买尔旦·阿不都热衣木，王冀川

（塔里木大学，新疆维吾尔自治区 阿拉尔市 843300）

1 研究材料和方法

按照生物降解的破坏形式和机理，将生物降解分为完全生物降解和添加型的可生物降解地膜，这两种类型完全生物降解地膜是能够被微生物完全分解构成的塑料薄膜，主要来源于淀粉，壳聚糖以及天然材料，最终降解产物为二氧化碳和水，能够被自然界所消纳，同时不会对外界环境产生污染。主要品种包括聚乳酸，聚己内酯等。除此之外，聚乙烯醇也可以被微生物或者水完全降解。而添加型的生物可降解地膜是本身不具备生物降解特性的通用塑料，能够添加生物降解的天然和聚合物，经过混合配制而成的一种塑料薄膜。目前添加型可生物降解地膜主要应用淀粉、通用塑料、自氧化剂等多种材料构成，其品种是聚乙烯淀粉可生物降解地膜。

在本次研究中，选取了云南省某村作为研究对象，该地平均海拔为2 100 m，年平均气温为12.7℃，平均降水量为817 mm。试验方法设计：暴晒试验，采用的是单因素随机分设等方法，开展16个处理组。针对普通地膜降解、地膜、不覆膜分别处理，各处理作为实验小区，随机排列，开展两次，共计32个区域，每区域长10 m，大行宽度为90 cm，小行为40 cm进行起，在第1个重复中每个区域放置4只温度计，包括低温、最高、最低温度计。埋土实验，采用双因素随机区组份设计方法，地膜样品作为A因素，设置降解地膜处理、普通的膜处理，随机进行排列，将埋藏深度作为B因素，可以设置3个不同的深度，包括5cm、15cm和25 cm，开展4次重复实验，每次将土地挖成50 cm×500 cm坑，分别将降解地膜普通膜裁剪47 cm×20 cm的薄片，做好标记后，随机排列，放入坑中，制作田间平面图，回填。在玉米覆膜栽培试验中可以使用双因素分析法，覆盖方式为A因素，分别开展降解地膜，普通地膜和裸露3种处理方式，每个处理分为1个实验区，共48个区，栽培植物为B因素，在本次研究中以玉米作为研究对象，每个区域长为20 m，墙面按1.3 m起垄，墙高度为15 cm，大行宽距为90 cm，小行为40 cm，株距为40 cm，栽培实验区之间需要进行保护行处理。

首先分析土壤中的降解情况，覆膜30 d之内每10 d需要进行1次观察，覆膜31～50 d之内每5 d进行1次观察，覆膜51～60 d之后，每3 d进行1次观察，覆膜61 d之后，需要1 d观察1次，并作记录，直到诱导期结束之后，便可以恢复每天完成1次测量。在降解中可将其分为诱导、开裂、大裂、碎裂和无膜这5种，测量土壤地温以及膜内的最高、最低温，从覆膜到结束诱导期后需要每隔3 d开展温度测量，分别在9时—18时进行测量，直到结束。每次测量需要连续读数两次，各地的数据取平均值进行分析。

2 研究结果

暴晒试验。根据经过不同地膜处理之后的降解情况来看，可以发现在测试膜中不同的全生物降解膜样品，其降解速率不同。从下图比较来看，A1、A2、A3、A6的降解时间较早，在诱导期为20 d之内。A4，诱导期较晚，但中后期降解比较快。相对A2来说能够在100 d之内基本完成降解。因此，可以将这种生物降解膜用于生育期比较晚的蔬菜中。A8和A13的降解速度较慢，诱导期比较晚，具有良好的覆盖效果，并且 A5，A7，A9，A11，A12 的诱导期在 1 个月之内，能够满足作物的农艺要求。相对来说，普通地膜降解情况较差。其次采用不同的处理方式，通过地膜对土壤温度产生的影响上来看，在处于一定暴晒条件下降解膜对温度的影响实际上是与普通地膜类似的。降解膜和普通膜具有同样的增温效应，相比不覆膜来说，对于地温产生的影响比较显著。同时地膜对5 cm深度低温影响较大，而对10 cm深度低温影响比较小。通过高低温差显示，相比普通地膜来说降解地膜最高温度要高，最低地温低，因此覆盖降解膜能够形成较大的温差。从埋土试验来看，埋土之后每隔1个月取出其中1个区组所有覆膜在室内清洗风干之后，进行物理机械性能的检测。通过检测发现，在湿度较高且无光的土壤中，埋至15cm深度时，结果发现 A1、A3、A4、A8、A11、A13、A14 这几种生物降解膜能够完全降解，而普通地膜的降解程度不高。

对于玉米覆膜栽培实验结果来看，不同处理地膜的降解时间中，A1和A3诱导期比较早，在玉米处于出苗期即开始降解，而对于A4、A5、A9这几个区域，在中后期地膜的降解速度比较快，覆膜经过65d之后，能够全部降解地膜，因此无法满足作物的生长期对于温度以及水分等营养因素的需求。A8、A13、A14降解速度较好，能够在玉米收获过程中完成90%的地膜降解，其降解比较均匀，具有良好的降解效果。对于不同处理对土壤温度的影响来看，通过温度测量发现A1到A14对低温产生的影响与普通地膜影响相似，因此对作物具有同等的增温效果，通过数据发现，在作物条件下，不同地膜对5 cm和10 cm产生的温差不大，而从最高、最低温度测量发现覆盖生物降解地膜最高温度相比普通地膜来说要高，相比普通地膜来说，降解地膜最低温度是与报酬结果基本一致的，从不同处理方式对于作物产量影响上覆盖不同降解地膜，其产量最高分别为A8、A13、A14、A6以及A9。而相对普通地膜来说，均比普通地膜的平均产量低。

3 研究讨论

合理控制诱导期的地膜降解，在玉米生长不同时期包括玉米的出苗期、三叶期、拔节期、大喇叭口期是作物温度和湿度需求的关键期。如果在这个过程中降解膜的诱导期不具有稳定的可控制性地膜出现早裂的问题，可能会影响作物生长，从不同区组的降解情况来看，所有生物降解膜诱导期没有超过50 d，降解的诱导期与玉米生长对于温度、湿度的要求很难实现吻合，除部分地膜处理结果较好之外，其他的生物地膜诱导期可控性较差。从降解地膜覆盖效应来看，在覆盖中大多数的生物降解膜，在较高整地条件下可适应农业操作需求。根据覆盖作物生长情况结果发现，相比普通地膜来说，生物降解膜对于农作物保温性能和增产效果是一致的。在本次研究中发现部分，降解地膜具有良好的覆盖效应，而且覆膜强度、拉伸度基本能够满足作业要求，同时还可以减少杂草生长。在一段时间内地膜降解能够达到残留消除的目标。通过多种试验研究发现，生物降解地膜相比普通地膜来说，具有良好的保温和增产效果，能够有效缓解普通地膜给外界环境带来的白色污染问题，能够实现环境保护，进一步促进农业实现可持续发展，能够为绿色生态农业、科技农业提供良好的发展前景。

地膜残留会对土壤的通气性产生不良影响，不利于作物对于水分、养分的吸收，影响作物产量。在1980年，据统计我国的地膜覆盖达到了0.167×104hm2，而在2018年达到了0.09×108hm2。地膜需求量为140×104t，我国已经成为世界上农业地膜使用较多的国家。根据国家粮食生产调查显示，目前地膜的平均残留量为85 kg/km2，已经严重超过了农田土壤规定残留污染的一级标准，而其中覆膜10A之内的地块还可以继续使用，而10A以上的地块面临严重的地膜残留污染问题。近年来，我国在生物降解地膜方面取得了很多研究，在对二元酸以及二元醇技术运用和设备改进等方面，使我国的生物降解地膜发展实现了跨越式进步，并获得自主产权。同时，使国内实现了生产超万吨级别生物降解地膜的能力。目前在很多省市示范区建立了生物降解膜的评价基地。

由于目前生物降解膜生产成本相对较高，要想实现在农业生产中的广泛应用，还存在一定的难度。因此，需要企业和研究人员合理控制成本问题。政府需要采取政策补贴来帮助企业减少生产成本。目前，农民对于生物降解地膜还没有深入的认识，对于生物降解地膜的使用率不高，因此需要对农民强化环保意识宣传力度，加大农民对于生物降解膜的功能效益的认识。

4 结语

总而言之，根据本次试验研究，分析了可控全生物降解地膜和普通地膜在土壤中的降解效果，并且通过田间试验、埋土试验、暴晒以及玉米覆膜栽培等多种实验，研究了不同地膜材土壤中的降解时间，温度变化、覆盖效应和对于作物产量的影响，结果发现，可控全生物降解地膜能够在短时间内去除地膜残留污染，起到良好的生态保护作用。