聚乳酸生物降解地膜对土壤温度及棉花产量的影响

随着地膜残留污染问题的加剧,降解地膜的应用研究越来越受到关注。通过普通塑料地膜与2种不同厚度聚乳酸生物降解地膜的田间对比试验,研究聚乳酸生物降解地膜降解状况及对土壤温度和棉花产量的影响。结果表明:聚乳酸生物降解地膜在覆膜17~22 d后进入诱导期,60 d后逐渐进入破裂期,130 d左右进入崩裂期。在棉花生长苗期,生物降解膜膜内增温缓慢,白天平均土壤温度普通膜分别高于18μm降解膜和15μm降解膜膜0.8℃和6.2℃。但夜间降解膜膜内平均温度较稳定,保温效果好,膜内温度高于普通地膜1℃左右。18μm聚乳酸降解膜与普通膜相比对棉花产量的影响无显著性差异,而15μm聚乳酸降解膜使棉花减产8.9%。研究表明,聚乳酸生物降解地膜厚度选为18μm较为合适,且具有良好的降解性,可满足棉花的生长需要,有望替代普通地膜在农田中推广使用。     

新型生物降解地膜降解性能及对玉米生长的影响

为了明确新型生物降解地膜自身特性及对土壤和作物的影响,通过覆膜玉米小区和大田试验,以普通地膜及无覆盖栽培为对照,探讨不同新型生物降解地膜的降解特性,研究生物降解地膜对土壤温度、土壤水分及玉米的生长特性和产量等方面的影响。结果表明,5种不同新型生物降解地膜中M1膜降解速率最快,当季可降解75%左右;生物降解地膜在花期前的保温保墒效果与普通地膜之间差异不显著,花期之后其保温保墒性能与降解速度呈负相关;覆膜可以促进玉米生育期提前,生物降解地膜可使玉米生育期提前8～11 d;覆膜可显著提高玉米产量,M1降解膜处理的玉米产量为955.45 kg·(667 m²)^-1,比裸地对照增产17.21%。本研究认为生物降解地膜在农业生产中可以取代普通地膜。     

不同类型生物降解地膜降解性能及对棉花产量的影响

以生物降解地膜A(无色,0.008 mm)和生物降解地膜B(土黄色,0.01 mm)为供试地膜,以普通聚乙烯地膜(无色,0.012 mm)为对照,比较不同类型生物降解地膜自身降解特性、保温保湿性能和对棉花产量的影响,筛选出适合本地区推广应用的降解膜类型。结果表明,降解膜A降解较充分,但前期诱导期短、降解速率快,较对照减产35.8%;降解膜B出现裂解的时间晚,最终没有完全降解,整个生育期保温保水性能与对照相当,产量较对照增产5.4%,具有推广应用潜力。     

全生物降解地膜对渭北台塬土壤水热和作物经济效益的影响

为研究不同地膜覆盖对渭北台塬土壤水热环境及作物经济效益的影响,以甘薯品种‘济薯26’作为试验材料,通过设置全生物降解黑色地膜(M1)、全生物降解透明地膜(M2)和普通聚乙烯透明地膜(M3) 3个处理,研究不同处理对甘薯全生育期土壤温度、土壤湿度和甘薯产后经济收益的影响。结果表明：在甘薯生长前期,M2和M3处理下土壤温度高于M1,随着甘薯生长时间增加,M3处理下土壤温度高于M1和M2处理。甘薯全生育期,M3处理下土壤温度平均值较M1和M2处理分别高0.19℃和0.51℃。覆膜处理对土壤温度和水分的影响效果随土层深度增加而逐渐减弱。甘薯全生育期,M1和M2处理下土壤水分较M3处理分别降低0.67%和2.23%。M2处理下甘薯产量、商品率和总收入最高,其投入产出比最低,经济效益最佳。综上所述,考虑到地膜覆盖栽培技术长期应用对农田生态环境和耕地土壤质量的影响,结合不同地膜覆盖对增温、保墒和投入产出比的影响,全生物降解地膜有利于农业生态系统的可持续发展,以M2处理经济效益最佳,适宜在该地区持续应用。     

新疆地区全生物降解膜降解特征及其对棉花产量的影响

针对残膜污染已经成为新疆棉田最严重的生态环境问题,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,在我国西北内陆棉区(新疆石河子)开展了田间试验评价研究。结果表明,由于配方的不同,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显著的差异性。从地表覆盖试验与填埋试验的结果看,与日本的生物降解地膜(CK2)相比,国内的3种供试地膜品种都表现为降解过快,特别是A膜和B膜,降解最为迅速,C膜降解相对较慢。过快的降解速率显著地影响了3种供试降解膜的增温保墒性能,特别是A膜和B膜,与普通膜(CK1)相比,土壤温度平均低2～3℃,土壤水分低3～5个百分点,3种供试降解膜比较,C膜的增温保墒效果略好。从产量结果来看,与普通膜相比,国内供试的A膜和B膜对产量影响较大,减产幅度分别为20%以上,供试C膜和对照的日本降解膜都表现为增产趋势,但与普通膜产量结果比较差异并不显著。     

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。     

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....     

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.     

地膜降解与土壤温度和含水量的关系及其对棉花产量的影响

为研究膜下滴灌棉田覆用降解地膜的保温保墒效果,通过田间试验,设DM1(普通聚乙烯地膜)、DM2(低降解率地膜)、DM3(中等程度降解率地膜)、DM4(高降解率地膜)4个覆膜处理,对各处理的地膜降解率、地温、土壤含水量、棉花产量进行调查测试,分析地膜不同降解率与土壤温度、含水量的相关关系。结果表明:棉花各生育期地膜降解率与产量呈负相关关系;地膜降解率与土壤温度呈线性负相关关系,其相关性在花期、花铃期、盛铃期达到极显著水平(P0.01),其相关系数在盛铃期达到0.924 9的最高值;地膜降解率与土壤含水量亦呈线性负相关关系,其相关性在各生育期均达显著水平(P0.05),其相关系数的大小顺序是:花铃期(0.980 2)盛铃期(0.978 9)花期(0.771 2)苗期(0.703 4)蕾期(0.695 6)。说明,地膜不同降解率对棉花产量影响显著,地膜降解率与棉田土壤温度、土壤含水量呈线性负相关关系,且地膜降解率高低对盛铃期地温影响最大,对花铃期土壤保墒作用调控最强。为实现环境和产量的双赢目标,在生产中选择适宜降解率的降解地膜十分必要。     

生物降解地膜对棉花温度、郁闭度、产量及纤维品质的影响

为了验证生物降解地膜在大田的应用效果,于2017年在新疆石河子设置生物降解地膜(biodegradable mulch film,BD)和普通地膜(common mulch,PE)棉田覆盖处理,研究滴灌条件下生物降解地膜降解程度及其对棉田土壤温度、棉花郁闭度、产量和品质的影响,并进行经济效益分析。结果表明:BD覆盖60 d后膜面开始降解,至棉花收获降解率为75.71%,PE全生育期未降解,地膜质量正常损耗4.70%;在棉花苗期、蕾期、花铃期及吐絮期4个时期中,BD土壤温度分别比PE土壤温度低1.80、2.32、2.26、0.91℃。BD和PE覆膜58 d时郁闭度没有差异,并同时于覆膜87 d时完成封行,但BD郁闭度增长速度比PE快6.36%。BD株高、果枝台数、单铃质量均较PE减少,但单株有效铃数较PE高0.1个。BD较PE减产55.8 kg/hm~2,棉花纤维品质没有差异,净收入减少1 012元/hm~2。在生产中,BD一定程度上可以代替普通地膜进行推广使用,改善残膜污染问题,但仍需在价格和功能上进一步优化。     

生物降解地膜对玉米生长的影响及其田间降解状况

生物降解地膜可以有效解决白色污染问题，本试验观察生物降解地膜在田间的降解状况及作物的生长，研究了它对玉米生长的影响。结果表明：生物降解地膜从地膜边缘开始降解，由小孔洞逐渐大块裂开，到作物收获时．暴露在地表的地膜全部降解，而埋土部分和根系周围降解缓慢；玉米苗期和拔节期用降解地膜覆盖土壤贮水量可以比裸地增加3倍和1倍，保墒效果较好。抽雄期后土壤贮水量降低到播种期贮水量之下，保墒作用越来越弱；玉米生育前期。生物降解地膜可以提高地温0．41～0．9℃，到中后期增温作用不明显；生物降解地膜覆盖使玉米提前10d成熟并增加了产量．但与普通膜相比差异不显著。     

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。     

生物降解地膜田间应用降解效果及对后茬早稻产量的影响

为了有效地解决地膜白色污染问题,加快生物降解地膜在马铃薯上的推广应用,通过大田试验研究了在冬种马铃薯上覆盖生物降解地膜的田间降解特性及对后茬作物水稻产量的影响。结果表明,生物降解地膜在覆膜60 d时开始降解,马铃薯收获时(覆膜125 d)的降解失重率达36.26%。马铃薯收获后不回收残膜,生物降解地膜在土壤里继续降解,在种植1茬早稻和1茬晚稻后的降解失重率分别为88.49%和96.41%,在晚稻收获后生物降解地膜已基本全部降解。生物降解地膜残留于土壤中,不会影响下茬作物早稻的生长及产量,与普通地膜残膜处理区比较,早稻产量增加,且差异极显著。因此,生物降解地膜能够从源头上控制农业污染物产生,从而彻底解决地膜白色污染问题。     

全生物降解地膜覆盖对烟草生长及土壤理化性质的影响

以烟草品种CS80为材料,选用4种全生物降解地膜(T1、T2、T3、T4 ),以聚乙烯(PE)地膜作对照(CK),2022年3月8日覆膜,25日移栽烟苗,用相机定点拍照,记录地膜的降解特性,GPS温度记录仪连续测定10 cm土层温度;于烟苗移栽后45 d测定烟草的株高、茎围、最大叶叶长、最大叶叶宽、节距和叶片数,分别于移栽后45 d和105 d测定土壤的pH,有机质、总氮、总磷、总钾和有效磷含量,脲酶、蔗糖酶和β–葡萄糖苷酶活性,分析全生物降解地膜的降解特点及地膜覆盖对烟草生长和土壤理化性质的影响。结果表明：T1于覆膜后第70天开始降解,降解最快,T3于覆膜后第85天才开始降解,降解最慢;覆膜结束后,4种全生物降解地膜降解等级均达到5级以上,增温、保墒效果均与PE地膜相近;与CK相比,移栽后第45天,T2、T3和T4覆盖能够提高烟株的株高、最大叶叶长和最大叶叶面积;T2的产量较CK增加0.8%,T1、T3和T4处理的产量分别较CK减少41.6%、25.5%和5.9%;T1和T4覆盖的产值较CK增加8.7%和6.6%,T1和T3覆盖较CK减少37.6%和17.6%;覆盖T2和T3降低了土壤的有机质、总氮、有效磷含量以及土壤脲酶和β–葡萄糖苷酶活性,提高了总钾含量及蔗糖酶活性。综上,T2覆盖的烟株的农艺性状、产量和产值均优于其他处理,具有替代PE膜的潜力。     

不同生物降解地膜对大蒜产量的影响

以大蒜为试材,研究了4种不同降解地膜的物理性能和降解特性,并测定了蒜头产量和生物产量。结果表明,4种生物降解地膜物理性能和降解期存在显著差异,这些差异对大蒜的生物产量和蒜头产量有显著影响。SND1、SND2两种地膜降解速度较快,降解期不能满足大蒜的需要,大蒜产量比对照低。SND3尽管在大蒜收获前未出现明显降解,但透光率较低、雾度较高,其产量比对照显著降低;SND4在大蒜收获前未出现明显降解,且透光率和雾度与对照接近,产量略高于对照,表明选择功能期满足需要、透光率和雾度适宜的降解地膜,可以实现降解与功能的同步,不仅利于增产,而且可通过降解减少对环境的不良影响。     

全生物可降解地膜对茄子生长及土壤水分的影响

以“五星大苠茄”茄子品种为试材,采用普通PE地膜与5种可降解地膜对栽培茄子生长及土壤水分影响进行对比研究全生物降解膜对土壤水分、茄子生长的影响,分析茄子生育期全生物降解膜的拉伸强度和断裂伸长率的变化。结果表明,全生物降解膜的降解速度显著高于普通地膜,其中：白色全生物降解膜的降解速度快于黑色全生物降解膜。土壤含水量在茄子生长前期与普通地膜无差异,茄子产量与普通地膜差异不显著,但全生物降解膜的拉伸强度和断裂伸长率在茄子生育期显著低于普通地膜。全生物降解膜对茄子的株高、茎粗、含水量,以及产量的影响与普通地膜差异不显著,但对环境的友好作用日益凸显。因此,在试验区域以购于浙江家乐蜜园艺科技有限公司的全生物降解地膜黑膜替代普通塑料地膜是具有可行性的,但还需进一步验证。     

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。     

全生物降解地膜的降解效果及其对烤烟产质量的影响

为全生物降解地膜在烤烟生产上的推广应用提供参考,采用田间试验研究全生物降解地膜的降解效果及其对烤烟覆盖栽培产质量的影响。结果表明:采用1m×0.010mm白色全生物降解地膜进行烤烟覆盖栽培的效果最好,产量和产值分别达2 162.70kg/hm~2和50 426.70元/hm~2,分别比PE膜覆盖栽培(2 098.20kg/hm~2和4 8651.90元/hm~2)增加64.50kg/hm~2和1 774.80元/hm~2,增长3.07%和3.65%;上中等烟率增加3.58百分点,节约成本199.20元/hm~2,且烟叶的物理结构适中、化学成分协调;在覆膜135d时,全生物降解地膜的降解率达63%,比PE膜(3.5%)增加59.5百分点,有效解决了环境白色污染问题。     

7种黑色全生物降解地膜性能测试及对旱地马铃薯的影响

基于旱地马铃薯绿色覆盖栽培需求,引进7种黑色全生物降解地膜,研究其抑蒸效果、田间降解特性及覆盖栽培对马铃薯产量的影响。结果表明,供试7种黑色全生物降解地膜抑蒸效果显著低于对照PE黑膜,140 d内抑蒸率较对照PE黑膜低41.73%,黑色全生物降解地膜DX1抑蒸效果最佳,达到61.32%。供试的7种黑色全生物降解地膜田间埋设180 d的降解率为4.77%～28.79%,平均为13.18%,黑色全生物降解地膜DX10降解率最高,达到28.79%;田间起垄覆盖174 d后,供试黑色全生物降解地膜膜面均出现了不同程度破裂,其中黑色全生物降解地膜DX2的破裂程度最严重,黑色全生物降解地膜DX4、DX7、DX10膜面完整性较好。供试的7种黑色全生物降解地膜覆盖平均较对照PE黑膜覆盖减产3.18%,WUE较对照PE黑膜覆盖降低了6.69%。综合考虑认为,黑色全生物降解地膜DX1、DX7综合表现优良,可在定西市旱地马铃薯全膜(黑膜)覆盖大垄双行栽培中进行生产试验推广。     

不同强度地膜对棉花生长及产量影响

为了研究高强度地膜对棉花生长及产量影响,在新疆库尔勒市包头湖农场对2种不同生产工艺的高强度聚乙烯地膜(Q1、Q2)和1种传统聚乙烯地膜(PE)进行试验,分析不同强度地膜覆盖下保温保墒性能对棉花生长和产量的影响.结果表明:高强度地膜Q1、Q2在使用前后的拉伸性能和断裂标称应变指数均高于传统地膜PE,具有良好的增温保墒功能...