生物降解膜在农作物种植中的应用试验报告

左 敏

（湖囗县水稻原种场，江西湖囗 332500）

普通地膜不能自然降解，也无法回收利用，一旦土壤中残留大量的地膜，将对整个土壤的结构造成严重影响，甚至不利于植物的根系发育。因此，有必要推动生物降解膜的发展。

1 生物降解膜的降解性能研究

本文选用普通的地膜和生物可降解膜进行试验研究。普通地膜在市场中广泛销售，以聚氯乙烯为主要成分，宽度和厚度分别为100cm和0．008 mm；生物可降解膜的宽度和普通地膜相同，厚度为0．005 mm。对两种地膜进行铺设，共两个处理3个重复6个小区，随机排列，每行5 m，间距0．5 m。每隔30d对地膜的铺设情况进行一次观测，在小区选取3个规格为0．5 m×0．5 m的区域为降解观测区，记录降解程度与时间，以种植辣椒为案例，当辣椒采收后，取样品了解地膜的损失情况。同时，还应记录地膜颜色，判断其损坏的程度，用手撕拉地膜了解其降解性能。当地膜降解处于诱导期时，即覆盖地膜到出现2cm裂缝和孔洞的时间范围，此时地膜表面保持完整，拉力没有变化。当地膜处于破裂期时，表面存在超过2cm的裂缝；崩解期时地膜颜色加深且暗淡，裂缝宽度超过了20cm；残存期时地膜不仅厚度减小，且韧性降低，残片面积会低于16cm2；消失期时地膜基本被完全降解，地面只有少量残余。计算地膜的质量损失率，即（原质量-现质量）/原质量×100%。

在填埋实验中，将生物降解膜裁剪为相同的试块并埋入土壤，深度10cm，每个处理埋入3块，在埋入后的30、60、90、120d取出观察称重。经研究发现，覆膜时普通地膜表面完整，没有出现破损的情况，降解程度低。而生物降解膜开始出现降解，在辣椒生长的前期阶段，降解膜降解速度缓慢，两种膜没有差别。覆膜30d时，即辣椒的开花期，降解膜表面完好；覆膜60d，即辣椒结果时，降解膜存在0．5 cm的孔洞；覆膜90d，降解膜存在2cm的孔洞。由此可见，降解膜铺设的第2个月至第3个月，降解膜处于诱导期，共50～70d，此时降解膜的韧性还有所保持，拉力没有减弱。随着降解膜的继续使用，孔洞越来越大，且数量不断增加。覆膜第4个月至第6个月，即辣椒结果末期，地膜处于破裂期，其韧性变脆。覆盖第6个月至第8个月，地膜处于崩解期，逐渐成为碎片。相比之下，普通的地膜依然保持完好，没有出现降解的趋势[1]。

2 生物降解膜在农作物种植中的应用研究

2.1 针对不同农作物的降解情况结合当地气候特点，在4月14号为辣椒铺膜，4月17号为玉米铺膜，4月21日为西红柿铺膜。分析生物降解膜在这3种农作物种植中的降解程度，具体如下。①针对辣椒种植的降解分析。生物降解膜覆膜之后，每隔10d取样观测，发现在覆膜后的50d内没有出现裂纹和孔洞。生物膜在辣椒开花前降解快，土壤内的部分先降解，这与土壤中水气条件、热条件、微生物活动分解有关，且受到降雨和人为田间管理的影响，生物降解膜逐渐开始降解。到辣椒采摘时期时，地面基本没有残留碎片，可见这种膜的降解效果很好。②针对玉米种植的降解分析。覆膜后每隔10d取样观测，前50d没有出现孔洞，生物膜在玉米拔节前降解快，和辣椒种植所受到的影响一样，玉米收获时生物膜逐渐降解完成，地表没有残留碎片，降解效果较好。③针对西红柿种植的降解分析。覆膜后每10d取样观测，该位置地表杂草多，且降解膜很薄，在拉力方面不如普通地膜，使用时容易被杂草穿透，导致降解膜损伤，试验失败。

对3种农作物的产量进行比较分析，生物降解膜覆盖下的辣椒667m2产量可以达到400kg，而普通地膜覆盖下的产量只有375 kg，增产了25 kg。生物降解膜覆盖下的玉米667m2产量可以达到800kg，而普通地膜覆盖下的产量只有780kg，增产20kg。可见与普通地膜相比，生物降解膜不仅可以减轻“白色污染”现象，还具有一定增产效果，能够实现农业增收[2]。

2.2 生物降解膜对农作物生长进程的影响上文对不同农作物进行比较分析，接下来还应从农作物的生长进程入手，了解生物降解膜对作物生长过程的影响。以花生种植为例，研究结果如下。

2.2.1 对花生生长进程的影响 覆膜后土壤开始增温，40d后降解膜有降解的趋势，应用稳定剂后，地膜不会过早出现裂口，在花生开花后期才会出现裂口或孔洞。生物降解膜在覆膜后的60d出现明显裂口，且对土壤的增温效果降低，夏季时期外部温度升高，降解膜增温效果逐渐减弱。

2.2.2 对田间杂草的防治效果 以A、B、C 3个地块作为试验区进行分析，在不同的地块内加入不同配比的除草剂，了解地膜覆盖后的除草效果。B地块的除草效果最理想，A地块和B地块使用的除草剂添加量一样，但A地块的杂草防效一般，这与稳定剂添加量少有关。随着降解膜力学性能的降低，A地块最先出现裂口，膜下杂草将地膜穿透，导致地膜杂草防效降低。C地块内没有加入除草剂，但降解膜呈白色透明状，有着良好的增温效果，高温能够杀死杂草幼苗，实现物理防治作用[3]。

2.2.3 对花生产量的影响 早春气温低，覆膜后增温效果明显，推动花生进入饱果期，覆盖降解膜后的农作物产量高于不覆盖膜的地块，A地块花生种植增产38．5%，B地块增产29．57%，由于C地块内没有加入除草剂，影响了花生产量。

2.2.4 对花生种植品质的影响 将蛋白质、脂肪、油酸、亚油酸作为花生品质的参考指标依据，B地块内的花生粗蛋白含量高达272g/kg。3个地块覆盖生物降解膜后，脂肪含量均比不覆盖地膜的地块高。

当花生品种和田间栽培田间保持相同时，温度成为影响花生生长的主要因素，覆盖降解膜能够提高土壤温度，提前花生生育期。在花生的生长前期阶段，降解膜十分完善，且增温效果显著，使花生提前15 d进入结荚期，延长了花生成熟期，实现了花生的高产。针对田间存在的杂草，为了提升杂草防控效果，可增加除草剂，融合生物降解膜和除草地膜技术，制作以生物降解膜为材料的除草型地膜。

2.3 综合分析生物降解膜的降解速度，与聚合物结构和诱导期有关，也受周围环境差异的影响。当诱导期较短的时候，生物降解膜的降解速度很快，农作物淀粉含量越高，地膜降解速度就越快，且生物降解膜诱导期也会缩短。与普通地膜相比，生物降解膜能够改善土壤的水热情况，保温效果十分理想，能够代替普通地膜种植农作物，且具有环保意义。虽然生物降解膜的使用成本比普通地膜要高，但使用效果十分理想，有必要进一步对降解膜进行推广。生物降解膜很薄，拉力步入普通地膜，杂草会将其穿透，建议在杂草的幼苗期开始清除杂草，使用除草剂保护地膜，防止地膜大面积受损。不同农作物的生长周期不同，对降解膜的要求也会不同，应根据实际情况确定降解的时间。

3 结语

随着人们的生态环保意识逐渐增强，在农业种植过程中，人们意识到白色污染对生态环境造成的威胁。作为一种覆盖材料，生物降解膜能够加速自身降解，减少白色污染，在今后的农业生产种植中，应加大对生物降解膜的宣传力度，提升人们对降解膜的认识，以促进农作物的增产增收。