土壤聚乙烯含量对油菜发芽出苗及幼苗的影响

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摘要：为探索土壤中农用地膜降解产物对油菜种子发芽出苗及幼苗生长的影响，用线性低密度聚乙烯（ＬＬＤＰＥ）模拟可降解地膜粉末，以５ ０００分子量聚乙烯模拟可降解地膜分解后的低分子化合物，聚乙烯在土壤（干土，下同）中含量为０、１、１０、１００、５００ ｇ／ｋｇ，研究甘蓝型油菜和芥菜型油菜种子播后７、１３ ｄ的发芽出苗率及播后１３ ｄ芽长和根长。结果表明，不同油菜品种、不同聚乙烯、不同聚乙烯含量对油菜播后１３ ｄ出苗的影响显著或极显著。土壤ＬＬＤＰＥ含量在１～１００ ｇ／ｋｇ，对甘蓝型油菜１３ ｄ出苗率比对照提高4．40％～８．40％；土壤ＬＬＤＰＥ含量在１００～５００ ｇ／ｋｇ时，对芥菜型油菜１３ ｄ出苗率比对照提高１９．６９％～３６．０９％。不同油菜品种、不同聚乙烯、不同聚乙烯含量对油菜播后１３ ｄ的幼芽长度影响显著或极显著，聚乙烯不同含量对油菜根长影响极显著。ＬＬＤＰＥ含量为１０～１００ ｇ／ｋｇ时，促进两种油菜幼芽生长，抑制甘蓝型油菜根系生长。可降解地膜粉末和分解的低分子化合物对不同油菜品种的发芽出苗和幼苗生长有不同的影响。对油菜生产面积占绝对优势的甘蓝型油菜而言，ＬＬＤＰＥ在土壤中含量１～１００ｇ／ｋｇ时，会促进播后１３ ｄ的出苗，促进幼芽生长或影响不大，抑制根系生长。５ ０００分子量聚乙烯在土壤含量１～１０ｇ／ｋｇ时，对甘蓝型油菜播后１３ ｄ的出苗和根系生长略有抑制作用，但促进幼芽生长。

关键词：ＬＬＤＰＥ；５ ０００分子量聚乙烯；油菜；出苗；幼苗；影响

中图分类号：Ｓ５６５．４；Ｓ１５４．４文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）14－2835-03

Influence of Soil Polyethylene Content on Rape's Emergence and Seedling Growth

ＺＥＮＧ Ｆｅｎｇ，ＺＨＯＵ Ｗｅｉ，ＺＨＡＯ Ｑｉａｎ－ｑｉａｎ，ＺＨＡＯ Ｐｉｎｇ，ＴＡＮＧ Ｙｏｎｇ－ｊｉｎ

（Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｍｉａｎｙａｎｇ ６２１０１０， Ｓｉｃｈｕａｎ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｆｉｌｍ ｉｎ ｓｏｉｌ ｏｎ ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｏｆ ｒａｐｅ ｓｅｅｄｓ ａｎｄ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｄｅｇｒａｄａｂｌｅ ｍｕｌｃｈｉｎｇ ｆｉｌｍ ｐｏｗｄｅｒ ｗａｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｌｉｎｅａｒ ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ （ＬＬＤＰＥ） ａｎｄ ｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄ ｌｏｗ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗａｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ５ ０００ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ． Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｓｏｉｌ ｗａｓ ０，１，１０，１００， ａｎｄ ５００ ｇ/kｇ ｄｒｙ ｓｏｉｌ． Ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ Ｂｒａｓｓｉｃａ ｎａｐｕｓ Ｌ． ａｎｄ Ｂｒａｓｓｉｃａ ｊｕｎｃｅａ Ｌ． ｏｎ ｔｈｅ ７ｔｈ ｄａｙ ａｎｄ ｔｈｅ １３ｔｈ ｄａｙ ａｆｔｅｒ ｓｏｗｉｎｇ ｗｅｒｅ ｃｏｕｎｔｅｄ， ａｎｄ ｂｕｄ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ １３ｔｈ ｄａｙ ａｆｔｅｒ ｓｏｗｉｎｇ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ different rape varieties，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｏｒ ｖｅｒｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｐｅ ｏｎ ｔｈｅ １３ｔｈ ｄａｙ ａｆｔｅｒ ｓｏｗｉｎｇ． Ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ Ｂ. ｎａｐｕｓ ｗａｓ 4.40%~8.40% ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ＣＫ ｗｈｅｎ ＬＬＤＰＥ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ １～１００ ｇ／ｋｇ． Ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ Ｂ. ｊｕｎｃｅａ ｗａｓ １９．６９％~３６．０９％ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ＣＫ ｗｈｅｎ ＬＬＤＰＥ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ １００～５００ ｇ／ｋｇ． Ａｌｓｏ different rape varieties，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｏｒ ｖｅｒｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｎ ｓｈｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ ｏｎ ｔｈｅ １３ｔｈ day ａｆｔｅｒ ｓｏｗｉｎｇ． Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｒａｐｅ ｒｏｏｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ． Ｔｈｅ ｓｈｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ of two rape rarieties ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ of B. napus was inhibited ｗｈｅｎ ＬＬＤＰＥ ｗａｓ １～１００ ｇ／ｋｇ ｄｒｙ ｓｏｉｌ． Ｄｅｇｒａｄａｂｌｅ ｍｕｌｃｈｉｎｇ ｆｉｌｍ ｐｏｗｄｅｒ ａｎｄ ｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄ ｌｏｗ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｈａｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ａｎｄ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒａｐｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ． Ｔｏ Ｂ. ｎａｐｕｓ， ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａｎ ａｂｓｏｌｕｔｅｌｙ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｒｅａ ｏｆ ｒａｐｅ， ＬＬＤＰＥ ｏｆ １～１００ ｇ／ｋｇ ｄｒｙ ｓｏｉｌ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｉｔｓ ｓｅｅｄ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ（13 d） ａｎｄ ｓｈｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ，ｂｕｔ ｉｎｈｉｂｉｔｅｄ ｒｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ． ５ ０００ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｏｆ １～１０ ｇ／ｋｇ ｄｒｙ ｓｏｉｌ ｈａｄ ａ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｅｄ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ａｎｄ ｒｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｂ. ｎａｐｕｓ ｏｎ ｔｈｅ １３ｔｈ ａｆｔｅｒ ｓｏｗｉｎｇ， ｂｕｔ ｈａｄ ａ ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｓｈｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＬＬＤＰＥ； ５ ０００ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ； rape； emergence; seedling; influence

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在提高农业产量中，以聚乙烯（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）为原料生产的农用地膜起着重要作用。但地膜的残膜可在土壤中存留２００～４００年［１］，人们就残膜对土壤性状［２］、作物生长发育及产量的影响［３，４］以及防治措施［１，５］等方面进行了不少研究。为了减少农膜残留的危害，人们正大量研制和使用可降解地膜。可降解地膜的降解产物为碎片、粉末和低分子量化合物［６］。程桂荪等［７］研究了（０．５×０．５）ｃｍ２可降解地膜的碎片对土壤和作物的影响，但可降解地膜降解后的粉末和低分子量化合物对作物生长有何影响，目前未见报道。在聚乙烯中添加光敏感物质、温敏感物质等生产的可降解地膜，因材料成本低、地膜强度大而倍受人们欢迎。以可降解地膜用得较多的原料线性低密度聚乙烯（ＬＬＤＰＥ）模拟可降解地膜粉末，以

５ ０００分子量聚乙烯模拟可降解地膜分解后的低分子量化合物，研究它们在土壤中残留对油菜种子发芽出苗和幼苗生长的影响，以期为聚乙烯可降解薄膜的推广应用提供理论依据。

１材料与方法

１．１试验材料

聚乙烯：线性低密度聚乙烯（ＬＬＤＰＥ），５ ０００分子量聚乙烯。

油菜品种：绵油１５号（甘蓝型杂交油菜），高产黄油菜（芥菜型绵阳地方品种）。

１．２试验方法

１．２．１试验设计设计土壤聚乙烯含量为0（对照）１、１０、１００和５００ ｇ／ｋｇ，共5个处理。盆栽，每盆干土和聚乙烯粉末充分混匀，共计５００ ｇ。３次重复，随机排列。

１．２．２试验经过试验于２０１０年３月７～２０日在西南科技大学农场进行，期间温度变化范围为６～１８ ℃。每盆播种油菜１００粒，播种后浇水１００ ｍＬ。３月１４日第一次纪录发芽出土数和出苗数，３月２０日第二次纪录发芽出土数和出苗数，每盆随机抽取１０株幼苗，测其芽长和根长，取平均数进行分析。油菜种子出苗标准：胚根向下伸长，幼茎直立于地面，两片子叶张开，由淡黄转绿［８］。未达到出苗标准而萌发出土的幼苗记为发芽出土。

２结果与分析

２．１聚乙烯对油菜播后７ ｄ发芽和出苗的影响

从表１可知，ＬＬＤＰＥ对甘蓝型油菜出苗有促进作用，但随土壤含量增加，促进作用降低，当含量达到５００ ｇ／ｋｇ时，就产生明显的抑制作用；ＬＬＤＰＥ对甘蓝型油菜的发芽出土率有抑制作用。ＬＬＤＰＥ对芥菜型油菜的出苗率有促进作用。

５００ ｇ／ｋｇ处理时，５ ０００分子量聚乙烯不少与水形成液膜，延缓了水分的渗透，油菜播后７ｄ只发芽出土，没有出苗。但在其他含量下，使甘蓝型油菜出苗率提高２９．８４％～１０２．５７％，芥菜型油菜的出苗率除１０ ｇ／ｋｇ处理外增幅较大（表１）。

方差分析表明，不同油菜品种、不同聚乙烯含量间７ ｄ时油菜出苗率差异极显著（Ｆ＝１５０．８２＞Ｆ０．０１＝７．５０，Ｆ＝１１．６０＞Ｆ０．０１＝４．４６），Ａ（油菜品种）×Ｂ（聚乙烯）、Ａ×Ｂ×Ｃ（聚乙烯含量）之间的互作对油菜出苗率影响不显著（Ｆ＝０．２４＜Ｆ０．０５＝４．１５，Ｆ＝２．２６＜Ｆ０．０５＝２．９０），Ａ×Ｃ互作间差异显著（Ｆ＝３．８４＞Ｆ０．０５＝２．９０），Ｂ×Ｃ互作间差异极显著（Ｆ＝１１．５７＞Ｆ０．０１＝４．４６）。

２．２聚乙烯对油菜播后１３ ｄ发芽和出苗的影响

除５００ ｇ／ｋｇ含量外，ＬＬＤＰＥ对甘蓝型油菜１３ ｄ出苗率比对照提高４．４０％～８．４０％，增幅随含量增加而降低。但ＬＬＤＰＥ含量较大（１００、500 ｇ／ｋｇ）时，对芥菜型油菜１３ ｄ出苗率提高明显（表２）。

从表２还可看出，５ ０００分子量聚乙烯对甘蓝型油菜１３ ｄ出苗率有所降低，1~100 ｇ／ｋｇ时降低０．４０％～３．２０％，在５００ ｇ／ｋｇ含量时降低７0．８０％。但对芥菜型油菜１３ ｄ出苗率，低含量有一定抑制作用，而中高含量有一定促进作用。

方差分析表明，不同油菜品种、不同聚乙烯、不同聚乙烯含量间１３ ｄ时油菜出苗率差异显著或极显著（Ｆ＝４６２．５３＞Ｆ０．０１＝７．５０，Ｆ＝７．２６＞Ｆ０．０５＝４．１５，Ｆ＝１３．５３＞Ｆ０．０１＝２．９０），Ａ×Ｂ、Ａ×Ｃ互作间差异极显著（Ｆ＝９．７３＞Ｆ０．０１＝７．５０，Ｆ＝２６．４０＞Ｆ０．０１＝４．４６），Ｂ×Ｃ、Ａ×Ｂ×Ｃ互作间差异不显著（Ｆ＝１．９７＜Ｆ０．０５＝２．９０、Ｆ＝２．６７＜Ｆ０．０５＝２．９０）。

２．３聚乙烯对油菜播后１３ ｄ幼苗的影响

ＬＬＤＰＥ含量为１０～１００ ｇ／ｋｇ时，促进两种油菜幼芽生长，抑制了甘蓝型油菜的根系生长；在５００ ｇ／ｋｇ时，对两种油菜幼芽生长有抑制作用，但促进了根系的生长（表３）。

５ ０００分子量聚乙烯含量在１、10 ｇ／ｋｇ时，对两种油菜幼芽生长有促进作用或没有影响，对根的生长有抑制作用。当含量为１００～５００ ｇ／ｋｇ时，对两种油菜的芽长均有抑制作用，但５００ ｇ／ｋｇ时均促进两种油菜根的生长（表３）。

方差分析表明，不同油菜品种、不同聚乙烯、不同聚乙烯含量间１３ ｄ时油菜幼芽长度差异显著或极显著（Ｆ＝１０８．０６＞Ｆ０．０１＝７．５０，Ｆ＝４．２２＞Ｆ０．０５＝４．１５，Ｆ＝１２．２３＞Ｆ０．０１＝２．９０），Ａ×Ｂ、Ａ×Ｃ、Ａ×Ｂ×Ｃ互作间差异不显著（Ｆ＝０．４２＜Ｆ０．０５＝４．１５，Ｆ＝１．８７＜Ｆ０．０５＝２．９０，Ｆ＝０．５５＜Ｆ０．０５＝２．９０），Ｂ×Ｃ互作间影响极显著（Ｆ＝６．２３＞Ｆ０．０１＝４．４６）。不同油菜品种、不同聚乙烯对播后１３ ｄ油菜幼苗根长影响不显著（Ｆ＝０．０１＜Ｆ０．０５＝４．１５，Ｆ＝０．２６＜Ｆ０．０５＝４．１５），而不同聚乙烯含量的影响极显著（Ｆ＝１７．１７＞Ｆ０．０１＝４．４６），Ａ×Ｂ互作间差异显著（Ｆ＝４．４９＞Ｆ０．０５＝４．１５），Ａ×Ｃ、Ｂ×Ｃ、Ａ×Ｂ×Ｃ互作间差异不显著（Ｆ＝２．３６＜Ｆ０．０５＝２．９０，Ｆ＝０．７２＜Ｆ０．０５＝２．９０，Ｆ＝０．６４＜Ｆ０．０５＝２．９０）。

３结论与讨论

３．１聚乙烯对油菜出苗的影响

不同油菜品种、不同聚乙烯、不同聚乙烯含量对油菜播后１３ ｄ出苗的影响均显著或极显著。土壤ＬＬＤＰＥ含量在１～１００ ｇ／ｋｇ，对甘蓝型油菜１３ ｄ出苗率比ＣＫ提高４．４０％～８．４０％，增幅随含量增加而降低；在５００ ｇ／ｋｇ含量时，出苗率降低２５．６０％。但ＬＬＤＰＥ在土壤含量１００～５００ ｇ／ｋｇ时，对芥菜型油菜１３ｄ出苗率有一定促进作用，提高出苗率１９．６９％～３６．０９％。５ ０００分子量聚乙烯各含量对甘蓝型油菜播后１３ ｄ出苗率有所降低，1~100 ｇ／ｋｇ降低０．４０％～３．２０％；但对芥菜型１３ ｄ出苗率，低含量有一定抑制作用，而中高含量有一定促进作用。这说明ＬＬＤＰＥ和５ ０００分子量聚乙烯对同一种油菜出苗的影响是不同的，同一种聚乙烯对不同油菜出苗的影响也是不同的。同时，芥菜型油菜整体出苗率低对聚乙烯处理的响应有无影响还值得进一步研究。

３．２聚乙烯对油菜幼苗的影响

不同油菜品种、不同聚乙烯、不同聚乙烯含量对油菜播后１３ ｄ的幼芽长度影响显著或极显著。聚乙烯不同含量对油菜根长的影响极显著，但不同油菜品种、不同聚乙烯对油菜播后１３ ｄ的根长影响不显著。ＬＬＤＰＥ含量为１０～１００ ｇ／ｋｇ时，促进两种油菜幼芽生长，抑制甘蓝型油菜根系生长；在５００ ｇ／ｋｇ时对两种油菜幼芽生长有抑制作用，但促进了根系的生长。５ ０００分子量聚乙烯含量在１、10 ｇ／ｋｇ时，对两种油菜幼芽生长有促进作用或没有影响，对根的生长有抑制作用。

光解地膜的残片可以促进白菜和小麦产量的增加［７］。研究表明，用ＬＬＤＰＥ模拟可降解地膜粉末，用５ ０００分子量聚乙烯模拟可降解分解后的低分子化合物，对不同油菜品种的发芽出苗和幼苗有不同的影响。在油菜生产中，甘蓝型油菜面积占绝对优势，若主要考虑对甘蓝型油菜的影响，ＬＬＤＰＥ在土壤中含量在１～１０ ｇ／ｋｇ时，会促进播后１３ ｄ的出苗，促进幼芽生长或影响不大，抑制根系生长。５ ０００分子量聚乙烯在土壤中含量在１～１０0 ｇ／ｋｇ时，对甘蓝型油菜的出苗略有抑制作用，抑制根系生长，但促进幼芽生长。

参考文献：

［１］ 王频． 残膜污染治理的对策和措施［Ｊ］． 农业工程学报，１９９８，

１４（３）：１８５－１８８．

［２］ 尉海东，伦志磊，郭峰．残留农膜对土壤性状的影响［Ｊ］．生态环境，２００８，１７（５）：１８５３－１８５６.

［３］ 姜益娟，郑德明，朱朝阳．残膜对棉花生长发育及产量的影响［Ｊ］．农业环境保护，２００１，２０（３）：１７７－１７９．

［４］ 蒋丽萍，马焱萍，李博．残留地膜对番茄生育状况及产量的影响［Ｊ］．福建农业科技，１９９８（５）：１４－１５．

［５］ 严昌荣，梅旭荣， 何文清， 等． 农用地膜残留污染的现状与防治［Ｊ］． 农业工程学报，２００６，２２（１１）：２６９－２７１．

［６］ 黎先发．可降解地膜材料研究现状与进展［Ｊ］．塑料，２００４，３３（１）：７６－８１．

［７］ 程桂荪，刘小秧，高松．光降解地膜小残片积累对土镶性质和作物产量的影响［Ｊ］．土壤肥料，１９９３（２）：１４－１６．

［８］ 杨文钰，屠乃美．作物栽培学各论（南方本）［Ｍ］．北京：中国农业出版社，２００８．１９７．

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