農用地膜力學性能試驗與分析

白海春

摘 ? 要：地膜主要用于春季增溫和蓄水保墑，雖然地膜使用范圍廣，但是回收技術不成熟、機械化回收水平較差，導致大量地膜殘留于土壤之中，不易腐爛，造成了土壤污染，嚴重情況下會引起農作物減產。由于地膜自身的力學性能對機械化回收具有很大的影響力，根據地膜的厚度、覆膜時間、耕層深度不同，對地膜進行力學性試驗。

關鍵詞：農用地膜;地膜力學性;性能試驗

地膜種植技術初期用于蔬菜、棉花等經濟作物小范圍內的種植，后來在科學技術的帶領下，地膜運用范圍大、功能多，能有效地控制地表溫度，在冬季嚴寒或者春季降溫的時候，對新生幼苗起到一定程度的保護作用，合理地使用地膜可以減少地中雜草的生長，有效地改善土質情況。

1 ? 材料方法

1.1 ? 試驗材料與設計

試驗所需要的材料是厚度為0.010mm、0.014mm、0.018mm的3塊面積大小材質相同的地膜，3塊面積為3.2hm2相鄰的棉花地。

首先將試驗所需不同厚度的地膜平直鋪放在指定地上，然后取面積相同的地膜進行拉伸試驗，試驗的目的是探究地膜厚度對殘膜力學性的關系。將同等厚度的地膜埋在不同深度的棉花地中，直到第2年的3月份將其取出，研究在一定時間內耕層深度與殘膜力學性的關系。

1.2 ? 試驗方法

將取得的材料樣本裁剪成試驗進行拉伸的式樣，所得樣本表面無任何損害。拉伸方向分為橫向拉伸和縱向拉伸。

2 ? 試驗結果

2.1 ? 地表殘膜力學性能試驗分析

以符合作物的耕作要求為前提，試驗選取厚度為0.010mm、0.014mm、0.018mm的地膜作為材料，并以地膜覆蓋時間為90d、120d、150d進行取樣，研究分析地表殘膜的最大拉伸負載荷均值和斷裂伸長率均值。試驗結果見表1所示。

2.2 ? 耕作層內殘膜力學性能試驗分析

由于耕層內殘膜的存留時間較久，因此在回收過程中有很大的困難，殘膜所處的位置深度對殘膜的力學性能也會造成影響。故本次試驗以不同深度范圍，取時間為0～100d、100～200d兩組數據進行分析。試驗結果如表2所示。

3 ? 殘膜力學性能結果

3.1 ? 不同定量下的殘膜力學性分析

（1）時間與殘膜力學性的關系。在覆膜時間一定的情況下，地膜的最大縱向拉伸負載荷和最大拉伸負載荷呈正相關。

（2）厚度與殘膜力學性能分析。在地膜厚度一定的情況下，地膜達到最大伸負載荷滯后，覆膜時間越久，負載荷數越小。

3.2 ? 耕層內殘膜力學性能分析

耕層內殘膜的縱向拉伸斷裂伸長率大于橫向拉伸斷裂伸長率;殘膜斷裂伸長率變化與殘膜厚度大小成相反關系。

3.3 ? 地表與耕層內殘膜力學性能對比分析

在耕層過程中，殘膜在不斷使用的情況下，力學性持續下降，并且自身遭受到了不同程度的破壞。但在一段時間后，殘膜的力學性又增強了。主要因為冬天氣溫低，殘膜僵硬化，又藏于土壤層中，受到保護，力學性會增強。

通過試驗分析得出：①隨著地膜厚度的增加，最大拉伸負載荷值也隨之增大，則斷裂伸長率均值減小。②當表層殘膜的厚度相同，隨著地膜覆蓋時間的延長，地膜的力學性能呈下降趨勢;當地膜的覆蓋時間相同，地膜的力學性能會隨地膜厚度的增加而變大。③在冬季，留在土壤里的耕層殘膜會冷作硬化，其力學性能也比表層殘膜高，同時留在淺層土壤殘膜的力學性能要比深層土壤中的殘膜力學性能好。④根據試驗可知，殘膜的縱向拉伸負載荷值較殘膜的橫向拉伸負載荷值更大一些。

（收稿日期：2019-07-12）