地膜覆盖对农作物栽培的影响

李守梅

（山东省临沂市沂南县青驼镇农业综合服务中心，山东 临沂 276311）

地膜覆盖指用塑料薄膜覆盖地表，以减少雨滴冲刷和土壤水分蒸发。天旱保墒、雨后提墒，可促进水资源的吸收与利用，并使土壤保持适宜的温度、湿度，显著提高作物酶活性。

一、地膜覆盖对地温的影响

以聚乙烯为主要材料的地膜对作物具有良好的保温效果。作物的生长、发育都需要一定积温，地膜覆盖可显著促进作物生长。

1、地膜覆盖下的温度效应

地膜覆盖使本该汽化吸热的液体因地膜内部湿度过大而不能汽化，减少了汽化热散失。而且，液体汽化后因地膜的不透气性无法流出，重新液化放出能量，保留了地膜内部的热量。地膜主要成分是聚乙烯，是热的不良导体，阻挡热传导。地面热辐射放出的长光波能被聚集在地膜下的二氧化碳、水蒸气吸收，进一步减少热量损失[1]。

由于太阳的热辐射，热传导性更好的地膜比地表空气更能吸收太阳光照，覆膜地面温度升高。而且地膜内部含有大量水蒸气、二氧化碳等植物本身、微生物群产生的温室气体，使地膜内产生“温室效应”，可以更好地储存热量，达到保温效果。

2、影响地膜增温的因素

影响地膜增温的因素有很多，主要是地膜类型、土地属性、作物类型。在花生田通过控制变量法对比不同类型的地膜与无地膜温差，可知不同地膜的增温效果。由表1 可知，与黑色和白色地膜相比，透明地膜增温效果显著。地膜的透明度会影响不同波段光的接收能力，透明膜则能够透过大部分波段，因此增温效果最好。

表1 不同类型地膜覆盖增温温度（单位：℃）

不同土地类型对光的吸收能力、保温能力不同，影响地膜的保温效果。不同作物类型因结构不同、生理活动能力不同，产生的热量、周围空气的流动不同，因此保温效果也大不相同。

3、地温提高的作用

地温提高能极大促进植物根部发育，进而提升植物吸收水和营养物质的能力，极大缩短植物发育时间，提升植物产量，比原来增产30%左右。但是，地温过高也会使作物根系受阻，易引起植物营养不足、脱水、脱肥，甚至早衰[2]。

二、地膜覆盖对水分的影响

1、地膜的保水效应

由于地膜的不透性，能有效阻止水分扩散，使水分在水平方向分布均衡、减少蒸发，提高土壤中的水分含量，均衡作物生长需水与日常用水，并促进根部对深层水分的吸收。降水充足地区，地膜覆盖能抑制水分蒸发、汇集雨水、储蓄雨水，极大程度上改善土地湿度，促进作物增产。降水较少地区，虽无雨水可聚集，但地膜的保水效应能在很大程度上确保土壤中的水分不散失，减少灌溉次数和灌溉水用量。

2、影响地膜保水的因素

影响地膜保水效应的因素主要是土壤结构与覆盖率。当地膜覆盖度提高时，作物的棵间蒸发量显著减少，但影响雨水的储蓄与下渗，不利于水分保留。不同的土壤结构也会影响地膜的保水性，土壤堆积密度较低会降低土壤容重，提高土壤孔隙度可提高土壤容水量。在堆积密度较低的土壤上覆盖薄膜，保水效果不明显；反之，在堆积密度高的土壤上覆盖薄膜，保水效果非常显著。

三、地膜覆盖对土壤pH 值的影响

土壤pH 值是影响植物生长的必要条件，因为pH 值直接影响土壤中的化学反应，进而影响土壤肥力。此外，还可通过影响根部酶活性、离子通道的开闭，直接或间接影响植物对土壤养分的吸收。

研究表明，覆膜地pH 值比裸地更低。因为地膜的不透气性，地膜内部因植物呼吸产生的二氧化碳增加，氧气减少，使土壤中的厌氧菌活性增加，加快了土壤中有机物的分解，更进一步提高了二氧化碳浓度，抑制了环境中的氧化还原反应，降低了土壤pH 值。同时覆膜内部的高温、高湿环境促进植物根部大量分泌有机酸，也会使土壤pH 值降低[3]。

四、地膜覆盖对酶活性的影响

植物的酶活性受环境影响较大，地膜覆盖可在一定程度上影响酶的活性。地膜内部温度、湿度较高，能够提高土壤蛋白酶、脱氨酶、脱氢酶的活性，同时还会增加微生物酶的活性。植物生长中后期会吸收大量养分，地膜覆盖可提高酶的活性，能够极大促进植物生长，实现增产。

植物衰老过程中，SOD（超氧化物歧化酶）、POD（过氧化物酶）与CAT（过氧化氢酶）的活性越高，植物衰老速度就越缓慢。随着植物成熟度提升，酶的活性会下降。试验发现，覆膜能明显降低后期小麦MDA（丙二醛）含量，而MDA 在植物衰老过程中会随不饱和脂肪酸的分解而升高，加剧植物衰老。植物后期试验中发现，覆膜能够提高植物中后期SOD 的活性，且CAT 活性达到峰值的时间提前，能够延缓植物衰老。同时覆膜的反光效应能减少阳光直射，降低SOD 的分解，一定程度上增加植物叶片的SOD 含量，延缓叶片衰老。因此，地膜覆盖能降低植物衰老速度。

五、地膜残留影响

使用地膜能够改善作物生长的环境条件，但长期使用会在土壤中留下残膜，在土壤中产生聚乙烯颗粒，对植物生长产生不良影响，使增产效果不明显甚至减产。目前市场中使用最多的地膜材料主要是聚乙烯、高密度聚乙烯与线性低密度聚乙烯，这些材料具有极高的稳定性，不易在农田中分解。调查显示，全国地膜残留量一般为71.9～295.1 kg/hm2，在世界中位居前列。

1、地膜残留对土壤性质的影响

地膜中残存的聚乙烯颗粒会改变原本的土壤结构，进而影响土壤中的水分流通与储存、植物对养分的吸收与气体流通。当土壤中聚乙烯颗粒残留量过多时，会使土壤密度下降，且大量残留颗粒会减慢土壤水分的下渗速度，进而影响土壤的孔隙度与含水量。

聚乙烯颗粒会影响植物对土地中养分的吸收与利用。试验表明，相同种植物，初始地力相同，大量地膜残留土壤比无地膜残留土壤含有更多养分。

2、地膜残留对植物生长的影响

地膜残留会对环境中的水、土壤结构等产生影响，从而影响植物生长。试验表明，当地膜残留量超过180 kg/hm2时，会降低作物出苗率，影响作物的株高、茎粗、根长等；同时，聚乙烯颗粒会影响植物根系对水分、营养物质的吸收，进一步影响作物产量。

六、结语

通过分析地膜覆盖对地温、水分、pH 值、酶活性等方面的影响，阐述了地膜覆盖的优势，但地膜覆盖造成的聚乙烯颗粒积累，会对土壤结构、植物生长造成不良影响。应革新技术，使用环保、可降解地膜，减少不良影响，实现农业可持续发展。