生物降解地膜降解性能及其覆蓋對東北地區玉米田間地溫和產量的影響

張旺旺 王麗紅 周佳琪 朱昆侖 孫仕軍

摘 要：塑料地膜是農業生產的重要資源，但其在自然環境中要經過幾百年才能完全降解。塑料地膜的大規模使用難免產生嚴重的環境污染，研發可代替普通地膜的降解地膜是解決殘膜污染的重要途徑之一。研究表明，生物降解地膜具有良好的覆蓋效果，該地膜最終可被微生物分解為水、二氧化碳和土壤有機質。該文通過兩年試驗，研究了生物降解地膜的降解特性，包括降解速率、表面微觀結構、拉伸強度和斷裂伸長率，以及不同覆蓋處理對土壤溫度和玉米產量的影響。采用3種不同降解速率的生物降解地膜、普通地膜和露地對照進行田間試驗。試驗中隨著地膜成分中降解助劑的增加，生物降解膜降解率顯著提高，2017年及2018年玉米收獲后降解率分別為7.2%-17.8%和18.1%-35.2%，其中壟側地膜降解程度明顯高于壟上。拉伸強度和斷裂伸長率的降低與降解膜的降解速率成正比。經電鏡掃描發現，玉米收獲后，生物降解膜的表面微觀結構明顯較覆蓋前粗糙。生物降解膜覆蓋下，玉米整個生育時期5 cm、15 cm和25 cm層土壤溫度高于露地處理，其中，2017年增溫幅度為3.1-3.2℃，2018年增溫幅度為1.2℃-2.1℃。與露地對照相比，生物降解膜覆蓋顯著提高了玉米產量，2017年增產10.4%-14.3%，2018年增產11.6%-24.7%。在玉米品質方面，各處理間沒有顯著差異。該研究表明，生物降解地膜可以替代普通地膜。生物降解地膜中的組成成分可以根據環境變化進一步改進，以確保作物收獲后能夠完全降解。

關鍵詞：生物降解塑料地膜;降解特性;土壤溫度;玉米產量

DOI： 10.25165/j.ijabe.20201302.5360

引用信息： ?Zhang W W， Wang L H， Zhou J Q， Zhu K L， Sun S J. ?Degradability of biodegradable plastic films and its mulching effects on soil temperature and maize yield in northeastern China. ?Int J Agric & Biol Eng， 2020; 13（2）： 146–153.