腐植酸可降解地膜的生物降解性研究

为研究腐植酸可降解地膜的生物降解性,采用微生物降解试验和受控埋土试验观察微生物生长情况,并测定了可降解地膜在降解过程中的重量损失;以埋有地膜的土壤为材料测定了微生物数量和土壤酶活性,探讨了残膜对土壤微生物代谢活动的影响。结果表明:微生物对地膜的降解起促进作用,真菌对地膜降解的影响最为明显,且淀粉含量最高的地膜降解速度最快;地膜降解的中间产物能促进土壤微生物的数量和生化活性,与无地膜填埋土壤相比,埋有地膜a土壤的细菌数量提高了205.1%,真菌数量提高了110.4%,埋有地膜b土壤的放线菌数量提高了46.9%;埋有地膜b土壤的过氧化氢酶活性提高了156.2%,埋有地膜a土壤的蔗糖酶活性提高了198.6%,埋有地膜b土壤的呼吸强度提高了24%,其影响不仅与腐植酸含量有关,还与地膜的降解程度有关。     

热塑性可降解木薯淀粉的制备工艺

采用醋酸乙烯酯和丙烯酸甲酯2种单体共接枝改性木薯淀粉,研究了其制备工艺的影响因素,并通过红外光谱证实2种单体接枝到木薯淀粉的侧链上。单因子实验结果表明,各因子的适合水平分别为过硫酸铵16mm olL,单体浓度1.16moL,单体配比30∶70,反应温度65℃,反应时间3h。     

垄沟集雨种植下不同降解地膜沟覆盖对农田马铃薯产量和土壤水热的影响

为筛选适宜于西北旱作区沟垄集雨系统下马铃薯生长和产量提高的降解地膜类型,于2015—2016年设置两年田间试验,以平作不覆盖为对照(CK),研究生物地膜(DS)、麻纤维地膜(DM)和液态地膜(DY)的降解特征、土壤水热效应及其对马铃薯生长、产量的影响。结果表明,两年试验期内不同类型降解地膜的降解失重率整体表现为DY>DM>DS,DY完全降解,DM和DS两年平均降解失重率达72.3%和38.3%。两年生育期平均土壤蓄水量各处理表现为DS>DM>DY≈CK,DM和DS在生育关键期(播后70 d)有效增加0~160 cm层土壤蓄水量,2015年较CK分别增加29.0%和15.6%,2016年分别增加17.8%和11.6%;而DY与CK无显著差异。与CK相比,DY在播后30~50 d土壤保温效应显著,DM 在播后0~70 d土壤增温效果尤为显著;在播后110 d各处理土壤增温效应差异不显著。土壤水分、温度与马铃薯总产量Pearson相关分析表明,播后30 d土壤水分、温度对马铃薯总产量的形成至关重要,且播后70~90 d土壤水分对总产量的影响高于土壤温度。与CK相比,DM、DS和DY的马铃薯产量2015年分别显著增加20.3%、17.4%和9.2%,2016年分别显著增加18.1%、17.0%和12.2%;DS、DM的水分利用效率2015年分别显著增加24.1%和24.5%,2016年分别显著增加23.1%和15.2%。两年马铃薯纯收益均以DM最高,较CK分别显著增加47.8%和32.4%。综上,沟垄集雨种植下可降解地膜沟覆盖能显著改善旱地土壤水热环境,提高马铃薯产量、水分利用效率和纯收益,以沟覆盖麻纤维地膜处理效果最佳。本研究结果为降解地膜覆盖种植应用于西北旱作区马铃薯农业生产提供了理论依据和技术参考。     

可降解膜覆盖对一维土柱水分蒸发的影响

为解决残膜污染问题、探讨降解膜覆盖对土壤水分蒸发过程的影响规律,开展室内土柱蒸发试验,研究了在2种辐射方式(连续、间断)下5种覆盖层(CK:无膜;PE:普通地膜厚0.008 mm;BD1:A型降解地膜厚0.010 mm,诱导期45 d;BD2:B型降解地膜厚0.010 mm,诱导期60 d;BD3:C型降解地膜厚0.012 mm,诱导期60 d)对土壤水分蒸发特性的影响.结果表明:地膜覆盖对土壤蒸发影响显著,连续辐射蒸发下,处理CK的累积蒸发量为34.2 mm,与 CK 相比处理PE,BD1,BD2,BD3的抑蒸率分别为31.22%,15.61%,15.94%和15.35%;间断辐射蒸发下,处理CK的累积蒸发量为32.5 mm,与 CK 相比处理PE,BD1,BD2,BD3的抑蒸率分别为25.84%,15.69%,16.74%和12.15%,抑制作用从大到小依次为PE,BD2,BD1,BD3,CK.在相同的辐射方式下,降解膜处理累积蒸发量的Rose模型拟合效果优于其他处理.从2种辐射方式下降解膜的蒸发特性和其拟合效果得出,B型完全生物降解地膜相对于A,C型完全生物降解地膜,能更有效地抑制水分的蒸发散失,其模型拟合效果更好.     

地膜对农田土壤及玉米籽粒邻苯二甲酸酯累积状况的影响

为探讨邻苯二甲酸酯(PAEs)在土壤-植物系统中的残留和累积状况,检测了不同厚度(0.012、0.010、0.008 mm)和不同降解类型地膜中PAEs的含量,动态比较了地膜处理方式(填埋和暴晒)对PAEs在土壤中的残留情况,通过田间试验分析了不同覆膜年限(5、15、25 a)对土壤和玉米籽粒PAEs累积的影响。结果表明:0.012 mm的加厚地膜PAEs含量高于普通(0.008 mm)地膜,可降解地膜中PAEs的含量高于PE地膜,检出PAEs同系物分别为DMP、DEP、DBP、DEHP和DNOP共5种,其中DBP和DEHP含量较高。大田处理90 d后发现,不同降解类型地膜填埋处理的土壤PAEs含量平均高出暴晒处理1.49倍,表明土壤PAEs含量受地膜处理方式的影响。随着覆膜种植年限的延长,玉米地土壤PAEs累积增加,其中以DBP和DEHP增加最明显。玉米籽粒中仅检测到PAEs同系物DBP,且土壤中PAEs含量与籽粒中的呈显著正相关,说明玉米会吸收土壤中的PAEs并转移到籽粒中。     

吉林省东南部稻区有机水稻栽培的除草技术初探

为了研究与探索有机稻田的除草新方法,提高有机稻田的除草效果,采用水稻插秧前覆盖可降解膜、插秧后6个时期分别在行间覆盖稻草等措施消除和控制有机稻田的杂草数量,筛选有机稻田最佳的除草措施与时期。结果表明：有机稻田插秧前覆盖可降解地膜对杂草防除效果最好,既达到高效防除本田杂草的目的,又可在不影响有机稻米品质的前提下,提高产量,增加收益。水稻分蘖前期（6月13—18日）和分蘖末期（7月3日）行间覆盖稻草可以有效防除稗草、菵草和野慈姑;秧苗移栽后或分蘖始期（6月8—10日）覆盖稻草可以提高萤蔺的防除效果。插秧前覆盖生物降解膜,缓苗至分蘖末期根据杂草种类分期在行间覆盖稻草,不仅对杂草有较好的防除效果,而且还有明显的增产作用,并且对稻米品质没有明显的影响。行间覆盖稻草还可以达到稻草还田,培肥地力的效果。     

降解地膜覆盖对土壤环境和旱地向日葵生长发育的影响

为了减轻农田白色污染,提高旱作区农作物温度和水分利用效率,在阴山北麓进行了地膜覆盖模拟试验。研究不同覆膜处理对土壤温度、水分和旱地向日葵生长发育的影响。结果表明：覆膜处理较露地处理地温平均提高了3℃左右,日本降解膜增温作用最为明显。2009年与2010年,日本降解膜处理的向日葵水分利用效率分别为8.19、7.23 kg/(hm2?mm),表现均高于其他试验处理。从生长发育结果来看,日本膜处理的向日葵生育期较露地处理和广东膜处理有所提前,籽实产量等性状指标值与普通地膜无显著差异,但均显著高于露地处理。从地膜降解结果来看,广东膜裂解早,增温保墒作用不足;日本膜约90天分解为碎块,此时向日葵已渡过低温期,日本膜增温保墒作用良好,对向日葵增产作用显著,同时生态环保,适宜在该干旱半干旱地区推广。     

降解地膜的热解特性及热动力学研究

Developing degradable films is an important means for resolving the problem of film pollution; however, in recent years, there have been only few studies related to the thermal analysis of degradable plastic films. This research detailed the composition and pyrolysis of one kind of ordinary and three kinds of degradable plastic films using the differential thermal analysis （DTA） technique. The results showed that degradable films and ordinary film had similar DTA curves, which reflected their similar compositions; however, small differences were measured, which were due to the added constituents of the degradable films. The pyrolysis reaction orders of each film were about 0.93. The pyrolysis activation energies and pre-exponential factors followed the order of ordinary film 〉 photodegradable film 〉 photodegradable calcium carbonate film 〉 biodegradable film. The results of this research laid the foundation for new theories for harnessing soil pollution caused by plastic films.     

聚丙烯二氧化钛负载膜固定化农药降解酶的研究

利用聚丙烯负载二氧化钛膜固定农药降解酶(EC3.1. 8. 2),研究了酶固定化的条件,选择农药甲基对硫磷进行了降解试验。结果表明,酶固定化最佳时间为1.5 h,最适固定温度为20℃,最佳固定化酶液浓度为1.6 mg/mL。吸附农药降解酶的聚丙烯负载二氧化钛酶膜,通过与游离酶的比较,固定化酶最适反应温度有所偏移,提高了5℃,酶降解农药的最适pH值为8.5,对农药甲基对硫磷的降解率30 min内达到70%以上,并且固定后的二氧化钛酶膜具有良好的稳定性。     

CNKI期刊视域下降解地膜研究态势文献计量分析

以CNKI《中国学术期刊网络出版总库》为检索源,利用文献计量学方法,分析1987—2018年国内降解地膜研究态势。结果显示：降解地膜研究文献数量偏少,近10年来其速度和数量呈上升趋势;研究区域全国各地区均有涉及,新疆、甘肃、山东是研究靠前的3个地区;研究情报源分布较为广泛,但高质量载文期刊较少;研究人员分散不稳定,核心作者不突出;科研和教学单位是主要研究机构,研究内容多为应用降解地膜后对土壤水热及作物产量的影响,而在降解机理、环境安全方面的研究比较缺乏。建议降解地膜今后的研究方向和趋势应满足"五性一配套"综合体系,即：功能性、操作性、可控性、经济性、安全性和配套性。