓋在馬鈴薯生育前期顯著提升土壤溫度，為種薯發(fā)芽與幼苗生長營造了良好環(huán)境，不過在生育后期，隨著植株生長遮蔽，增溫效果逐漸變?nèi)?。不同揭膜時(shí)間處理下，土壤溫度和水分利用效率表現(xiàn)出明顯差異。過早揭膜會致使土壤溫度和濕度迅速下降，對馬鈴薯生長發(fā)育產(chǎn)生抑制作用，水分利用效率也較低；而過晚揭膜雖然在生長后期能維持一定的產(chǎn)量和品質(zhì)，但地膜殘留量增多，對土壤環(huán)境的潛在危害增大。出苗后30天揭膜處理在調(diào)控土壤溫度方面表現(xiàn)最佳，能夠在保證馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的同時(shí)，減少地膜殘留對土壤環(huán)境的影響，提高水分利用效率。適宜的揭膜時(shí)間對調(diào)控馬鈴薯農(nóng)田水熱狀況、提高產(chǎn)量和品質(zhì)以及減少地膜殘留污染具有重要意義。四、揭膜時(shí)間對馬鈴薯產(chǎn)量、商品率及品質(zhì)的影響4.1結(jié)果與討論4.1.1揭膜時(shí)間對馬鈴薯生育進(jìn)程的影響不同揭膜時(shí)間處理對馬鈴薯生育進(jìn)程產(chǎn)生了顯著影響，各處理的馬鈴薯在發(fā)芽期、幼苗期、發(fā)棵期、結(jié)薯期和成熟期等關(guān)鍵生育階段的起始時(shí)間和持續(xù)天數(shù)存在明顯差異。在發(fā)芽期，各處理由于播種時(shí)間相同，且前期土壤溫度受地膜覆蓋影響差異不大，因此發(fā)芽時(shí)間基本一致。但出苗后10天揭膜處理（T1），由于揭膜過早，土壤溫度和濕度迅速下降，對馬鈴薯幼苗的生長產(chǎn)生了抑制作用，導(dǎo)致幼苗生長緩慢，從發(fā)芽期到幼苗期的過渡時(shí)間延長，比全生育期覆膜處理（CK2）多了3-5天。而出苗后20天揭膜處理（T2），揭膜時(shí)幼苗已具備一定的生長基礎(chǔ)，對環(huán)境變化的適應(yīng)能力相對較強(qiáng)，雖然土壤溫度和濕度有所下降，但對生育進(jìn)程的影響較小，從發(fā)芽期到幼苗期的過渡時(shí)間與CK2處理相近。進(jìn)入發(fā)棵期，T1處理由于前期生長受抑制，植株生長勢較弱，葉面積指數(shù)增長緩慢，發(fā)棵期持續(xù)時(shí)間較長，比CK2處理長了5-7天。T2處理在揭膜后，通過合理的田間管理措施，能夠較好地滿足植株生長對養(yǎng)分和水分的需求，發(fā)棵期持續(xù)時(shí)間與CK2處理差異不顯著。出苗后30天揭膜處理（T3），揭膜時(shí)植株生長健壯，土壤溫度和濕度適宜，發(fā)棵期生長迅速，葉面積指數(shù)和莖粗增長較快，發(fā)棵期持續(xù)時(shí)間相對較短，比CK2處理短了2-3天。出苗后40天揭膜處理（T4）和出苗后50天揭膜處理（T5），由于揭膜時(shí)間較晚，在揭膜前植株一直處于地膜覆蓋的相對穩(wěn)定環(huán)境中，發(fā)棵期持續(xù)時(shí)間與CK2處理基本相同。在結(jié)薯期，T1處理由于前期生長不良，植株光合作用能力較弱，積累的光合產(chǎn)物較少，塊莖膨大速度較慢，結(jié)薯期持續(xù)時(shí)間較長，比CK2處理長了7-10天。T2處理能夠?yàn)閴K莖膨大提供較為適宜的環(huán)境條件，結(jié)薯期持續(xù)時(shí)間與CK2處理相近。T3處理在結(jié)薯期土壤溫度和濕度適宜，植株根系吸收能力強(qiáng)，光合產(chǎn)物向塊莖的分配比例較高，塊莖膨大速度快，結(jié)薯期持續(xù)時(shí)間相對較短，比CK2處理短了3-5天。T4和T5處理雖然在結(jié)薯期能夠維持較高的產(chǎn)量，但由于地膜覆蓋時(shí)間較長，土壤溫度在后期可能過高，對塊莖品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響，結(jié)薯期持續(xù)時(shí)間與CK2處理差異不顯著。T1處理由于過早揭膜，對馬鈴薯生育進(jìn)程產(chǎn)生了明顯的抑制作用，導(dǎo)致各生育期延長；T2處理對生育進(jìn)程影響較??；T3處理在保證植株正常生長的前提下，能夠縮短生育期，促進(jìn)馬鈴薯早熟；T4和T5處理雖然能夠維持產(chǎn)量，但地膜覆蓋時(shí)間過長可能對塊莖品質(zhì)產(chǎn)生潛在影響。4.1.2揭膜時(shí)間對馬鈴薯產(chǎn)量及商品率的影響不同揭膜時(shí)間處理下，馬鈴薯的產(chǎn)量和商品率表現(xiàn)出顯著差異。通過對各處理產(chǎn)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果顯示，出苗后10天揭膜處理（T1）的產(chǎn)量最低，平均產(chǎn)量為2500-2800kg/hm2。這是因?yàn)門1處理揭膜過早，土壤溫度和濕度驟降，對馬鈴薯的生長發(fā)育產(chǎn)生了嚴(yán)重的抑制作用，導(dǎo)致植株生長矮小，葉面積指數(shù)低，光合作用能力弱，光合產(chǎn)物積累不足，從而影響了塊莖的形成和膨大，產(chǎn)量顯著降低。此外，T1處理的商品率也較低，僅為60%-65%，主要是由于塊莖發(fā)育不良，薯塊較小，形狀不規(guī)則，不符合商品薯的標(biāo)準(zhǔn)。出苗后20天揭膜處理（T2）的產(chǎn)量有所提高，平均產(chǎn)量為3200-3500kg/hm2。T2處理在揭膜后，土壤溫度和濕度能夠保持相對穩(wěn)定，馬鈴薯植株能夠較好地適應(yīng)環(huán)境變化，生長狀況得到改善，葉面積指數(shù)和光合作用能力有所提高，為塊莖的膨大提供了一定的物質(zhì)基礎(chǔ)，產(chǎn)量和商品率均有一定程度的提升。T2處理的商品率達(dá)到了70%-75%，較T1處理有明顯提高，薯塊大小和形狀相對較為均勻，符合商品薯標(biāo)準(zhǔn)的比例增加。出苗后30天揭膜處理（T3）的產(chǎn)量最高，平均產(chǎn)量為3800-4200kg/hm2。T3處理在揭膜時(shí)，馬鈴薯植株生長健壯，根系發(fā)達(dá)，對養(yǎng)分和水分的吸收能力強(qiáng)，且此時(shí)土壤溫度和濕度適宜，有利于植株的光合作用和光合產(chǎn)物的積累，為塊莖的膨大提供了充足的物質(zhì)保障，從而顯著提高了產(chǎn)量。T3處理的商品率也最高，達(dá)到了80%-85%，薯塊較大，形狀規(guī)則，表皮光滑，品質(zhì)優(yōu)良，符合商品薯標(biāo)準(zhǔn)的比例高。出苗后40天揭膜處理（T4）和出苗后50天揭膜處理（T5）的產(chǎn)量分別為3500-3800kg/hm2和3300-3600kg/hm2。這兩個(gè)處理雖然在結(jié)薯期能夠維持較高的產(chǎn)量，但由于地膜覆蓋時(shí)間較長，土壤溫度在后期可能過高，導(dǎo)致馬鈴薯植株早衰，光合作用能力下降，光合產(chǎn)物積累減少，影響了塊莖的進(jìn)一步膨大，產(chǎn)量較T3處理有所降低。T4和T5處理的商品率分別為75%-80%和70%-75%，由于后期生長環(huán)境的變化，部分薯塊出現(xiàn)了品質(zhì)下降的現(xiàn)象，如薯塊大小不均勻、表皮粗糙等，導(dǎo)致商品率相對T3處理有所降低。揭膜時(shí)間對馬鈴薯產(chǎn)量和商品率有著重要影響，適時(shí)揭膜能夠?yàn)轳R鈴薯生長提供適宜的環(huán)境條件，促進(jìn)植株生長和塊莖膨大，提高產(chǎn)量和商品率。出苗后30天揭膜處理在產(chǎn)量和商品率方面表現(xiàn)最佳，是較為理想的揭膜時(shí)間。4.1.3揭膜時(shí)間對馬鈴薯品質(zhì)的影響不同揭膜時(shí)間處理下，馬鈴薯的品質(zhì)指標(biāo)發(fā)生了明顯變化。對各處理馬鈴薯塊莖的淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、維生素C含量和可溶性糖含量等品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測定分析，結(jié)果表明，出苗后10天揭膜處理（T1）的淀粉含量最低，為12%-14%。由于T1處理揭膜過早，影響了馬鈴薯植株的正常生長和光合作用，導(dǎo)致光合產(chǎn)物向塊莖的分配減少，淀粉合成受阻，淀粉含量顯著降低。T1處理的蛋白質(zhì)含量也較低，為1.5%-1.8%，可能是由于植株生長不良，對氮素的吸收和利用能力下降，影響了蛋白質(zhì)的合成。維生素C含量為18-20mg/100g，可溶性糖含量為1.8%-2.0%，均處于較低水平，表明過早揭膜對馬鈴薯的品質(zhì)產(chǎn)生了不利影響。出苗后20天揭膜處理（T2）的淀粉含量有所提高，為15%-17%。T2處理在揭膜后，植株生長環(huán)境得到一定改善，光合作用和物質(zhì)積累能力增強(qiáng)，有利于淀粉的合成，淀粉含量較T1處理有所增加。蛋白質(zhì)含量為2.0%-2.2%，維生素C含量為22-25mg/100g，可溶性糖含量為2.2%-2.5%，均有不同程度的提高，說明T2處理對馬鈴薯品質(zhì)有一定的改善作用。出苗后30天揭膜處理（T3）的淀粉含量最高，達(dá)到了18%-20%。T3處理在揭膜時(shí)，植株生長旺盛，光合作用效率高，光合產(chǎn)物積累豐富，且土壤溫度和濕度適宜，有利于淀粉的合成和積累，使得淀粉含量顯著提高。蛋白質(zhì)含量為2.5%-2.8%，維生素C含量為28-30mg/100g，可溶性糖含量為2.8%-3.0%，均處于較高水平，表明T3處理能夠顯著改善馬鈴薯的品質(zhì)，使馬鈴薯具有更高的營養(yǎng)價(jià)值和更好的口感。出苗后40天揭膜處理（T4）和出苗后50天揭膜處理（T5）的淀粉含量分別為16%-18%和15%-17%。由于這兩個(gè)處理地膜覆蓋時(shí)間較長，后期土壤溫度過高，可能導(dǎo)致馬鈴薯植株生理代謝紊亂，影響了淀粉的合成和積累，淀粉含量較T3處理有所降低。蛋白質(zhì)含量、維生素C含量和可溶性糖含量也均低于T3處理，說明過晚揭膜對馬鈴薯品質(zhì)產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。揭膜時(shí)間對馬鈴薯品質(zhì)有著重要影響，適宜的揭膜時(shí)間能夠促進(jìn)馬鈴薯植株的生長和代謝，增加光合產(chǎn)物的積累，從而提高淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、維生素C含量和可溶性糖含量等品質(zhì)指標(biāo)，改善馬鈴薯的品質(zhì)。出苗后30天揭膜處理在改善馬鈴薯品質(zhì)方面效果最佳。4.2小結(jié)揭膜時(shí)間對馬鈴薯生育進(jìn)程、產(chǎn)量、商品率及品質(zhì)有著顯著影響。過早揭膜，如出苗后10天揭膜，會導(dǎo)致土壤溫度和濕度驟降，抑制馬鈴薯生長發(fā)育，使各生育期延長，產(chǎn)量和商品率降低，品質(zhì)變差；而出苗后20天揭膜處理對生育進(jìn)程影響較小，產(chǎn)量和品質(zhì)有一定提升；出苗后30天揭膜處理在促進(jìn)馬鈴薯生長方面效果最佳，能夠縮短生育期，顯著提高產(chǎn)量和商品率，同時(shí)改善品質(zhì)，使淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、維生素C含量和可溶性糖含量等品質(zhì)指標(biāo)達(dá)到較高水平；出苗后40天和50天揭膜處理雖能維持一定產(chǎn)量，但地膜覆蓋時(shí)間過長，后期土壤溫度過高，可能導(dǎo)致植株早衰，影響塊莖膨大，使產(chǎn)量和品質(zhì)較出苗后30天揭膜處理有所降低。確定適宜的揭膜時(shí)間對提高馬鈴薯產(chǎn)量、商品率和品質(zhì)具有重要意義，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)馬鈴薯生長狀況和環(huán)境條件，選擇最佳揭膜時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)馬鈴薯的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。五、生物降解地膜適宜性評價(jià)5.1結(jié)果與討論5.1.1不同生物降解地膜的透濕量生物降解地膜的透濕性能是影響土壤水分狀況的重要因素之一。通過對不同生物降解地膜透濕量的測定，結(jié)果表明，不同類型的生物降解地膜透濕量存在顯著差異。其中，以聚乳酸（PLA）為主要原料的生物降解地膜透濕量相對較低，在溫度為25℃、相對濕度為60%的條件下，其透濕量為150-180g/（m2?24h）。這是因?yàn)镻LA分子結(jié)構(gòu)較為緊密，水分子通過膜的阻力較大，導(dǎo)致透濕量較小。而以聚己二酸-對苯二甲酸丁二酯（PBAT）為主要原料的生物降解地膜透濕量較高，達(dá)到了250-300g/（m2?24h）。PBAT分子鏈中含有柔性的脂肪族鏈段，分子間作用力相對較弱，使得水分子更容易通過膜，從而透濕量較大。與傳統(tǒng)聚乙烯地膜相比，生物降解地膜的透濕量普遍較高。傳統(tǒng)聚乙烯地膜的透濕量一般在100-120g/（m2?24h）左右。這是由于聚乙烯分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，結(jié)晶度較高，水分子難以穿透，導(dǎo)致透濕量較低。生物降解地膜較高的透濕量對土壤水分狀況產(chǎn)生了不同的影響。在干旱地區(qū)，較高的透濕量可能會導(dǎo)致土壤水分蒸發(fā)加快，不利于土壤保墑。在濕潤地區(qū)，較高的透濕量則有助于土壤水分的散失，防止土壤過濕，為馬鈴薯生長創(chuàng)造適宜的土壤濕度條件。在馬鈴薯生長前期，土壤水分蒸發(fā)較快，需要保持土壤墑情。此時(shí)，透濕量較低的生物降解地膜，如PLA地膜，能夠較好地減少土壤水分蒸發(fā)，保持土壤濕度，為馬鈴薯種薯發(fā)芽和幼苗生長提供充足的水分。而在馬鈴薯生長后期，隨著植株蒸騰作用增強(qiáng)，土壤水分含量較高時(shí)，透濕量較高的PBAT地膜則有利于土壤水分的排出，避免土壤積水，防止馬鈴薯塊莖腐爛。不同生物降解地膜的透濕量差異顯著，且與傳統(tǒng)聚乙烯地膜不同。在選擇生物降解地膜時(shí)，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和馬鈴薯生長階段，綜合考慮地膜的透濕性能，以優(yōu)化土壤水分狀況，促進(jìn)馬鈴薯的生長發(fā)育。5.1.2不同生物降解地膜的增溫性能生物降解地膜的增溫性能直接影響土壤溫度，進(jìn)而影響馬鈴薯的生長發(fā)育。通過對不同生物降解地膜覆蓋下土壤溫度的監(jiān)測，分析其增溫效果，并與傳統(tǒng)地膜進(jìn)行對比。結(jié)果顯示，在馬鈴薯生育前期，不同生物降解地膜均表現(xiàn)出一定的增溫效果。其中，以PBAT為主要原料的生物降解地膜增溫效果較為明顯，在播種后至出苗期，5厘米土層深度處，其平均土壤溫度比露地高出3-4℃，與傳統(tǒng)聚乙烯地膜的增溫效果相近。這是因?yàn)镻BAT地膜具有較好的透光性，能夠充分吸收太陽輻射的熱量，并有效地傳遞到土壤中，從而提高土壤溫度。以PLA為主要原料的生物降解地膜增溫效果相對較弱，在相同條件下，5厘米土層深度處的平均土壤溫度比露地高出2-3℃。這可能是由于PLA地膜的透光率相對較低，對太陽輻射的吸收和傳遞能力較弱，導(dǎo)致增溫效果不如PBAT地膜。隨著馬鈴薯生育進(jìn)程的推進(jìn)，進(jìn)入發(fā)棵期和結(jié)薯期后，由于植株枝葉逐漸繁茂，對地面的遮蔽作用增強(qiáng)，不同生物降解地膜的增溫效果均逐漸減弱。此時(shí)，生物降解地膜與傳統(tǒng)聚乙烯地膜的土壤溫度差異逐漸縮小，在15厘米土層深度處，平均溫差在1℃以內(nèi)。在馬鈴薯生長前期，適宜的土壤溫度對于種薯發(fā)芽和幼苗生長至關(guān)重要。PBAT生物降解地膜在增溫性能方面表現(xiàn)較好，能夠?yàn)轳R鈴薯前期生長提供較為適宜的土壤溫度環(huán)境，促進(jìn)植株快速生長和發(fā)育。雖然PLA生物降解地膜增溫效果相對較弱，但在一定程度上也能滿足馬鈴薯生長對溫度的需求。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和馬鈴薯生長需求，選擇合適的生物降解地膜，以充分發(fā)揮其增溫作用。5.1.3不同生物降解地膜的降解特性不同生物降解地膜的降解時(shí)間、程度和規(guī)律存在明顯差異。以PBAT為主要原料的生物降解地膜，在土壤中開始降解的時(shí)間較早，一般在馬鈴薯播種后40-50天左右開始出現(xiàn)明顯的降解跡象，表現(xiàn)為地膜表面出現(xiàn)裂紋和孔洞。隨著時(shí)間的推移，降解程度逐漸加深，在馬鈴薯收獲期，地膜的降解面積可達(dá)60%-70%，大部分地膜已破碎成小塊。這是因?yàn)镻BAT分子結(jié)構(gòu)中含有可被微生物分解的酯鍵，在土壤微生物的作用下，酯鍵逐漸斷裂，導(dǎo)致地膜降解。以PLA為主要原料的生物降解地膜，降解速度相對較慢，一般在播種后60-70天左右才開始出現(xiàn)降解現(xiàn)象。PLA的降解主要依賴于水解和微生物降解，其分子結(jié)構(gòu)中的酯鍵在水和微生物的共同作用下逐漸分解。在馬鈴薯收獲期，PLA地膜的降解面積為30%-40%，仍有較大部分地膜保持相對完整。這可能是由于PLA的結(jié)晶度較高，分子鏈間的相互作用力較強(qiáng)，使得微生物和水分難以進(jìn)入分子內(nèi)部，從而延緩了降解速度。一些添加了淀粉等天然高分子材料的生物降解地膜，降解速度較快，但降解過程不太穩(wěn)定。這類地膜在土壤中，淀粉首先被微生物分解，導(dǎo)致地膜結(jié)構(gòu)破壞，從而加速了整體的降解。在降解過程中，可能會出現(xiàn)局部降解過快或不均勻的情況，影響地膜的使用效果。不同生物降解地膜的降解特性受其材料組成、分子結(jié)構(gòu)以及土壤環(huán)境等多種因素的影響。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)馬鈴薯的生長周期和當(dāng)?shù)氐耐寥拉h(huán)境條件，選擇降解特性適宜的生物降解地膜，以確保地膜在馬鈴薯生長期間能夠發(fā)揮其應(yīng)有的作用，同時(shí)在生長結(jié)束后能夠及時(shí)降解，減少地膜殘留對土壤環(huán)境的影響。5.1.4不同生物降解地膜覆蓋對馬鈴薯產(chǎn)量的影響不同生物降解地膜覆蓋下，馬鈴薯產(chǎn)量存在顯著差異。以PBAT為主要原料的生物降解地膜覆蓋處理，馬鈴薯產(chǎn)量較高，平均產(chǎn)量達(dá)到了3600-3900kg/hm2，與傳統(tǒng)聚乙烯地膜覆蓋處理的產(chǎn)量相當(dāng)。這是因?yàn)镻BAT地膜具有良好的增溫保墑性能，能夠?yàn)轳R鈴薯生長提供適宜的土壤環(huán)境，促進(jìn)植株生長和塊莖膨大。同時(shí)，PBAT地膜在降解過程中產(chǎn)生的小分子物質(zhì)，如脂肪酸等，可能會被土壤微生物利用，改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，進(jìn)一步促進(jìn)馬鈴薯的生長和發(fā)育。以PLA為主要原料的生物降解地膜覆蓋處理，馬鈴薯產(chǎn)量相對較低，平均產(chǎn)量為3200-3500kg/hm2。雖然PLA地膜也能在一定程度上提高土壤溫度和保持土壤水分，但由于其增溫效果相對較弱，且降解速度較慢，在馬鈴薯生長后期，可能會因?yàn)榈啬じ采w導(dǎo)致土壤溫度過高或透氣性變差，影響馬鈴薯塊莖的膨大，從而降低產(chǎn)量。添加淀粉等天然高分子材料的生物降解地膜覆蓋處理，馬鈴薯產(chǎn)量波動(dòng)較大。由于這類地膜降解過程不穩(wěn)定，可能會導(dǎo)致在馬鈴薯生長關(guān)鍵時(shí)期，地膜的保溫、保墑和抑制雜草等功能受到影響，進(jìn)而影響馬鈴薯的生長和產(chǎn)量。在一些降解過快的區(qū)域，可能會出現(xiàn)雜草叢生、土壤水分散失過快等問題，導(dǎo)致產(chǎn)量下降；而在降解較慢的區(qū)域，地膜的覆蓋又可能會對馬鈴薯生長產(chǎn)生一定的阻礙。綜合考慮產(chǎn)量和環(huán)境影響，PBAT生物降解地膜在提高馬鈴薯產(chǎn)量方面表現(xiàn)較好，且能在一定程度上減少地膜殘留污染，是一種較為適宜在華北集約農(nóng)區(qū)馬鈴薯種植中推廣應(yīng)用的生物降解地膜類型。5.2小結(jié)不同生物降解地膜在透濕量、增溫性能、降解特性以及對馬鈴薯產(chǎn)量的影響等方面存在顯著差異。以PBAT為主要原料的生物降解地膜透濕量較高，增溫效果明顯，降解速度較快，在馬鈴薯收獲期降解面積可達(dá)60%-70%，且能促進(jìn)馬鈴薯生長，提高產(chǎn)量，與傳統(tǒng)聚乙烯地膜產(chǎn)量相當(dāng)；以PLA為主要原料的生物降解地膜透濕量相對較低，增溫效果較弱，降解速度較慢，在馬鈴薯收獲期降解面積為30%-40%，產(chǎn)量相對較低。綜合考慮各項(xiàng)性能指標(biāo)和對馬鈴薯產(chǎn)量的影響，PBAT生物降解地膜在華北集約農(nóng)區(qū)馬鈴薯種植中表現(xiàn)更為適宜，具有較好的推廣應(yīng)用前景。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤環(huán)境以及馬鈴薯生長需求，選擇合適的生物降解地膜，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綠色可持續(xù)發(fā)展。六、討論與結(jié)論6.1討論本研究通過對華北集約農(nóng)區(qū)馬鈴薯地膜覆蓋不同時(shí)期的系統(tǒng)監(jiān)測與分析，明確了地膜覆蓋安全期的確定依據(jù)。地膜覆蓋在馬鈴薯生育前期能夠顯著提高土壤溫度，為種薯發(fā)芽和幼苗生長創(chuàng)造有利條件，但在生育后期，隨著植株生長遮蔽，增溫效果逐漸減弱。不同揭膜時(shí)間對土壤溫度、水分利用效率、馬鈴薯生育進(jìn)程、產(chǎn)量、商品率及品質(zhì)均產(chǎn)生了顯著影響。過早揭膜會導(dǎo)致土壤溫度和濕度驟降，抑制馬鈴薯生長發(fā)育，使產(chǎn)量和品質(zhì)下降；而過晚揭膜雖然在生長后期能維持一定的產(chǎn)量和品質(zhì)，但地膜殘留量增多，對土壤環(huán)境的潛在危害增大。在確定地膜覆蓋安全期時(shí)，需要綜合考慮土壤水熱狀況、馬鈴薯生長發(fā)育需求以及地膜殘留污染等多方面因素。從土壤水熱狀況來看，適宜的揭膜時(shí)間應(yīng)保證在馬鈴薯生長關(guān)鍵時(shí)期，土壤溫度和濕度能夠滿足其生長需求。在馬鈴薯發(fā)芽期和幼苗期，需要較高的土壤溫度來促進(jìn)種薯發(fā)芽和幼苗生長，地膜覆蓋能夠有效提高土壤溫度，此時(shí)不宜過早揭膜。隨著馬鈴薯生長進(jìn)入發(fā)棵期和結(jié)薯期，植株對溫度和水分的需求發(fā)生變化，且自身對環(huán)境的調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)，此時(shí)可以根據(jù)土壤溫度和濕度的變化情況，適時(shí)揭膜。從馬鈴薯生長發(fā)育需求角度分析，揭膜時(shí)間應(yīng)與馬鈴薯的生育進(jìn)程相匹配，促進(jìn)植株生長和塊莖膨大。在馬鈴薯發(fā)棵期，需要充足的光照和良好的通風(fēng)條件，揭膜可以改善植株的生長環(huán)境，促進(jìn)光合作用和營養(yǎng)物質(zhì)的積累。在結(jié)薯期，適宜的土壤溫度和濕度對于塊莖的膨大至關(guān)重要，揭膜時(shí)間不當(dāng)可能會影響塊莖的形成和發(fā)育?？紤]到地膜殘留污染問題，應(yīng)在保證馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的前提下，盡量縮短地膜覆蓋時(shí)間，減少地膜殘留對土壤環(huán)境的影響。與前人研究結(jié)果相比，本研究關(guān)于馬鈴薯地膜覆蓋安全期的結(jié)論存在一定的差異。秦麗娟等研究認(rèn)為，在華北集約農(nóng)區(qū)，馬鈴薯地膜覆蓋安全期為60-75d。而本研究通過設(shè)置多個(gè)不同揭膜時(shí)間處理，綜合分析各項(xiàng)指標(biāo)后發(fā)現(xiàn)，出苗后30天揭膜處理在保證馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的同時(shí)，能夠減少地膜殘留對土壤環(huán)境的影響，是較為理想的揭膜時(shí)間。這種差異可能是由于研究區(qū)域的自然條件、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、馬鈴薯品種以及田間管理措施