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全生物可降解地膜降解情况研究

一、研究的目的及意义

在青岛市马铃薯种植代表区域开展全生物可降解地膜埋土和曝晒试验，观测各参试可降解地膜样品的农田覆盖效应及其降解性能的可控性。通过全生物可降解地膜的降解性能筛选适合本地区覆盖的地膜类型，确定其在消除地膜残留污染方面的可能性。

二、试验设计

1.暴晒试验

曝晒试验采用单因素随机区组设计，设6种降解地膜和普通PE地膜对照CK2，共7个处理，每个处理为一个试验小区，2次重复，共14个小区。每个小区的长度为13.5m，覆膜宽度95cm，垄面宽度35cm。在田间按正常的作业方式进行铺膜，采用的人工覆膜方式，膜下不种植作物，确保地膜完全暴露在阳光下，每隔天观察一次，达到诱导期后天观察一次，观察内容包括地膜的破碎情况，透明度等。

2.填埋试验

将6种降解地膜和1种普通PE地膜CK2，分别裁剪成40（横向）×30（纵向）cm的膜片，将地膜装入装入20目防虫网袋中，做好标记。填埋试验分三个观察期，每个观察期三次重复，共63块地膜。在同一地块共挖9个平底坑，坑的大小要足够平展放置7个处理的一次重复，将地膜随机排列，埋入深度为10-20cm的土层中，回填挖出的全部土壤登记在案。

三、试验调查

1.地膜降解情况调查

地膜覆盖后按时记录地膜降解情况，在覆膜后前30天，每10天观测一次;覆膜后31-40天，每5天观测一次;覆膜后41天起，每3天观测一次，直至诱导期结束（最多到覆膜后75天）;以后恢复每10天观测一次;记录各参试膜破损情况（是否出现裂纹、裂缝、破碎程度，记录裂纹、裂缝的数量以及破碎的块数并记录），并判定降解情况，重点记录诱导期的出现日期。

2.填埋试验调查

按照试验年度计，试样埋土后的90天、180天和365天取出一个区组的所有膜样，洗净并称重，按照统一的试验编号做好标记，观测埋设膜降解外观变化情况。每个样品均需拍照记录。

地膜降解分级指标：

（1）诱导期，即从覆膜到垄（畦）面地膜出现多处（每延长米3处以上）≤2cm自然裂缝或孔洞（直径）的时间;

（2）开裂期，即垄（畦）面地膜出现≥2cm、20cm自然裂缝或孔洞（直径）的时间;

（3）大裂期，即垄（畦）面地膜出现大于20cm自然裂缝的时间;

（4）碎裂期，地膜柔韧性尽失，垄（畦）面地膜出现碎裂，最大地膜残片面积≤16cm2的时间;

（5）无膜期，垄（畦）面地膜基本见不到地膜残片的时间。

从上表可以看出：PE地膜不可降解。天冠地膜的降解速度明显快于其他地膜，而且在马铃薯整个生育期结束时降解程度要高于其他地膜。其余5种地膜的降解速度基本一致。

3.暴晒区地膜降解情况

曝晒区与作物覆膜栽培区覆膜时间相同，按照试验田间设计，将各处理地膜覆盖于试验小区垄面上。观察并记载曝晒区组和作物覆盖栽培区组各降解地膜达到降解阶段的时间。降解分级指标与栽培区相同。

收获时，暴晒区处理A、B、C、D都刚进入诱导期，地膜比较完整，耕作机械及人工对其可以完全回收，而E已进入大裂期，F进入碎裂期，地膜破损厉害，无法回收，不影响耕作。

4.填埋区各处理地膜降解情况：

填埋区90天，降解膜A、B、D进入大裂期，降解程度++，降解膜C进入开裂期，降解程度+，降解膜E及对照CK2未降解，处理F进入诱导期;填埋期180天之后，处理降解膜A、B、C、D进入无膜期，地膜完成降解，降解膜F进入碎裂期，降解程度+++，降解膜E及对照CK2未降解。

四、结果分析

1、暴晒试验地膜降解速度快，说明紫外线暴晒相比栽培环境可以加快地膜降解速度。

2、填埋区全生物降解膜A、B、D在10-15cm中180天之后基本完全降解，田间观测与实验室计算失重率吻合，降解率98%以上。降解膜完全破碎化，降解成为细小颗粒。经实验室冲洗、晾干，20目防虫网内只附着很小几片破碎降解膜。降解膜C、F状况类似，膜的韧性完全丧失，但仍基本保持完整，很小外力即破碎。经实验室冲洗、晾干，防虫网内附着部分破碎降解膜。计算C失重率为72.8%，F失重率为59%，两种可降解膜均进入加速降解期。光氧双降解膜E与普通对照膜CK2田间观测未出現降解，实验室称重计算失重率出现负值，分析原因是由于填埋过程中，由于分子运动，填埋的地膜会附着微小土壤颗粒，无法去除，所以填埋180天之后的地膜重量反而增加，也说明了这种光氧双降解和PE膜一旦残留在土壤耕作层中，将会形成长期危害。

3、黑色全生物可降解膜今年产量很低，一个原因是黑色不适宜于青岛地区的马铃薯作物，另一个原因是说明降解地膜企业产品配方的不稳定性。

4、处理E在栽培区及暴晒区的降解程度比填埋区高，因为光氧双降解膜降解