降解周期可调控的甘蔗渣生物降解地膜增温保墒性能分析

针对云贵高原地区春季播种时存在季节性干旱的问题,使用塑料地膜容易导致农田土壤污染的现状,该研究采用Box-Behnken设计试验,将施胶剂成分的硅酸钠、可溶性淀粉、硅油含量作为因变量,将降解率、抗张强度、土壤温度、土壤水分作为响应值,制备了一种降解周期可调控增温保墒甘蔗渣生物降解地膜。以不覆膜作为对照组(CK),探讨生物降解地膜的降解性能、抗张强度及对土壤水分和温度的影响,并观察降解过程中地膜纤维结构的变化。结果表明,地下覆膜的降解速度和降解强度均高于地表覆膜,覆膜72 d时,二者的降解率最高分别达86.41%、70.44%。在覆膜72 d时,地表试验组抗张强度下降到9.77~21.97 N/m,地下试验组在49 d后抗张强度接近为0;扫描电镜观察到地膜出现断裂的短纤维,与降解过程中地膜宏观表现出的膜片出现孔洞、质量逐渐下降规律一致。与CK相比,覆膜对提高土壤早间、午间、晚间温度均具有显著作用(P<0.05),且所有试验组对提高土壤含水率均有显著影响(P<0.05)。综上,甘蔗渣生物降解地膜的增温、保墒性好,为农业生产上推荐适宜的地膜组成及含量以指导生产实践具有较好的应用价值。

制备可降解地膜的甘蔗渣纤维力学性能试验

为解决日益严重的地膜残留问题、增加甘蔗渣附加值,以榨糖后废弃物甘蔗渣为原料,以蒸煮Na OH浓度、打浆时间为试验因素,采用化学-机械耦合法制备甘蔗渣可降解地膜纤维,并对甘蔗渣可降解地膜纤维的力学性能进行检测。运用design-expert软件对地膜的抗张强度、耐破指数、耐折度及撕裂指数性能指标进行响应面分析,得到甘蔗渣纤维力学性能最优参数,并进行验证,为甘蔗渣制备可降解地膜提供理论依据。