生物降解地膜对崇明生态岛“两无化”水稻土壤环境的影响

在水稻机械插秧种植的条件下,研究覆膜种植技术中使用的生物降解地膜在世界级生态岛崇明岛“两无化”水稻田中的降解过程及其对土壤环境的影响。结果表明:除覆膜条件不同、其他农艺措施均一致的条件下,到水稻收获期,覆盖生物降解地膜区域的地膜在稻田中几乎完全消失,覆膜区域稻田土壤理化性质变化与不覆膜区域基本一致。与种植前相比,收获后覆膜区域水溶性盐总量无显著变化,不覆膜区域下降6.5%;覆膜区域与不覆膜区域有机质含量分别增加10.8%、3.2%,碱解氮含量分别增加11.0%、5.9%,有效磷含量分别增加11.8%、4.6%,速效钾含量分别下降15.9%、19.6%。覆膜区域与不覆膜区域土壤微生物数量较种植前均有所减少,与种植前相比,收获后细菌分别下降51.4%、57.3%,真菌分别下降52.8%、51.8%,放线菌分别下降45.7%、43.9%。研究表明,PBAT材料的生物降解地膜在崇明岛“两无化”稻田中降解性能良好,地膜在光、氧、温度、微生物等作用下发生了降解,覆膜更有利于土壤养分和细菌数量的保持,其应用于崇明岛“两无化”水稻生产具有可行性,对土壤环境影响不显著。

不同厚度生物降解地膜在崇明生态岛“两无化”稻田中的降解特性研究

2020年6—12月,在崇明生态岛“两无化”水稻种植基地进行大田实验,检测并分析了生物降解地膜的微观形貌、化学结构、相对分子量,探究不同厚度生物降解地膜的降解以及物理化学性质的变化。结果表明:随着覆膜时间延长,不同厚度的生物降解地膜表面均出现孔洞且数量逐渐增多;生物降解地膜中聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)可能发生了诺里什Ⅱ型反应,导致高分子材料分子链的断裂;生物降解地膜相对分子量均先增后减,地膜中高分子在稻田环境中发生了的断裂、重组、分解,形成分子量相对较小的降解物;覆膜135 d时厚度为0.0100、0.0090、0.0085 mm的生物降解地膜的数均分子量分别比初始下降了15.32%、28.54%、22.88%,重均分子量则分别下降了17.00%、21.73%、16.21%。