四种可降解地膜降解特性的比较研究

通过对四种可降解地膜降解特性的比较,结果表明,在紫外光条件下,B-1#的地膜失重率明显大于其他几种地膜的失重率;电镜和红外光谱分析可得到:几种可降解地膜的表面和内部结构均受到了不同程度的破坏,说明可降解地膜的降解程度还受其诱导期的影响;在不同土壤的生物降解过程中,X-1#的地膜放出的CO2的累积量远远高于其他几种地膜;说明了X-1#的生物降解速率要高于其他几种可降解地膜。     

全生物降解膜在马铃薯田间应用效果研究（英文）

[目的]研究全生物降解膜的田间应用效果,为其在南方马铃薯种植上大面积推广提供数据支持。[方法]通过田间小区试验,研究了地膜的降解失重率以及使用全生物降解膜对马铃薯产量及农艺性状的影响。[结果]马铃薯种植使用全生物降解地膜、普通黑膜的出苗率分别比露地种植高出9.71和9.27个百分点;产量分别增加30.84%和36.81%,增产效果明显。同时,在马铃薯收获期,全生物降解地膜已基本破碎,降解失重率达到58.62%,在田间一段时间后可完全降解,不影响下茬作物的生长。[结论]全生物降解地膜增产效果显著,降解失重率高,综合效益好,具有广泛的应用前景。     

可降解地膜农田适用性评价

[目的]评价可降解地膜的农田适用性,为防治地膜污染寻求有效途径。[方法]选择山东主要覆膜作物春花生作为供试作物,通过设置覆膜栽培试验、暴晒试验和填埋试验,系统评价不同类型可降解地膜的农田适用性。[结果]参试的4种全生物降解地膜和2种氧化生物双降解地膜均能满足农机作业要求;以聚乙烯为主要原料的普通地膜和氧化生物双降解地膜的增温、保墒、抑草、增产效果优于全生物降解地膜,降解性能劣于全生物降解地膜。[结论]可降解地膜基本具备了聚乙烯地膜的功能和较好的降解性能,是防治地膜污染的一个有效途径。     

不同降解地膜降解性能及棉花应用效果研究

【目的】通过对不同诱导期降解地膜降解性能及棉花应用效果的研究,为降解地膜在新疆推广应用和棉田残膜污染治理提供科学依据。【方法】试验包括4个地膜品种:CK(常规PE膜),3种不同诱导期可降解地膜有BXS60、BXS90和BXS120,随机区组,3次重复。研究不同诱导期可降解地膜的降解过程及对棉花生长发育的影响。【结果】不同诱导期可降解地膜外观降解性、单位面积破损率、单位面积失重率差异明显,BXS60和BXS90 2个地膜品种基本达到D阶段,单位面积破损率在34%~58.3%之间,失重率在38.19%~46.5%之间。BXS120未到达C阶段,单位面积破损率和失重率均较低。BXS60和BXS90条件下植株较大,LAI持续时间较长,BXS90处理总光合势最高为1.34×106m2d·hm-2,干物质积累量和产量分别为1382.93 g·m-2、5644.1kg·hm-2,均高于CK的1301.9 g·m-2和5334.1 kg·hm-2。BXS60干物质积累量和产量均低于CK,BXS120与CK接近。【结论】合适诱导期的可降解地膜(诱导期在90 d左右),既能满足棉花生长需求,又能及时降解,降低农田残膜污染,对新疆棉田综合防治具有重要意义。     

生物可降解地膜的制备及应用性能研究(英文)

[目的]介绍一种淀粉基生物可降解地膜的制备方法,并对其结构、机械性能、降解性能等综合性能进行了测定分析。[方法]通过对生物可降解地膜与普通地膜内环境因子数据的采集,分析对比了可降解地膜与普通地膜内的气温、地温与光照强度等环境指标,并对所覆盖的蚕豆和大蒜2种作物的发芽率进行了测试。[结果]淀粉基可降解地膜的综合性能好于普通地膜。[结论]生物可降解地膜降低了对环境的危害,建议在经济条件许可下大规模推广。     

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。     

可降解地膜的降解性研究

[目的]为解决田间残膜给棉花产区带来的生态环境问题奠定基础。[方法]通过在石河子大学试验站的田间试验,探讨可降解地膜的降解性。[结果]填埋试验与地表覆盖试验结果表明埋深15~25 cm的可降解膜降解最快。与普通地膜相比,可降解膜能够起到一定的增温保墒作用。[结论]在棉花生产中可用可降解膜代替普通地膜,以缓解农膜残留造成的白色污染。     

可降解地膜对花生生长发育影响及残留情况研究

近年来,作为治理白色污染主要手段之一的可降解地膜虽然推广面积逐年扩大,但是各种类型可降解地膜性能参差不齐,针对可降解地膜对作物生长发育及残留情况的系统研究更可谓是凤毛麟角。笔者采用对比试验和全生育期跟踪监测的方法,在花生上开展了不同类型可降解地膜对比试验,初步掌握了不同可降解地膜对花生生长发育的影响以及地膜残留情况。结果表明：普通地膜和氧化生物双降解地膜在保墒性能上表现更优异,可降解地膜在诱导期内的保温效果略优于普通地膜,产量有不同程度提升,残留率明显偏低,但降解特性差别较大,诱导期长短不一,氧化生物双降解地膜降解不稳定、速度不一致,个别全降解地膜诱导期较短作用不明显,四种降解地膜统一呈现出诱导期越长花生产量越高和畦面部分降解较快、覆土部分降解很慢的现象。     

麻纤维地膜在不同土壤水分条件下的降解特征

"白色污染"问题催生了麻纤维地膜等可降解地膜的研发,其在不同土壤水分等环境条件下的降解特征与应用前景密切相关。为此,采用盆钵埋袋试验,结合扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)技术,分析麻纤维地膜在土壤含水量为15%、25%和淹水条件下的降解特征,并探讨其与土壤微生物及酶活性的关系。结果表明,麻纤维地膜的降解过程均服从Olson衰减模型(P 0.01),15%、25%土壤含水量和淹水条件下,其半降解时间依次为124 d,50 d和69 d。在供试土壤水分条件下,同等降解率的地膜SEM图像和FTIR图谱无明显差异。SEM图像显示,随着麻纤维地膜降解程度的加剧,其表面微观结构呈现褶皱—褶皱/裂缝—褶皱/孔洞的变化过程。依据FTIR图谱在麻纤维地膜降解率达到40%时(25%土壤水分条件下降解30 d)出现的C=O特征峰,可推断其降解过程为纤维素断链,形成具有C=O键的直链式葡萄糖。试验末期,各水分处理的麻纤维地膜降解率与土壤微生物生物量变化规律一致,说明土壤水分条件导致的土壤微生物生物量变化,可能是影响麻纤维地膜降解速率差异的原因之一。     

可控全生物降解地膜对玉米生长的影响

[目的]进一步探明可控全生物降解地膜的降解过程和对玉米生长发育的影响.[方法]选取15种降解地膜为研究对象,以普通地膜和裸露地为对照,明确可控全生物降解地膜的农田覆盖效应、降解性能和应用前景,逐步筛选出能替代常规普通膜的参试降解膜.[结果]15个参试的全生物可降解地膜在诱导期均未达到70 d左右的预期目标,诱导期偏短.绝大多数降解膜的降解进程不能有效地控制,降解地膜诱导期的可控性差.在覆盖作业过程中,绝大多数参试膜在整地水平较高的条件下能适应农艺操作要求.总体看,降解地膜在一定时间内能达到消除地膜残留污染的目标.[结论]生物降解膜与普膜一样,具有相同的保温功能与增产作用,而且可有效解决普通地膜的“白色污染”问题,可以确定其在消除地膜残留污染、促进地膜覆盖栽培健康发展方面的可能性.     

降解地膜降解后对土壤增温保墒及棉花生长的影响

【目的】 研究氧化-生物双降解地膜的降解效果及对土壤增温保墒性能、棉花产量的影响,为棉花生产筛选出合适的氧化-生物双降解地膜。【方法】 田间对比试验,设4个处理,TZ1、TZ2、TZ3 处理为降解地膜处理,CK为普通地膜处理。【结果】 在棉花整个生育期CK处理未发生降解。而各3种氧化-生物双降解地膜的降解速度和降解程度均不同。在铺设33 d时几乎没有发生降解,在铺膜后约105 d TZ1处理地膜已完全降解成碎末;收获时TZ2降解率为56.7%~66.2%,而TZ3降解率不足5%;3种氧化-生物双降解地膜中,当TZ1完全降解时所需时间为100 d。使用氧化-生物双降解地膜的棉花产量与常规膜无显著差异;在棉花不同生育期,各处理茎粗无显著差异,但6月TZ1、TZ2处理棉花株高显著低于TZ3处理;膜下0~10 cm处,土壤增温保墒能力顺序为:CK＞TZ3＞TZ2＞TZ1。【结论】 氧化-生物双降解地膜过早降解显著降低土壤温度、土壤水分,但对棉花产量无显著影响。降解地膜降解的彻底性和降解时间的可控性仍有较大提升空间。     

生物全降解地膜的降解过程及其对玉米生长的影响

生物全降解地膜可以有效解决白色污染问题,试验研究了生物全降解地膜的降解过程及其对玉米生长的影响.结果表明:生物全降解地膜的降解过程由破孔出现开始,然后逐渐变大并出现裂口,到作物收获时,暴露在地表的地膜大量破碎成小块;扫描电子显微镜(SEM)观察表明:田间降解170 d后,生物全降解降解地膜表面开始出现大小不等的孔洞;生物全降解地膜在玉米生长前期保温、保水的效果显著,到中后期增温作用不明显;覆盖生物全降解地膜具有极显著增产效果,与普通地膜之间差异不显著.     

地膜覆盖对农田径流中氮磷流失的影响

[目的]减少农田氮磷的径流流失。[方法]研究3种不同地膜覆盖：塑料覆盖,秸秆覆盖和无覆盖方式对农田氮磷径流流失的影响。[结果]地膜覆盖增加了径流量,但减少了雨水对种植土壤的冲刷,降低了径流中氮磷的浓度,从而减少了径流中氮磷的流失;塑料薄膜覆盖地块增加的径流较多,但氮磷流失总量最少;秸秆覆盖地块产生的氮磷流失量略大于塑料薄膜覆盖地块,但作物产量高于塑料薄膜地块,同时不会产生二次污染[结论]秸秆地膜覆盖可以减少农田氮磷的径流流失,增加产量,且不产生二次污染,是较好的农作方式。     

不同地膜与覆盖方式土壤水温与作物增产效应

通过大田试验研究了不同地膜(宽幅普通地膜、窄幅普通地膜、宽幅微孔地膜与窄幅微孔地膜)与不同覆盖方式(平铺覆盖和起垄覆盖)下土壤水分和温度的动态变化规律以及对玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响。结果表明,不同地膜与覆盖方式都具有明显的增温保水作用,且增温作用强于保水作用,增温作用主要表现在玉米生育前期,显著促进了玉米前期生长,为后期生殖生长奠定了良好的基础。玉米产量均显著高于CK,增产原因主要是显著增加了玉米百粒重,水分利用效率也显著高于CK。在试验区低温干旱并存的气候条件下,宽幅普通地膜平铺覆盖是一种简单、低成本、高效的覆盖栽培方式,能有效提高水分利用率,增加表层土壤温度,显著提高玉米产量,实现最大的经济效益。     

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。     

全生物降解膜田间降解特征及其对棉花产量影响

以广东上九公司提供的3种淀粉基全生物降解地膜为供试材料,在我国主要覆膜棉区的黄河流域棉区(河北成安)和西北内陆棉区(新疆石河子)进行田间试验评价。结果表明:由于配方以及外界环境条件的不同,3种降解膜的降解特性、增温保墒性能以及对棉花产量的影响存在区域的差异性。在河北试验点降解膜的降解速率要明显快于新疆试验点,3种供试降解膜的诱导期在河北试验点基本在30 d以内,而在新疆试验点则可以达到30~45 d左右,埋土180 d后河北试验点失重率已经达到50%~80%,而在新疆试验点最高仅为31.2%,3种降解膜降解速率比较表现为A>B>C膜。与普通膜和日本的全生物降解地膜相比,国内的3种供试地膜品种都表现为降解过快,影响其增温保墒性能。特别是覆盖A和B膜的土壤温度在河北试验点比普通膜平均低1~2℃,土壤水分低2%~3%,在新疆试验点土壤温度平均低2~3℃,土壤水分低3%~5%。从产量结果来看,与普通膜相比,国内供试的A和B膜在2个试验点都表现减产:在河北试验点减产5%左右;在新疆试验点减产幅度较大,达20%以上。供试C膜和日本降解膜表现为增产趋势,但与普通膜产量结果比较差异并不显著。     

地膜覆盖对泰芋1号产量和效益的影响

[目的]研究地膜覆盖对泰芋1号生长发育和产量的影响。[方法]试验通过垄作黑地膜、垄作白地膜、垄作不覆膜和平作不覆膜4个处理的比较,分析不同处理条件下泰芋1号的生长发育状况、产量和效益。[结果]垄作黑地膜覆盖条件下泰芋1号植株性状、产量和效益均显著优于垄作白地膜及未覆膜处理。[结论]该研究可为泰芋1号的栽培提供参考。     

山西旱作区不同类型地膜对谷子产量影响及降解性能研究

为了研究山西旱作区不同类型地膜对谷子产量影响及其降解性能,在山西省朔州市布置地膜覆盖试验,设4个处理[普通地膜（PE）、PLA/PBAT复合型降解地膜（PP）、PBAT全生物降解地膜（PB）、不覆膜（LD）]。结果表明：与不覆膜相比,地膜覆盖使谷子产量平均增长32.6%,但覆膜处理间差异不显著。随着覆盖时间的增加,2种可降解地膜水蒸气透过量显著增加,表现为PB膜>PP膜>PE膜。力学性能（拉伸强度、撕裂强度和断裂标称应变）显著下降,表现为PE膜>PP膜>PB膜,微观形态和化学结构变化显著,普通地膜变化不明显,微观表面粗糙度表现为PB膜>PP膜>PE膜。PB膜在保障谷子产量的同时降解效果最佳,农田残留最少,覆膜150 d后降解率达到74.8%,降解残片以<2 cm²和2~5 cm²的中小规格为主。从谷子产量、地膜物理性能、化学结构和降解残留度等方面综合评价,PBAT全生物降解地膜在确保谷子产量的同时具有良好的降解效果,可作为PE膜的替代品应用于晋北地区旱地谷子生产中。     

聚乙烯地膜降解过程与机理研究进展

为探讨聚乙烯地膜的降解过程及影响因素,从聚乙烯材料的分子结构与特性入手,结合国内外最新研究进展,系统论述了聚乙烯分子的降解过程、产物、机理与作用因素。文章指出聚乙烯分子较高的结晶度与相对分子质量、较强的疏水性与分子间作用力是导致其难以降解的主要因素;其中,聚乙烯分子间共价键的氧化断裂是整个降解过程的限速反应。环境中较强的光能、热能、机械作用力等能够促进聚乙烯分子键的氧化断裂,使聚乙烯分子非结晶区及小型结晶区域解聚成亲水性低聚物或小分子,并最终在微生物作用下完全分解为CO_2、H_2O、CH_4、生物质等微生物代谢产物。深入系统开展聚乙烯分子降解机理的系统研究,不仅可以科学评价残留地膜对环境的影响,而且能够指导聚乙烯地膜配方改进,降低聚乙烯地膜残留污染。     

紫外老化和热老化对农用薄膜性能影响的对比分析

[目的]研究老化行为是解决农用薄膜的老化现象、防止老化的基本手段.[方法]采用加速紫外老化和热老化2种方法,对老化前后聚氯乙烯（PVC）薄膜和高密度聚乙烯（HDPE）薄膜的拉伸性能、透气性能和透湿性能等进行对比分析.[结果]在2种老化方式下,HDPE薄膜的拉伸强度都下降,在老化120 h时,热老化拉伸强度降低6.07％,而紫外老化拉伸强度下降15.08％;PVC薄膜在老化120 h时,热老化拉伸强度上升33％,而紫外老化拉伸强度下降13.8％.在2种老化方式下,HDPE薄膜透气量都上升,老化120 h时,热老化透气量增加107.64％,而紫外老化透气量增加219.39％;PVC薄膜在达到最大透气量后缓慢降低.2种老化方式下,在老化120 h内,HDPE薄膜透湿量都是先降低后上升,而PVC薄膜透湿量都下降.[结论]该研究可以为合理使用农用塑料膜,降低老化的影响提供参考依据.