不同类型地膜降解规律及其对土壤理化性质的影响

作     者：路浩东 赵少婷 张俊丽 王蕊 贾汉忠 代允超 LU Haodong;ZHAO Shaoting;ZHANG Junli;WANG Rui;JIA Hanzhong;DAI Yunchao

作者机构：西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 西安市农业技术推广中心西安710089 渭南市农业技术推广中心陕西渭南714000 合阳县农业技术推广中心陕西渭南715399 

出 版 物：《农业资源与环境学报》 (Journal of Agricultural Resources and Environment)

年 卷 期：2024年第41卷第5期

页      面：1171-1181页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 120405[管理学-土地资源管理] 

基　　金：陕西省农业协同创新与推广联盟重大科技项目(LMZD202106) 国家自然科学基金项目(42007303) 国家重点研发计划项目(2023YFD1700102) 陕西省农业科技创新驱动项目(NYKJ-2022-YL(XN)39) 

主　　题：不可降解地膜 可降解地膜 土壤理化性质 降解规律 微塑料 

摘      要：作为世界上最大的地膜生产国和消费国,我国面临着传统地膜带来的土壤污染问题,可降解地膜在解决这一问题的同时也带来了新的争议。地膜覆盖改变了土壤水热循环,对土壤理化性质产生一定影响,然而覆盖不同种类地膜对土壤理化性质的影响以及降解特性差异有待进一步研究。本研究选取生物渗水黑膜(IB)、生物渗水白膜(IW)、生物渗水灰膜(IG)、生物降解黑膜(DB)、生物降解白膜(DW)、聚乙烯黑膜(AB)和聚乙烯白膜(AW)等7种地膜,在试验中分别采用氙灯或紫外灯老化来探究不同种类地膜对土壤理化性质的影响及其降解特性。结果表明:采用氙灯或紫外灯老化35 d后,相较于对照处理(CK),氙灯+DW处理土壤pH增加最多,增加了0.2;紫外灯+DW处理土壤有机质含量提高最多,提高了2.93 g·kg^(-1);紫外灯+IG处理土壤阳离子交换量增加最多,增加了8.28 cmol·kg^(-1),但差异不显著;覆盖地膜可以促进硝态氮向氨态氮转化。在地膜降解方面,不可降解地膜在光照条件下短期内几乎不发生降解,可降解地膜则明显降解,其中紫外灯光照条件下降解速率大于氙灯光照条件;氙灯光照条件下地膜老化降解速率表现为IGIBIWDW≈DB,紫外灯光照条件下地膜老化降解速率表现为DBIG≈IBDW≈IW;地膜降解时发生分子键断裂并伴随官能团变化,主要发生官能团相对含量变化,进而造成地膜裂解,形成微塑料进入土壤,对土壤环境造成危害。研究表明,短期内地膜覆盖对土壤理化性质有积极作用,生物渗水地膜降解速率快于生物降解地膜,不同地膜短期内均可以保持完整性,适合生长周期较短的作物,但可降解地膜会产生更多的微塑料,危害土壤环境。