生物降解地膜的產(chǎn)量效應和降解特性及大田示范研究.pdf

1、在過去數(shù)十年間，由聚乙烯為主要成分的農(nóng)用地膜的廣泛應用顯著提高了世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。但同時也引起了一系列環(huán)境和生態(tài)問題，尤其是由耕地殘膜積累導致的土壤地力退化。這已成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一大挑戰(zhàn)。對此，生物降解地膜，作為解決這一問題的方法受到了廣泛重視。聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(Poly(butyleneadipate-co-terephthalate)，PBAT)是一種可生物降解的脂肪族-芳香族聚酯，其物理性能與聚乙烯相似，由此被普遍認為是

2、傳統(tǒng)地膜的理想替代品。本研究以幾種最新研制的生物降解地膜為材料，通過比較其生物學效應和田間降解特性，對它們進行系統(tǒng)評價。同時，以篩選到的最佳配方為材料，在我國多個不同生態(tài)氣候區(qū)進行應用研究，以期評價其在改善田間小氣候、促進作物生長、提高經(jīng)濟產(chǎn)量與田間降解等表現(xiàn)及應用潛力。現(xiàn)將主要結果簡述如下:
　　1.生物降解地膜的生物學效應及其降解特性研究
　　在大田試驗條件下，采用5種以PBAT為主要成分、不同配方的生物降解地膜，覆蓋種

3、植玉米。觀測了玉米生育期的土壤溫度、植株生長性狀、產(chǎn)量因子和地膜田間降解情況?？山到獾啬ず推胀ǖ啬さ慕到馇闆r采用降解分級標準評價。與露地栽培相比，生物降解地膜顯著提高了不同土層（5cm，1Ocm和15cm）的土壤溫度，可降解地膜對地溫的保溫能力與普通地膜相當。所有覆膜處理均明顯加快了玉米生長，其中出苗期和吐絲期分別比不覆膜提前3～5天和10～13天。同時還發(fā)現(xiàn)部分可降解地膜具有相比普通膜的微弱優(yōu)勢。葉綠素含量（SPAD值）以露地植株最高

4、，其次為M2和M1，但在覆膜處理相互無顯著性差異。葉面積指數(shù)(LAI)方面，降解膜顯著高于露地，以M2處理含量最高。在拔節(jié)期，所有覆膜處理的植株株高高于露地植株;而在成熟期，以露地植株株高最高，5種可降解地膜的株高之間無差異。類似的，露地植株組織的氮、磷、鉀均顯著高于覆膜處理。而所有覆膜處理的小區(qū)鮮穗重、每穗粒數(shù)和百粒重高于露地栽培。其中，降解膜的小區(qū)鮮穗重都高于普通地膜，但在每穗粒數(shù)和百粒重方面，兩者無顯著性差異。
　　覆膜期間

5、的田間觀測發(fā)現(xiàn)，生物降解地膜在覆蓋后約20開始出現(xiàn)破損、失去完整性。M2地膜最早在覆蓋后約90d基本從土壤表面消失，而M1和M4降解最慢，在1OOd后，只達到降解4級標準。
　　2.生物降解地膜在不同生態(tài)區(qū)的環(huán)境效應與增產(chǎn)作用
　　選用實驗篩選得到的地膜品種，分別在浙江湖州（兩個點、分別種植玉米和蔬菜）、黑龍江哈爾濱（玉米）和新疆奇臺（玉米、食葵）進行種植試驗。定期對地膜降解程度和植株長勢進行觀測，成熟后收獲測產(chǎn)。湖州玉米試

6、驗結果顯示，選用的生物降解地膜具有與普通地膜相近的促進玉米生長和早熟的作用。降解膜覆蓋下，品種玉米浙鳳糯3號產(chǎn)量達10875kg/ha，僅比普通地膜低3.33％;滬紫黑糯1號產(chǎn)量達10650kg/ha，比普通地膜低4.70％。田間觀察發(fā)現(xiàn)，生物降解地膜在覆蓋后15d開始出現(xiàn)破裂，其主要原因為鳥類活動和風力的作用。這使得地膜變得更脆，容易被膜下雜草頂破。大棚蔬菜應用結果顯示，降解膜對蔬菜生長及產(chǎn)量的作用與普通地膜相近，且至收獲期降解地膜仍

7、未完全降解，只出現(xiàn)破裂。
　　黑龍江玉米試驗結果顯示，可降解地膜顯著提高土壤5cm深度的溫度。在玉米生育早期，降解膜和普通地膜在增溫效果上無顯著差異;在生育末期，降解地膜處理的地溫反而高于普通膜處理。與普通膜相比，降解膜對玉米產(chǎn)量的影響因供試品種而異，德美亞3增產(chǎn)15.5％，而鑫鑫1和吉單27分別減產(chǎn)15.4％和13.5％;可降解地膜在覆蓋60d后表面完整度出現(xiàn)較大缺損，地膜分離成片段;覆蓋120d后，片段分解為更細小的碎片，土壤