新疆加工番茄应用PBAT全生物降解地膜可行性

为探讨聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）材料的全生物降解地膜降解性能及在新疆加工番茄上的应用效果，设置3种PBAT生物降解地膜、普通聚乙烯塑料（PE）地膜和露地种植（不覆膜）共5个处理，在新疆昌吉市加工番茄主要种植区开展生物降解膜应用试验，系统分析了生物降解地膜的降解性能及其对加工番茄土壤温湿度、产量、品质性状的影响。结果表明：山东天野生物降解地膜在覆膜50 d左右开始降解，山东清田和蓝山屯河生物降解地膜在覆膜65 d左右开始降解，在加工番茄收获期降解面积达到60%，收获后的10月上旬埋土部分基本降解。蓝山屯河、山东天野和山东清田3种生物降解地膜在机械覆膜过程中未出现断裂和粘连，能够满足新疆加工番茄生产过程中机械覆膜要求。与传统PE地膜相比，PBAT地膜开始破裂之前日平均土壤温度比PE膜处理低0.81℃，但两者比露地处理分别高1.13℃和1.94℃，说明PBAT地膜在开裂之前土壤保温性能较好，与PE地膜保温效果相当。山东清田生物降解地膜透湿率为210 g·m^-2·24 h^-1，高于蓝山屯河和山东天野生物降解地膜的透湿率，远低于全生物降解地膜国家标准。与PE地膜处理相比，山东清田生物降解地膜处理增产6.0%，蓝山屯河生物降解地膜处理增产2.4%，二者加工番茄产量差异不显著（P>0.05），山东天野生物降解地膜处理加工番茄减产13.3%。蓝山屯河和山东清田2种生物降解地膜覆盖番茄产量、产值和纯利润与PE地膜持平，无明显差异。研究表明，全生物降解地膜在新疆加工番茄生产中是经济可行的。     

PBAT全生物降解地膜在辽西半干旱区的降解及残留特性

为明确全生物降解地膜在辽西半干旱区农田中的降解特性,以普通地膜(CPF)为对照,设置2年田间试验,结合扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR),测定PBAT全生物降解地膜(BPF)的降解及残留指标。结果表明:全生物降解地膜从玉米苗期(40 d左右)开始出现降解,拔节时地膜降解已进入破裂期,抽穗之后进入崩解期。随着覆盖年限的增加,地膜残留量也相应增加,普通地膜和全生物降解地膜表层残膜累积量分别增加165%和47%,残片总数分别增加80%和21%;2种地膜残留量均随土层加深而减少,但伴随覆膜年限增加,深层土壤中残膜占残膜总量比例呈增加趋势,其中,普通地膜比例由8.2%增至12.4%,全生物降解地膜由2.9%增至3.7%。通过2年覆盖,表层土壤中普通地膜和全生物降解地膜的残片数分别为277万和236万片/hm²,残膜质量分别为73.6和57.6 kg/hm²,与普通地膜相比,PBAT全生物降解地膜可实现自身降解,有效减少农田残留,以其替代普通地膜应用于辽西半干旱区玉米覆盖栽培具有可行性。     

PBAT型全生物降解膜对南疆番茄产量及土壤理化性质的影响

为探讨聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）材料的全生物降解地膜的降解过程及其对番茄产量和土壤环境的影响,采用田间试验的方法,在南疆对比分析了PBAT型全生物降解地膜（降解膜）和普通聚乙烯地膜（CK）的降解性能及其对土壤温湿度、土壤养分及番茄产量的影响。结果表明,降解膜的降解过程为先出现裂纹,然后裂纹变长,覆膜100 d左右50%膜面无肉眼可见地膜。6-7月降解膜降解率较小,介于4.92%~17.99%,8月较大,为63.03%;而CK在整个生育期未出现降解。降解膜处理的番茄产量较CK减少941.67 kg·hm^-2,减产率2.60%,但处理间产量差异不显著。整个生育期,降解膜膜下5、15 cm和25 cm土层平均土温分别较CK低0.73、0.60℃和0.54℃,处理间无显著差异（P>0.05）;膜下5 cm和25 cm土层降解膜处理平均土壤含水率分别较CK高2.84个百分点和3.54个百分点,而膜下15 cm土层较CK低13.15个百分点,处理间无显著差异（P>0.05）。0~20 cm和20~40 cm土层,番茄生育期两处理的土壤养分差异均不显著。研究表明,降解膜降解性能良好,对番茄产量和土壤养分等指标的影响与CK相当,以降解膜代替普通地膜应用于番茄生产具有一定可行性。     

全生物降解渗水地膜覆盖对黄土高原旱作谷子土壤水热及产量的影响

为探明黄土高原旱作丘陵区全生物降解渗水地膜覆盖对土壤水热状况和谷子产量的影响,于2021—2022年进行大田试验,设置渗水地膜（T1）、普通地膜（T2）、全生物降解渗水地膜（T3）3种不同类型地膜覆盖,以不覆膜（CK）为对照,测定不同类型地膜覆盖处理的谷子干物质积累量、产量及土壤含水率、土壤温度等指标,并对全生物降解渗水地膜降解情况和经济效益进行分析。结果表明：全生物降解渗水地膜（T3）30 d后开始出现降解,到150d地膜出现网状裂纹,大部分地膜破碎成小块,单位面积降解率平均为54.3%。覆膜处理下谷子全生育时期的土壤温度日变化均表现为先增高后降低的趋势,16:00时土温达到最高,10 cm土层处3种地膜处理较不覆盖处理升高0.5～8.0℃,20 cm土层处升高0.3～6.5℃,在气温较高时,T3处理的土壤温度较T2处理降低0.5～3.5℃。与不覆膜（CK）相比,各覆膜处理均可使耕层0—40 cm土层土壤含水率升高7.8%～38.1%。地膜覆盖能显著提升谷子拔节期、抽穗期、灌浆期地上部干物质积累量,T1、T2和T3处理相对于CK平均增幅分别为37.7%～91.2%、37.2%～92....     

PBAT型全生物降解地膜对南疆棉花和玉米产量及土壤理化性质的影响

为探讨聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)材料的全生物降解地膜的降解过程和对作物产量及土壤环境的影响,以PBAT型全生物降解地膜和普通聚乙烯塑料(PE)地膜为处理,在南疆四地州主要棉区和玉米种植区,开展降解地膜大面积应用试验与示范,系统分析了降解地膜的降解性能以及对作物产量、土壤温湿度和土壤养分的影响。结果表明:降解地膜的降解过程为先出现裂纹,然后出现孔洞,最后破碎成小块,中间伴随着地膜变薄、变脆。巴州棉花降解地膜出现碎裂期的时间较阿克苏提前4 d,喀什玉米出现大裂期的时间较和田地区提前7 d;但同一作物不同地区之间降解时间差异均不显著(P0.05)。降解地膜降解处于诱导期之前,除巴州棉花降解地膜膜下5 cm的平均土温低于PE地膜外,四地州棉花和玉米降解地膜膜下5 cm和10 cm的土壤温湿度均高于PE地膜,但两种地膜的土壤温湿度差异均不显著(P0.05)。同一地区,降解地膜覆盖下作物收获期和播种前土壤养分略有不同,但差异不显著(P0.05)。巴州和阿克苏地区降解地膜覆盖下的棉花产量分别较PE地膜提高8.33%和6.48%,喀什与和田地区玉米分别较PE地膜提高3.67%和14.97%,但两种地膜的作物产量差异均不显著(P0.05)。降解地膜降解性能良好,对土壤水分和温度及作物产量的影响与PE地膜相当,以PBAT型全生物降解地膜代替PE地膜应用于南疆农业生产具有可行性,对作物和土壤环境无显著影响。     

不同地膜覆盖对土壤环境及芋艿生长的影响

为探讨不同地膜覆盖对作物生长及土壤地力、污染物残留的影响，应用3种不同地膜覆盖处理（普通白色非降解地膜F、黑色全生物降解地膜H、棕色全生物降解地膜Z）及无地膜对照（CK）种植芋艿，对苗期土温、芋艿产量和土壤中养分、微塑料、邻苯二甲酸酯（PAEs）类塑化剂等进行分析研究。结果表明：不同地膜覆盖处理均可提高芋艿产量10.20%~29.61%，顺序为F > H > Z > CK；收获期时，F处理地膜剩余量最高，Z处理中地膜崩解较H处理快；不同地膜覆盖处理均存在微塑料和PAEs残留，但差异不显著，微塑料含量为260~393个·kg^-1（干质量），PAEs含量为0.87~1.17 mg·kg^-1。研究表明，全生物降解地膜能有效减少土壤白色污染，且黑色全生物降解地膜增产效果优于棕色全生物降解地膜。     

生物降解地膜降解性能对南疆棉田籽棉产量形成的影响

为探讨生物降解地膜的降解性能及其对南疆棉花产量形成的影响，以普通PE地膜为对照（CK），通过小区控制性试验研究了4种生物降解地膜天壮1号（T1）、天壮2号（T2）、金发（JF）和巴斯夫（BSF）的降解率及其对棉田土壤水分状况、干物质积累与产量构成、水分利用效率的影响。结果表明，4种降解地膜降解率表现为T2 > T1 > JF > BSF，至生育期结束，仅T2进入全降解期，其余3种地膜仍处于破碎期。BSF覆盖下耕层土壤含水率稳定性较强，蕾期、花期土壤平均含水率分别较PE地膜高17.9%和18.5%，而T2处理降解过早，土壤水分快速蒸发，深层水耗严重，干物质积累量减少。JF处理进入干物质快速积累时期最晚（覆膜后78 d），单株结铃数和单铃质量分别低于PE处理1.69个和0.14 g，导致减产40.82%。T1覆盖下棉田土壤水分含量、吐絮期生殖器官占比、籽棉产量及水分利用效率与PE处理相比均无显著下降。研究表明，T1地膜在南疆棉区应用可以保持较好的水分，确保产量不下降的同时有效降低残膜污染。     

辽西半干旱区不同类型地膜降解特性及其对玉米产量的影响

【目的】明确不同类型可降解地膜在辽西半干旱区的降解特性及其对玉米产量的影响,为可降解地膜的区域筛选和应用提供理论依据和数据支撑。【方法】以国家农业环境阜新观测实验站为平台,采用田间试验与室内分析相结合的方法,田间试验共设置3个处理,分别为普通地膜覆盖（T1）、添加剂型降解膜覆盖（T2）和全生物降解膜覆盖（T3）。通过2年田间试验,定期进行田间观察和取样分析,测定不同地膜覆盖处理下的玉米产量,并结合扫描电镜（SEM）和傅里叶红外光谱（FTIR）,对地膜表面形态、力学特性以及化学结构等指标进行测定,系统全面地分析不同类型地膜在辽西半干旱区的降解过程及程度。【结果】各覆盖处理的玉米产量无显著差异,不同类型地膜的田间降解过程表明,2种可降解地膜的降解进程相似,均从覆盖后第38天表面开始出现裂纹,第58天开始出现明显降解,T3处理的降解进程总体上快于T2处理,普通地膜几乎无降解。随着地膜在田间置留时间加长,破碎程度加剧,可降解地膜的水蒸气透过量显著增加,力学性能（最大负荷、拉伸强度和断裂标称应变）显著下降,膜面微观形态和化学结构变化显著,普通地膜覆盖处理各项指标前后变化不明显。不同类型地膜的水蒸气透过能力总体表现为T3>>T2>T1,力学性能表现为T1>T2>T3,覆盖后98 d地膜微观表面粗糙度表现为T3>T2>T1,与田间观测效果及地膜相应物理指标结果相一致。通过计算（失重法）得出可降解地膜T2和T3的当季降解率分别为37.4%和47.8%,降解残片以<4 cm²和4—25 cm²的中小规格为主。【结论】可降解地膜可在保障玉米产量的同时实现自身降解,减少农田残留。从产量、降解特性和残留率等方面综合评价,以PBAT全生物降解地膜替代普通地膜应用于辽西半干旱区玉米覆盖栽培更具潜力。     

生物降解膜对甘薯干物质分配及产量构成的效应分析

【目的】 研究生物降解膜对甘薯干物质分配及产量构成因素的影响。【方法】 采用田间试验,以生物降解膜、普通聚乙烯地膜、不覆膜为处理,研究不同地膜覆盖对甘薯地上部与地下部干物重、农艺性状及产量形成因素的影响。【结果】 蔓茎干物重表现为普通膜处理>生物降解膜处理>不覆膜处理,普通膜处理与生物降解膜处理间无显著差异（P<0.05）,覆膜处理均显著高于不覆膜处理;薯块干物重表现为生物降解膜处理>普通膜处理>不覆膜处理,处理之间均显著性差异;生物降解膜处理单株薯重、单株结薯数均最高,普通膜处理其次,生物降解膜处理T/R值（冠根比值）最低,较普通、不覆膜处理分别显著降低13.68%、22.64%;生物降解膜处理的干物率、淀粉率、商品薯率、鲜薯产量和薯干产量均最高;鲜薯产量与薯块干物率、薯块干物重、单株结薯数呈显著正相关关系,与T/R值、蔓茎干物率呈负相关关系。【结论】 不同地膜覆盖对甘薯干物质分配及产量构成因素有不同的影响,其中生物降解膜表现优于普通膜与不覆膜。     

覆盖生物降解地膜对马铃薯产量及土壤环境的影响

为了明确生物降解膜和PE地膜在马铃薯生产上的增产效果,解决PE地膜在土壤中残留带来的土壤环境污染问题,加强生物降解地膜推广使用,以大西洋3号为供试品种,试验了生物降解地膜和2种PE地膜对马铃薯产量、土壤温度和含水量及土壤酶活性的影响。结果表明,覆盖生物降解膜处理的马铃薯产量高于覆盖PE地膜处理的产量,处理4（覆盖生物降解膜）马铃薯亩产量和商品薯率最高,分别为2 824.5 kg和79.8%,不覆盖地膜的处理1马铃薯产量和商品薯率最低。在马铃薯生长前期生物降解膜的增温保墒性能优于PE地膜。覆盖生物降解膜与PE地膜相比,土壤脲酶、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶活性无显著差异。微生物碳氮含量以生物降解地膜处理最高,显著高于其他各处理,覆膜可显著提高马铃薯土壤温度及含水量,进而显著提高了土壤微生物量碳氮含量。     

不同地膜覆盖栽培技术对宁夏海原地区谷子生长发育和产量的影响

宁夏海原地区位于干旱地带,谷子是当地主要种植的粮食作物之一,当前谷子种植面临水资源不足等问题。因此,有必要探索地膜覆盖栽培技术对谷子生长发育及产量的影响。本研究通过对宁夏海原地区“张杂谷13号”谷子进行3种不同类型地膜(渗水地膜、生物降解膜和全降解生物智能地膜)、不同覆盖技术(半膜覆盖、全膜覆盖)的处理,研究了不同栽培方式对谷子生长发育、形态特征、生理特性和产量的影响。结果表明：实施常规地膜全膜覆盖栽培技术的谷子根系发育快,植株生长健壮,产量显著高于其它技术。因此宁夏海原地区谷子进行常规地膜全膜覆盖栽培后增产明显,经济效益高,可大面积推广种植。     

基于降解地膜覆盖的新疆棉花生长发育及效益分析

为研究降解地膜降解进程及其对新疆南部棉花生长发育、产量和经济效益的影响,在新疆阿克苏以普通地膜（PE）为对照,进行T1、T2、T3（氧化-生物双降解生态地膜）、HS（生物分解地膜）4种可降解地膜覆盖棉田试验。结果表明,T1、T2、T3、HS诱导期分别为71、67、57、52 d,降解速率T3 > HS > T2 > T1。在棉花关键生育时期,T1和PE的棉花株高与其他可降解地膜差异显著,蕾数、铃数、花数、果枝数差异不显著。PE和T1棉花快速增长期较长,PE干物质积累量比T1少4.71%;而PE比T2、T3、HS高20.62%、5.03%、27.33%。单株结铃数表现为PE > T1 > T3 > T2 > HS;与PE籽棉产量相比,HS显著减产30.26%,其他处理与PE差异不显著。研究表明,T1覆盖的棉花干物质积累量、籽棉产量等效果与PE相当,增收5.81%,降解速率慢;T3覆盖效果与PE无显著差异,减收7.97%,降解速率比T1快。综合经济效益与生态效益,T3更适宜在新疆南部棉田覆盖。     

全生物可降解地膜覆盖大蒜应用效果评价

为评价全生物可降解地膜覆盖大蒜的农田适用性及推广可行性,以裸地(CK₁)和2种PE地膜(CK₂、CK₃)作对照,研究0.006 mm(A)、0.008 mm(B)、0.01 mm(C)和0.01 mm(D)4种全生物可降解地膜的增温、保墒、降解等性能,及对秋播大蒜生长发育的影响。结果发现,参试4种全生物可降解地膜的诱导期长短顺序为D>C>B/A,功能期在210~140 d不等;地膜C和D能满足鲁南地区秋播大蒜对地膜功能期不低于180 d的要求。覆盖PE地膜处理的土壤含水量大于覆盖全生物可降解地膜的处理,且同种类型的地膜厚度越大保墒效果越好。土壤积温按照CK₃、D、C、B、A、CK₂、CK₁的顺序降低。与裸地处理相比,覆膜处理根系数量增加约30%,蒜头产量提高28.06%~34.69%,但覆膜处理间差异不显著。覆盖全生物可降解地膜的处理大蒜抽薹期比覆盖PE地膜晚2~3 d。以上结果表明,全生物可降解地膜的增温、保墒及对大蒜生长发育的促进作用与普通PE地膜相当,可以作为替代普通PE地膜解决蒜田地膜污染的有效措施。     

降解地膜过早破裂对玉米地土壤水分和温度及产量的影响研究

生物降解膜是解决农业“白色污染”的重要途径,笔者针对降解膜过早破裂这一过程,开展了土壤温度、水分和作物产量的影响研究。研究结果显示：降解膜过早裂解对土壤温度和土壤水分不同阶段影响程度不同。对土壤温度的影响主要体现在苗期,降解膜地25 cm内土壤温度比PE膜降低14.1%;对土壤水分的影响主要体现在喇叭口期,降解膜地100 cm内土壤水分比PE膜降低13.1%;降解膜种植的玉米在株高、秃尖、穗行数、百粒重和产量等方面明显低于PE膜,减产27.2%。也即降解膜过早裂解显著影响土壤温度、土壤水分和作物产量。     

聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯生物降解膜对土壤酶活性的影响

【目的】 研究聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(Poly(butylene adipate-co-terephthalate),PBAT)生物降解膜对土壤酶活性的影响,为PBAT生物降解膜替代PE地膜提供理论参考。【方法】 以铺覆传统PE膜为对照,通过脲酶、淀粉酶、β-葡萄糖苷酶、芳基硫酸酯酶活性测定解析铺覆PBAT生物降解膜对土壤代谢活性的影响。【结果】 同种作物铺覆PBAT生物降解膜与PE膜之间,脲酶、淀粉酶、β-葡萄糖苷酶、芳基硫酸酯酶活性无显著差异(P>0.05),而且不同作物(除棉花外)之间土壤酶活也无显著差异(P>0.05),部分土壤酶活性与速效钾、速效磷呈显著相关性(P<0.05)。【结论】 PE膜和PBAT生物降解膜对土壤酶活性的影响无显著差异。     

秋季覆膜玉米应用生物环境降解地膜试验示范

通过对秋季覆膜玉米开展生物环境降解地膜的试验示范,结果表明,生物降解地膜前期增温、保墒效果和普通地膜相比没有明显差异,均能够满足玉米前期生长发育对水、光、热的要求;后期随着玉米生育进程的加快和气温的提高,降解膜的降解速度也在加快,其增温、保墒效果已经不能充分满足玉米生长发育的要求,从而影响到玉米产量,导致玉米产量降低或成熟延迟。降解膜1、降解膜2和降解膜3产量分别达到7266．0、7517．5、8596．5kg／hm^2,较普通地膜减产35．2％、30．7％和14．3％。