生物降解地膜降解性能及其覆盖对东北地区玉米田间地温和产量的影响

张旺旺 王丽红 周佳琪 朱昆仑 孙仕军

摘 要：塑料地膜是農业生产的重要资源，但其在自然环境中要经过几百年才能完全降解。塑料地膜的大规模使用难免产生严重的环境污染，研发可代替普通地膜的降解地膜是解决残膜污染的重要途径之一。研究表明，生物降解地膜具有良好的覆盖效果，该地膜最终可被微生物分解为水、二氧化碳和土壤有机质。该文通过两年试验，研究了生物降解地膜的降解特性，包括降解速率、表面微观结构、拉伸强度和断裂伸长率，以及不同覆盖处理对土壤温度和玉米产量的影响。采用3种不同降解速率的生物降解地膜、普通地膜和露地对照进行田间试验。试验中随着地膜成分中降解助剂的增加，生物降解膜降解率显著提高，2017年及2018年玉米收获后降解率分别为7.2%-17.8%和18.1%-35.2%，其中垄侧地膜降解程度明显高于垄上。拉伸强度和断裂伸长率的降低与降解膜的降解速率成正比。经电镜扫描发现，玉米收获后，生物降解膜的表面微观结构明显较覆盖前粗糙。生物降解膜覆盖下，玉米整个生育时期5 cm、15 cm和25 cm层土壤温度高于露地处理，其中，2017年增温幅度为3.1-3.2℃，2018年增温幅度为1.2℃-2.1℃。与露地对照相比，生物降解膜覆盖显著提高了玉米产量，2017年增产10.4%-14.3%，2018年增产11.6%-24.7%。在玉米品质方面，各处理间没有显著差异。该研究表明，生物降解地膜可以替代普通地膜。生物降解地膜中的组成成分可以根据环境变化进一步改进，以确保作物收获后能够完全降解。

关键词：生物降解塑料地膜;降解特性;土壤温度;玉米产量

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.