[發明專利]一種研究地膜降解特征對水分條件響應的實驗方法

在審

• 申請號: 202010115279.3
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111257539A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 高維常;蔡凱;武洲;吳思;邱雪柏;陳偉
• 申請（專利權）人: 貴州省煙草科學研究院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N5/04;G01N23/04;G01N23/20;G01N23/2005;G01N21/3563;G01N25/00;G01N21/78;G01N21/33;G01N31/00;G01N1/28
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 張行超

本發明公開了一種研究地膜降解特征對水分條件響應的實驗方法，包括：（1）樣品培養，將樣品地膜埋入各個實驗組的土壤中，其中各個實驗組的含水量不同；（2）樣品采集；（3）樣品測定，包括地膜降解率、地膜表面結構、地膜化學結構、土壤微生物生物量碳、氮、土壤酶活性等測定；（4）結果分析。本發明通過地膜的填埋培養試驗，分析不同PBAT生物降解地膜的降解時間和降解程度，結合掃描電鏡（SEM）、傅里葉紅外光譜（FTIR）分析，研究PBAT生物降解地膜在不同土壤水分條件下的降解特征，探討其對土壤微生物及酶活性的影響，建立了地膜降解評價方法，為生物降解地膜的推廣應用提供了理論依據。

技術領域

本發明涉及一種研究地膜降解特征對水分條件響應的實驗方法，屬于地膜性能研究技術領域。

背景技術

自1970年引進地膜后，覆蓋地膜極大地改變和影響了農業生產方式及農田種植結構。1986年地膜在國內的使用量已經達到世界首位，2018年使用量超過150萬噸，穩居世界第一。但傳統塑料地膜使用后受到機械損傷將以碎片的形式存在于環境中，隨著覆蓋時間的延長，地膜殘留量逐漸增多，并且逐漸向深層土壤遷移。陳晶等人經過長期調查后發現，當覆膜年限較短時，71.8％的殘膜分布于10cm耕作層之上，20～30cm土壤層次中僅占6％，當覆膜年限延長時，10～20cm土壤層次中所含殘膜量最多，達到73.9％，且以小膜居多，中型膜、大型膜分布略少。武崇信等在華北地區棉田土壤進行試驗，其結論顯示0～10cm土壤殘膜片數為58.5％～76.4％，10～20cm占22.3％～35.1％，20～30cm土層僅占1.3％～6.4％，因此殘膜質量大小也呈現出0～10cm10～20cm20～30cm的趨勢。研究表明，殘留在土壤耕作層中的地膜會影響土壤理化性質及植物根系生長，土壤水分含量孔隙度均呈下降趨勢，有機質含量呈上升趨勢，采收期作物根長根重均隨殘膜量增加顯著降低，其年根長、根重降低率為2.7％和3.4％。地膜的殘留一方面影響下茬作物生長發育，破壞土壤結構，影響土壤通透性，水分和養分不能向作物正常運移，從而影響地上、地下部分的生長發育，導致作物減產。另一方面，對環境健康造成巨大的威脅，導致“白色污染”問題日趨嚴重，給農業可持續發展帶來巨大挑戰。

降解地膜是應對“白色污染”的有效方法。近年來，在日本和歐洲，降解地膜在地膜市場占有的份額不斷增加，目前已經超過10％，在某些行業(如日本蔬菜種植)和局部區域的應用比例已高達20％以上；而傳統塑料地膜市場占有的份額則逐漸下降。2010年以來，國內外對降解地膜的研發和應用合作越來越廣泛。日本昭和電工株式會社、德國BASF、法國Limagrain公司與中國農業科研和技術推廣部門合作，在西北的新疆等地、西南的云南等地以及華北的北京等地開展了降解地膜的試驗和示范工作，降解地膜的應用范圍進一步拓寬，覆蓋了如棉花、玉米、煙草、馬鈴薯等主要農作物。

研究表明，降解地膜降解和應用是一個非常復雜的過程，同一種降解地膜應用在不同的氣候條件，不同的土壤條件以及不同的作物條件下，降解的行為和降解周期有較大差異，環境因子特別是土壤微生物活性是決定降解地膜是否降解的重要因素。

目前，圍繞降解地膜的機械匹配性能、增溫保墑與雜草防除能力、降解時間與程度、經濟效益等開展應用研究較為普遍，獲得了大量關于降解地膜在生產投入、田間管理、農作物產量增產、降解效果等方面的研究結果。但對于地膜的降解特征及環境影響因子仍不清楚，缺乏有效的評價方法，這大大制約了降解地膜技術的研發、生產及農業生產的廣泛應用。

發明內容

基于上述，本發明提供一種研究地膜降解特征對水分條件響應的實驗方法，以為降解地膜的實際推廣應用提供理論依據。

本發明的技術方案是：一種研究地膜降解特征對水分條件響應的實驗方法，包括：

(1)樣品培養

1.1裁剪待研究的降解地膜作為樣品地膜；

1.2將土質相同的土壤設為若干個實驗組，并將各個實驗組的含水量調整為不同；