李海萍

一、研究的目的及意義

在青島市馬鈴薯種植代表區(qū)域開展全生物可降解地膜埋土和曝曬試驗，觀測各參試可降解地膜樣品的農(nóng)田覆蓋效應(yīng)及其降解性能的可控性。通過全生物可降解地膜的降解性能篩選適合本地區(qū)覆蓋的地膜類型，確定其在消除地膜殘留污染方面的可能性。

二、試驗設(shè)計

1.暴曬試驗

曝曬試驗采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)6種降解地膜和普通PE地膜對照CK2，共7個處理，每個處理為一個試驗小區(qū)，2次重復(fù)，共14個小區(qū)。每個小區(qū)的長度為13.5m，覆膜寬度95cm，壟面寬度35cm。在田間按正常的作業(yè)方式進(jìn)行鋪膜，采用的人工覆膜方式，膜下不種植作物，確保地膜完全暴露在陽光下，每隔天觀察一次，達(dá)到誘導(dǎo)期后天觀察一次，觀察內(nèi)容包括地膜的破碎情況，透明度等。

2.填埋試驗

將6種降解地膜和1種普通PE地膜CK2，分別裁剪成40（橫向）×30（縱向）cm的膜片，將地膜裝入裝入20目防蟲網(wǎng)袋中，做好標(biāo)記。填埋試驗分三個觀察期，每個觀察期三次重復(fù)，共63塊地膜。在同一地塊共挖9個平底坑，坑的大小要足夠平展放置7個處理的一次重復(fù)，將地膜隨機(jī)排列，埋入深度為10-20cm的土層中，回填挖出的全部土壤登記在案。

三、試驗調(diào)查

1.地膜降解情況調(diào)查

地膜覆蓋后按時記錄地膜降解情況，在覆膜后前30天，每10天觀測一次;覆膜后31-40天，每5天觀測一次;覆膜后41天起，每3天觀測一次，直至誘導(dǎo)期結(jié)束（最多到覆膜后75天）;以后恢復(fù)每10天觀測一次;記錄各參試膜破損情況（是否出現(xiàn)裂紋、裂縫、破碎程度，記錄裂紋、裂縫的數(shù)量以及破碎的塊數(shù)并記錄），并判定降解情況，重點記錄誘導(dǎo)期的出現(xiàn)日期。

2.填埋試驗調(diào)查

按照試驗?zāi)甓扔嫞嚇勇裢梁蟮?0天、180天和365天取出一個區(qū)組的所有膜樣，洗凈并稱重，按照統(tǒng)一的試驗編號做好標(biāo)記，觀測埋設(shè)膜降解外觀變化情況。每個樣品均需拍照記錄。

地膜降解分級指標(biāo)：

（1）誘導(dǎo)期，即從覆膜到壟（畦）面地膜出現(xiàn)多處（每延長米3處以上）≤2cm自然裂縫或孔洞（直徑）的時間;

（2）開裂期，即壟（畦）面地膜出現(xiàn)≥2cm、<20cm自然裂縫或孔洞（直徑）的時間;

（3）大裂期，即壟（畦）面地膜出現(xiàn)大于20cm自然裂縫的時間;

（4）碎裂期，地膜柔韌性盡失，壟（畦）面地膜出現(xiàn)碎裂，最大地膜殘片面積≤16cm2的時間;

（5）無膜期，壟（畦）面地膜基本見不到地膜殘片的時間。

從上表可以看出：PE地膜不可降解。天冠地膜的降解速度明顯快于其他地膜，而且在馬鈴薯整個生育期結(jié)束時降解程度要高于其他地膜。其余5種地膜的降解速度基本一致。

3.暴曬區(qū)地膜降解情況

曝曬區(qū)與作物覆膜栽培區(qū)覆膜時間相同，按照試驗田間設(shè)計，將各處理地膜覆蓋于試驗小區(qū)壟面上。觀察并記載曝曬區(qū)組和作物覆蓋栽培區(qū)組各降解地膜達(dá)到降解階段的時間。降解分級指標(biāo)與栽培區(qū)相同。

收獲時，暴曬區(qū)處理A、B、C、D都剛進(jìn)入誘導(dǎo)期，地膜比較完整，耕作機(jī)械及人工對其可以完全回收，而E已進(jìn)入大裂期，F(xiàn)進(jìn)入碎裂期，地膜破損厲害，無法回收，不影響耕作。

4.填埋區(qū)各處理地膜降解情況：

填埋區(qū)90天，降解膜A、B、D進(jìn)入大裂期，降解程度++，降解膜C進(jìn)入開裂期，降解程度+，降解膜E及對照CK2未降解，處理F進(jìn)入誘導(dǎo)期;填埋期180天之后，處理降解膜A、B、C、D進(jìn)入無膜期，地膜完成降解，降解膜F進(jìn)入碎裂期，降解程度+++，降解膜E及對照CK2未降解。

四、結(jié)果分析

1、 暴曬試驗地膜降解速度快，說明紫外線暴曬相比栽培環(huán)境可以加快地膜降解速度。

2、填埋區(qū)全生物降解膜A、B、D在10-15cm中180天之后基本完全降解，田間觀測與實驗室計算失重率吻合，降解率98%以上。降解膜完全破碎化，降解成為細(xì)小顆粒。經(jīng)實驗室沖洗、晾干，20目防蟲網(wǎng)內(nèi)只附著很小幾片破碎降解膜。降解膜C、F狀況類似，膜的韌性完全喪失，但仍基本保持完整，很小外力即破碎。經(jīng)實驗室沖洗、晾干，防蟲網(wǎng)內(nèi)附著部分破碎降解膜。計算C失重率為72.8%，F(xiàn)失重率為59%，兩種可降解膜均進(jìn)入加速降解期。光氧雙降解膜E與普通對照膜CK2田間觀測未出現(xiàn)降解，實驗室稱重計算失重率出現(xiàn)負(fù)值，分析原因是由于填埋過程中，由于分子運(yùn)動，填埋的地膜會附著微小土壤顆粒，無法去除，所以填埋180天之后的地膜重量反而增加，也說明了這種光氧雙降解和PE膜一旦殘留在土壤耕作層中，將會形成長期危害。

3、黑色全生物可降解膜今年產(chǎn)量很低，一個原因是黑色不適宜于青島地區(qū)的馬鈴薯作物，另一個原因是說明降解地膜企業(yè)產(chǎn)品配方的不穩(wěn)定性。

4、處理E在栽培區(qū)及暴曬區(qū)的降解程度比填埋區(qū)高，因為光氧雙降解膜降解條件對太陽光輻射敏感，如果埋進(jìn)土層，基本不降解。

5、全生物可降解地膜對土壤環(huán)境敏感，基本在180天之后完成降解。

（作者單位：266071山東省青島市農(nóng)業(yè)環(huán)保能源工作站）