內(nèi)蒙古陰山北麓馬鈴薯應(yīng)用PBAT/PLA全生物降解地膜可行性分析

武巖，靳拓，王躍飛，賀鵬程，羅軍，劉宏金?，張雷?，郭曉宇，陳瑞英

1. 內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010；2. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站，北京 100000；3. 烏蘭察布市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000；4. 四子王旗農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，內(nèi)蒙古 四子王旗 011800

內(nèi)蒙古自20世紀(jì)70年代開始大面積推廣使用地膜，90年代初期全區(qū)地膜用量5700 t，2010年達(dá)到了4.82×104t，20年間全區(qū)地膜用量增加了7.5倍（白云龍等，2015），2019年內(nèi)蒙古地膜用量更是達(dá)到8.08×104t（國(guó)家統(tǒng)計(jì)局農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查司，2020）。在推廣新國(guó)標(biāo)地膜前，中國(guó)農(nóng)用地膜厚度較?。?.004—0.008 mm），在土壤中極易破碎，回收困難，加之破碎殘膜分子結(jié)構(gòu)（LLDPE或LDPE）穩(wěn)定，導(dǎo)致殘膜在土壤中不斷累積，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了不利影響。內(nèi)蒙古陰山北麓作為內(nèi)蒙古馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)，隨著其種植面積逐漸擴(kuò)大，地膜用量不斷增加，農(nóng)田殘膜污染問(wèn)題日益突顯，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害（Steinmetz et al.，2016；Gao et al.，2019；嚴(yán)昌榮等，2014），應(yīng)用全生物降解地膜成為解決農(nóng)田殘膜污染、保障作物產(chǎn)量的重要途徑（馬明生等，2020；蘇海英等，2020）。

目前，全生物降解地膜主要類型有3種，分別是以生物降解聚合物為材料的PLA型降解地膜、以石油脂肪族共聚物為基質(zhì)的 PBAT型降解地膜和PBAT、PLA共混制得的PBAT/PLA型降解地膜。PBAT/PLA全生物降解地膜可以使 PLA和 PBAT各自的缺陷得到互補(bǔ)，具備較好的機(jī)械性能、拉伸強(qiáng)度、優(yōu)良的延展性和較快的降解速度，被廣泛應(yīng)用（Palsikowski et al.，2017；Rocha et al.，2018；Shankar et al.，2018）。PBAT/PLA材料全生物降解地膜主要成分包括聚己二酸對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBAT)、聚乳酸（PLA）、聚己內(nèi)酯（PCL)、聚羥基丁酸酯（PHB）等聚酯類物質(zhì)，這些高聚物分子可在土壤微生物的作用下完全降解為水和二氧化碳（嚴(yán)昌榮等，2016；曲萍等，2017）。近幾年，國(guó)內(nèi)外對(duì)全生物降解地膜降解特性及其在玉米、棉花、向日葵、馬鈴薯等作物應(yīng)用方面進(jìn)行了大量研究，研究表明全生物降解地膜在減緩農(nóng)田殘膜污染、土壤增溫保墑、提高作物產(chǎn)量方面具有顯著作用（Cozzolino et al.，2020；Giordano et al.，2020；張妮等，2016；鄧方寧等，2020）。由于不同全生物降解地膜原料組成和生產(chǎn)工藝存在差異，各地區(qū)覆膜方式、作物種類、田間管理方式和自然資源條件不同，導(dǎo)致全生物降解地膜降解特征及對(duì)作物的增產(chǎn)效果也不盡相同（Wang et al.，2019a；Wang et al.，2019b；Giordano et al.，2020；鄧方寧等，2020）。前人多以當(dāng)季作物生育期內(nèi)降解地膜降解特征進(jìn)行研究，在作物收獲后降解地膜不能完全分解，針對(duì)全過(guò)程的降解特征研究還少見報(bào)道（Wang et al.，2019a；Giordano et al.，2020；張妮等，2016；鄧方寧等，2020）。因此，本研究以馬鈴薯為研究對(duì)象，在內(nèi)蒙古陰山北麓開展以 PBAT/PLA為原料的全生物降解地膜覆膜栽培試驗(yàn)與降解地膜填埋試驗(yàn)，研究分析全生物降解地膜全過(guò)程降解特征及其對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響，為同類地區(qū)馬鈴薯種植推廣應(yīng)用全生物降解地膜提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市四子王旗忽雞圖鄉(xiāng)麻黃洼二隊(duì)村（41°66′N，111°79′E），海拔1300 m，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，晝夜溫差大，年均氣溫2—5 ℃，全年≥10 ℃有效積溫2400 ℃，無(wú)霜期為110 d左右；區(qū)域內(nèi)干旱少雨，年均降雨量在300 mm左右，主要集中在7—9月。供試土壤（0—20 cm）的基本理化性質(zhì)為pH 8.5，有機(jī)質(zhì)15.1 g·kg?1，全氮 0.67 g·kg?1，堿解氮 50 mg·kg?1，有效磷 10.2 mg·kg?1，速效鉀 160 mg·kg?1。

1.2 試驗(yàn)材料

選用的3種PBAT/PLA型全生物降解地膜參數(shù)見表1。

表1 供試地膜基本情況Table 1 The information of test mulch film

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究分別設(shè)置了作物覆膜栽培試驗(yàn)和降解地膜填埋試驗(yàn)，其中作物覆膜栽培試驗(yàn)用于觀測(cè)作物生育期內(nèi)全生物降解地膜降解情況及降解強(qiáng)度，至作物收獲后停止觀測(cè)；降解地膜填埋試驗(yàn)在當(dāng)季作物收獲后定期監(jiān)測(cè)全生物降解地膜降解強(qiáng)度，至降解地膜完全分解后結(jié)束監(jiān)測(cè)。

1.3.1 作物覆膜栽培試驗(yàn)

試驗(yàn)于2019年5—9月、2020年5—9月進(jìn)行，供試作物為馬鈴薯，品種為夏坡蒂。采用半高壟膜下滴灌種植方式，大行距90 cm，小行距40 cm，株距33 cm，每公頃保苗45000株，播種時(shí)施肥、鋪膜、鋪設(shè)滴灌帶。試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，具體為：（1）上海弘睿全生物降解地膜，F(xiàn)1；（2）巴斯夫全生物降解地膜，F(xiàn)2；（3）蘭州鑫銀環(huán)全生物降解地膜，F(xiàn)3；（4）普通聚乙烯塑料（PE）地膜，CK；（5）露地種植作物（不覆膜），OF。每個(gè)處理3次重復(fù)，共15個(gè)小區(qū)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積約300 m2，各小區(qū)間以土壟分隔。

田間管理：播種施羊糞肥7.5 t·hm?2、施達(dá)利生物有機(jī)肥1.2 t·hm?2作基肥；施配方肥（13-17-15）150 kg·hm?2、磷酸二銨 150 kg·hm?2、硫酸鉀鎂 150 kg·hm?2作種肥。在生育期共進(jìn)行2次中耕培土、3次病害防治、6次追肥和9次灌水，追肥結(jié)合灌水進(jìn)行，全生育期共追施尿素300 kg·hm?2、硝酸鉀150 kg·hm?2、硫酸鉀 150 kg·hm?2、農(nóng)季高液體肥 300 kg·hm?2，9月中旬測(cè)產(chǎn)，所有處理田間管理一致。

1.3.2 降解地膜填埋試驗(yàn)

試驗(yàn)于2019年5月和2020年5月開展，采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)3個(gè)全生物降解地膜處理和1個(gè)普通PE地膜處理，編號(hào)與作物覆膜栽培試驗(yàn)一致。每個(gè)處理設(shè)180、365、540、730 d等4個(gè)觀察期，每個(gè)觀察期設(shè)3次重復(fù)，共48個(gè)小區(qū)隨機(jī)排列。將3種全生物降解地膜和1種普通PE地膜裁剪成40 cm×30 cm大小，裝入20目防蟲網(wǎng)袋中，埋在長(zhǎng)50 cm、寬50 cm、深10 cm的坑內(nèi)，回填挖出的全部土壤。降解地膜填埋試驗(yàn)區(qū)域的覆膜、田間管理與作物覆膜栽培區(qū)相同。

1.4 樣品的采集及測(cè)定項(xiàng)目

1.4.1 土壤樣品的采集與監(jiān)測(cè)

1.4.1.1 土壤溫度（作物覆膜栽培試驗(yàn)區(qū)）

在馬鈴薯種植覆膜后，將 HOBO water Temp Prov 2溫度記錄儀埋設(shè)在10 cm土層處，每60 min記錄一次土壤溫度，每天土壤溫度以24 h平均土壤溫度為準(zhǔn)。5個(gè)處理3次重復(fù)，共埋置15個(gè)土壤溫度記錄儀，在馬鈴薯收獲前統(tǒng)一回收。

1.4.1.2 土壤水分（作物覆膜栽培試驗(yàn)區(qū)）

在每次滴灌后，用直徑5 cm土鉆多點(diǎn)采集0—10 cm土層土樣，用烘干法測(cè)定土壤含水量，每次滴灌后連續(xù)采集7 d。

1.4.2 地膜樣品的采集與監(jiān)測(cè)

1.4.2.1 地膜保墑性能（作物覆膜栽培試驗(yàn)區(qū)）

采用 Labthink C360H水蒸氣透過(guò)率測(cè)試儀測(cè)試，測(cè)試精度為 0.01 g·m?2·24 h?1。共 5 個(gè)地膜處理，3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)做10次測(cè)試，取其平均值為該地膜處理的水蒸氣透過(guò)率。

1.4.2.2 地膜降解情況（作物覆膜栽培試驗(yàn)區(qū)）

在覆膜后0—30 d，每10天觀測(cè)1次；覆膜后30—40 d，每5天觀測(cè)1次；覆膜后41 d起，每3天觀測(cè)1次，至誘導(dǎo)期結(jié)束；以后每10天觀測(cè)1次，至當(dāng)季作物收獲后停止觀測(cè)。分別記錄各地膜處理達(dá)到誘導(dǎo)期、開裂期、大裂期、碎裂期和無(wú)膜期的準(zhǔn)確時(shí)間，并拍照記錄。地膜降解階段分級(jí)指標(biāo)參照楊惠娣等（1996）的方法，詳見表2。

表2 降解地膜降解階段分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Grading standard for degradation stage of biodegradable mulching film

1.4.2.3 地膜降解強(qiáng)度

（1）作物覆膜栽培試驗(yàn)區(qū)取樣

在每個(gè)覆膜小區(qū)隨機(jī)選取 3個(gè)相同面積覆膜段，使用20目透明紗網(wǎng)罩住地膜，在覆膜后60、90、120 d取不同處理地膜樣品各3塊。

（2）降解地膜填埋試驗(yàn)區(qū)取樣

在地膜埋土后180、365、540、730 d取出樣品。

（3）地膜降解率

將各地膜處理裁剪出10塊40 cm×30 cm的膜片，用萬(wàn)分之一天平稱質(zhì)量后取平均值作為基準(zhǔn)值（m0）。將上述樣品在室內(nèi)用超聲波清洗儀漂洗，室內(nèi)自然風(fēng)干，用萬(wàn)分之一天平稱質(zhì)量（m1），分別計(jì)算地膜降解率（申麗霞等，2012），地膜降解率（D）公式為：

1.4.3 作物樣品采集與監(jiān)測(cè)

1.4.3.1 作物產(chǎn)量（作物覆膜栽培試驗(yàn)區(qū)）

在馬鈴薯成熟后，分小區(qū)進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，每個(gè)小區(qū)取樣面積為10 m2，測(cè)定馬鈴薯重量。

1.4.3.2 經(jīng)濟(jì)效益（作物覆膜栽培試驗(yàn)區(qū)）

根據(jù)馬鈴薯當(dāng)年本地市價(jià)，分處理計(jì)算其經(jīng)濟(jì)效益，計(jì)算公式如下：

式中：

Pn——純利潤(rùn)；

Y——馬鈴薯產(chǎn)量；

Pm——馬鈴薯市價(jià)；

I——投入；

A——農(nóng)資投入；

R——租地人工投入；

P——地膜回收投入。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)運(yùn)用 Microsoft Excel 2010軟件和 SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果分析

2.1 不同地膜對(duì)土壤溫度的影響

如圖1所示，2019、2020年不同地膜覆蓋下土壤溫度變化趨勢(shì)基本一致，表現(xiàn)為 5—6月土壤溫度升高，7—8月達(dá)到馬鈴薯生育期土壤溫度峰值，9月降至較低水平。不同處理間土壤溫度有明顯差異，在馬鈴薯發(fā)芽、幼苗期（5—6月）以O(shè)F處理土壤溫度最低，處于10.53—21.20 ℃范圍內(nèi)，各降解地膜處理和普通地膜土壤溫度差異較小，處于11.5—23.03 ℃范圍；由表3可知，在此階段，所有覆膜處理平均土壤溫度均顯著高于 OF處理（P<0.05），各降解地膜平均土壤溫度未與CK形成顯著差異（P>0.05）。馬鈴薯塊莖形成和增大期（7—8月中旬）表現(xiàn)為CK和OF處理土壤溫度較高，土壤溫度保持在18.62—25.32 ℃，各降解地膜處理土壤溫度有所降低，處于17.62—24.58 ℃范圍；2019年各降解地膜處理平均土壤溫度均低于 CK和 OF處理，未形成顯著差異（P>0.05）；2020年F1和F2處理平均土壤溫度顯著低于 CK和 OF處理（P<0.05）（表3）。當(dāng)馬鈴薯進(jìn)入淀粉積累期和休眠期（8月中旬至收獲），各處理土壤溫度均呈降低趨勢(shì)，處理間無(wú)顯著差異（P>0.05），處于 10.44—18.75 ℃范圍。

圖1 不同地膜覆蓋下土壤溫度變化動(dòng)態(tài)Fig. 1 Dynamic change of soil temperature under different mulching films

表3 不同全生物降解地膜對(duì)馬鈴薯不同生育期平均土壤溫度的影響Table 3 Effects of different biodegradable plastic films on average soil temperature in different growth periods of potato

總體來(lái)看，覆膜可顯著提高馬鈴薯發(fā)芽、出苗期平均土壤溫度，各降解地膜表現(xiàn)出了在馬鈴薯發(fā)芽、幼苗期的增溫效果和在馬鈴薯塊莖形成、增大期降低土壤溫度的特點(diǎn)。

2.2 不同地膜的保墑性能

3種降解地膜透濕率顯著高于普通 PE地膜（P<0.05），其中以 F3 處理最高，約為 210 g·m?2·24 h?1，與F1和F2處理差異顯著（P<0.05）（圖2）。雖然3種降解地膜透濕率顯著高于普通 PE地膜，但均符合《GB/T 35795—2017全生物降解農(nóng)膜地面覆蓋薄膜》標(biāo)準(zhǔn)中透濕率小于 800 g·m?2·24 h?1的要求。如圖3所示，不同處理作物生育期平均土壤含水量差異顯著（P<0.05），在馬鈴薯發(fā)芽與幼苗期（5—6月）各覆膜處理平均土壤含水量顯著高于裸地處理（P<0.05），各降解地膜處理具有一定的保水性能；當(dāng)馬鈴薯進(jìn)入塊莖形成與增大期（7—8月中旬），降解地膜逐漸分解，2019年 3種降解地膜處理和2020年F1、F3處理平均土壤含水量顯著低于CK處理（P<0.05）；隨著降雨和滴灌次數(shù)逐漸減少，在馬鈴薯進(jìn)入淀粉積累與休眠期，各降解地膜處理平均土壤含水量與CK和OF處理均未形成顯著差異（P>0.05）。

圖2 各地膜處理透水性能Fig. 2 Characteristics of water permeability for different mulching film

圖3 不同生育期平均土壤含水量Fig. 3 Average soil water content in different growth periods

2.3 不同地膜降解情況

作物覆膜栽培區(qū)不同地膜處理降解情況差異明顯（圖4）。F1、F2處理于覆膜后42—56 d進(jìn)入誘導(dǎo)期、56—74 d進(jìn)入開裂期、79—101 d進(jìn)入大裂期，至作物收獲前進(jìn)入破碎期。F3處理于覆膜后68—84 d進(jìn)入誘導(dǎo)期，2019年至作物收獲前一直處于誘導(dǎo)期，2020年分別于覆膜后86、105 d進(jìn)入開裂期和大裂期。CK處理在兩年觀測(cè)中均未出現(xiàn)降解情況。不同地膜降解率如表4所示，各地膜降解率隨填埋天數(shù)延長(zhǎng)逐漸增加，各降解地膜降解率均顯著高于CK（P<0.05），除2020年覆膜后60 d取樣時(shí)期外，其余取樣時(shí)期 F1、F2地膜降解率顯著高于F3（P<0.05）。普通PE地膜兩年降解率分別為1.54%和1.3%。

圖4 不同地膜處理降解情況Fig. 4 Degradation of different plastic film treatments

在當(dāng)季作物收獲后，降解地膜填埋區(qū) 2019年F1、F2處理填埋后180、365 d降解率顯著高于F3（P<0.05），至填埋后365 d降解率分別達(dá)97.53%和96.88%，基本降解完全（表4）；F3處理填埋后365 d解率為85.43%，至填埋后540 d基本降解完全，降解率98.54%。2020年各地膜降解率表現(xiàn)與2019年不同，F(xiàn)1和F2處理填埋后180 d降解率顯著高于F3（P<0.05），至填埋后365 d，3種降解地膜基本降解完全，降解率分別為 97.44%、98.03%和96.60%。普通PE地膜填埋至365 d和540 d降解率分別為3.47%和6.99%，產(chǎn)生的質(zhì)量損失基本屬于自然損耗。

表4 不同地膜處理降解率Table 4 Degradation intensity of different plastic film treatments

2.4 作物產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益分析

不同處理馬鈴薯產(chǎn)量差異顯著（表 5），除 F3處理外，其余覆膜處理作物產(chǎn)量均顯著高于OF處理（P<0.05）；與OF處理相比，F(xiàn)1和F2處理作物產(chǎn)量分別提高 36.85%和 38.27%。3種降解地膜處理作物產(chǎn)量 49.64—58.53 t·hm?2，均未與 CK形成顯著差異（P>0.05）；其中以F1和F2處理作物產(chǎn)量較高，與CK相比作物產(chǎn)量分別增加4.1%和5.18%。

表5 不同地膜處理馬鈴薯作物產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益分析Table 5 Analysis of potato crop yield and economic benefits treated with different plastic films

內(nèi)蒙古陰山北麓每公頃馬鈴薯種植投入在3.31—3.44萬(wàn)元，其中以農(nóng)資投入占比最高，占總投入的61%—65%；租地和人工投入每公頃為1.2—1.4萬(wàn)元，其中裸地處理人工投入高于其他處理；地膜回收成本每公頃0.045萬(wàn)元。除F3處理外，其余覆膜處理作物產(chǎn)量和純利潤(rùn)顯著高于 OF處理（P<0.05）；3種降解地膜處理經(jīng)濟(jì)效益 1.56×104—2.42×104yuan·hm?2，與 CK 無(wú)顯著差異（P>0.05），均能達(dá)到普通PE地膜水平。

3 討論

3.1 全生物降解地膜對(duì)土壤溫度、作物產(chǎn)量的影響

作物生育期土壤溫度總體呈先增加后降低的趨勢(shì)，在馬鈴薯塊莖膨大期（7—8月）出現(xiàn)最高土壤溫度，進(jìn)入成熟期后逐漸下降。7—8月，普通黑色PE地膜的吸熱效應(yīng)能夠使土壤溫度保持在較高水平；裸地種植中，太陽(yáng)能夠直接照射到土壤表層，土壤溫度與各降解地膜相比有所升高。此階段降解地膜的分解提高了土壤通透性，表現(xiàn)出了在馬鈴薯生長(zhǎng)前期較好的保溫性能及在塊莖膨大期降低土壤溫度的特點(diǎn)，與普通PE地膜相比，全生物降解地膜生育期平均土壤溫度稍低，更有利于馬鈴薯這種喜涼作物的生長(zhǎng)發(fā)育（賀鵬程等，2020），這也與李海萍等（2017）研究結(jié)論一致。

本研究中，3種全生物降解地膜均能達(dá)到普通PE地膜作物產(chǎn)量，其中以巴斯夫和上海弘睿 2種全生物降解地膜產(chǎn)量較高，與普通PE地膜相比分別增加5.18%和4.1%。其他相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn)了生物降解地膜對(duì)作物的增產(chǎn)效果，如段義忠等（2018）研究發(fā)現(xiàn)，與普通PE地膜相比，2種生物降解地膜顯著增加了14.06%和23.96%的馬鈴薯產(chǎn)量；蘇海英等（2020）通過(guò)新疆加工番茄應(yīng)用全生物降解地膜可行性研究發(fā)現(xiàn)，山東清田和藍(lán)山屯河生物降解地膜與普通PE地膜相比分別增產(chǎn)6%和2.4%。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是全生物降解地膜的分解補(bǔ)充了土壤微生物的碳源，增強(qiáng)了土壤微生物活性，為馬鈴薯的生長(zhǎng)發(fā)育提供了有利的環(huán)境條件（Souza et al.，2018；Shen et al.，2019），其次上述中全生物降解地膜對(duì)土壤溫度的調(diào)節(jié)作用也更好地滿足了馬鈴薯前期生長(zhǎng)發(fā)育和后期物質(zhì)積累所需的溫度環(huán)境。

3.2 全生物降解地膜降解性能差異

前人多以當(dāng)季作物生育期內(nèi)單位面積覆膜破損率和失重率進(jìn)行降解性能研究，蘇海英等（2020）研究發(fā)現(xiàn)，以PBAT為主要材料的全生物降解地膜在番茄覆膜后50—65 d進(jìn)入誘導(dǎo)期，至作物收獲后降解率達(dá)60%；張妮等（2016）研究的PLA材料全生物降解地膜在棉花覆膜后17—22 d進(jìn)入誘導(dǎo)期，60 d進(jìn)入開裂期，覆膜130 d進(jìn)入破碎期；申麗霞等（2012）研究表明：光氧降解地膜和生物降解地膜在覆膜90 d后進(jìn)入破碎期，降解率分別為55.48%和39.99%；夏文等（2020）研究發(fā)現(xiàn)：PBAT/PBS材料生物降解地膜在覆膜后120 d降解率35.49%—62.01%。本研究選用的上海弘睿和巴斯夫全生物降解地膜作物生育期降解情況與上述研究報(bào)道相似，其降解過(guò)程和降解機(jī)理基本一致，在作物收獲前均能穩(wěn)定進(jìn)入破碎期，但同一時(shí)期地膜降解率較上述研究較小。除地膜厚度、材料、原料配比和自然環(huán)境影響外，裸露于地表破碎殘膜的缺失是導(dǎo)致上述研究地膜失重率增加的主要原因。在作物覆膜栽培試驗(yàn)中，上海弘睿和巴斯夫降解地膜降解性能要優(yōu)于蘭州鑫銀環(huán)，與降解地膜填埋試驗(yàn)結(jié)果一致。在降解地膜填埋試驗(yàn)中，上海弘睿和巴斯夫全生物降解地膜在填埋后365 d降解完全；蘭州鑫銀環(huán)全生物降解地膜兩年分別于填埋540 d和365 d降解完全。產(chǎn)生以上降解差異可能與PBAT和PLA材料配比和生產(chǎn)工藝不同有關(guān)（Souza et al.，2018；Morro et al.，2019；Shen et al.，2019）。本研究降解地膜填埋試驗(yàn)區(qū)未種植馬鈴薯，如考慮作物生長(zhǎng)對(duì)降解地膜的分解影響，則實(shí)際降解時(shí)間可能會(huì)提前，還需進(jìn)一步研究確定。

本研究中3種PBAT/PLA全生物降解地膜不同年份降解特征也存在明顯差異，2020年3種降解膜進(jìn)入誘導(dǎo)期、開裂期和大裂期的時(shí)間均早于 2019年，分析原因可能是2020年土壤平均溫度高于2019年（表3），土壤溫度的升高會(huì)加快聚合物材料分子鏈斷裂，同時(shí)提高土壤微生物活性，進(jìn)一步提高了降解地膜的分解速度（Gil-Castell et al.，2016；徐松等，2018）。

應(yīng)用全生物降解地膜在解決農(nóng)田地膜污染、替代普通PE地膜方面具有巨大潛力，具有重要的研究意義。下一步，我們將在此研究基礎(chǔ)上加強(qiáng)降解地膜降解性能研究，明確影響降解速率的環(huán)境因素和主控因子，為大面積推廣應(yīng)用全生物降解地膜提供科學(xué)依據(jù)。

4 結(jié)論

3種全生物降解地膜表現(xiàn)出了在馬鈴薯生育前期的增溫保墑效果和在塊莖膨大期降低土壤溫度的特點(diǎn)，生育前期增溫保墑性能與普通PE地膜相當(dāng)，可滿足馬鈴薯的生長(zhǎng)需求；上海弘睿和巴斯夫全生物降解地膜降解情況穩(wěn)定，降解性能優(yōu)于蘭州鑫銀環(huán)全生物降解地膜；上海弘睿和巴斯夫全生物降解地膜作物產(chǎn)量較高，與CK相比產(chǎn)量分別增加4.1%和5.18%，在減緩農(nóng)田地膜污染、保護(hù)耕地生態(tài)環(huán)境方面具有較好效果。