摘要
地膜是中国农业生产中最重要的成分之一，它广泛应用提高了农业生产率。同时，塑料薄膜的残留物也带来了严重的“白色污染”，破坏了土壤结构并降低了土壤的肥力，随着农田土壤的塑料污染越来越严重，生物降解地膜成为研究热点。然而，聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)材料全生物降解地膜的降解过程以及对作物的生长和产品质量的影响仍需要试验来验证。为此，设计了PBAT/PLA-[s1]、PBAT/木质素-[S2]两种复合生-物降解地膜，对照覆盖聚乙烯-[PE]、不覆盖地膜-[CK]两种处理，将甜瓜作为试验对象，研究了不同地膜使用前后的性能(透光率、雾度、水蒸气透过量、水蒸气透过系数、拉伸强度和断裂标称应变)、降解级数、失重率以及不同处理覆盖对甜瓜根系生长、产量品质、基质的温湿度、理化性质和基质真菌物种组成的影响。本试验得到的结果如下: (1)通过地膜性能可知，地膜在使用后，水蒸气透过量分别提高了9.4％(PE)、25.4％(S1)和13.8％(S2)，表明生物降解膜由于降解作用获得了较好的水蒸气透过性能;纵向拉伸强度分别降低了0.9％(PE)、35.1％(S1)和14.5％(S2)，横向拉伸强度分别降低了16.2％(PE)、80.6％(S1)和54.5％(S2)，表明生物降解膜的拉伸性能因降解而显著降低。S1从覆盖后80d开始出现细小裂纹，而PE和S2在80d内地膜表面基本完整。通过土埋实验研究了地膜的失重率，结果表明，地膜在埋设160d时，S2地膜的失重率为12.49％，但随着埋设时间的增加，地膜在埋设240d时，S2地膜的失重率最高，达88.28％，与PE相比，失重率显著提高了86.08％(p＜0.05);通过SEM观察地膜的降解情况，结果表明S2地膜的内部更加松散粗糙，孔洞明显增加，且比PE多，表明S2地膜的降解性能最好。 (2)对基质温度和湿度测定可知，地膜覆盖的基质温度高于不覆盖，在11月17日，S2处理下的基质温度最高，达15.67℃，分别显著高于CK和PE1.20℃和0.75℃(p＜O.05);PE处理下的基质湿度最高，达27.58％，与S2和CK基质湿度均没有显著差异，但是较Sl显著增加了2.25％(p＜O.05)，表明生物降解地膜可提高基质的温度。S1处理下甜瓜的总根长、根表面积、根体积和根尖数均显著高于CK、PE和S2处理，与PE相比分别显著增加了1671.04cm、1515.95cm2、341.87cm3和4082.80个(p＜0.05)，说明生物降解地膜利于根系的生长。 (3)研究不同地膜对甜瓜产量和品质的影响可知，地膜覆盖可提高甜瓜的产量，改善甜瓜的品质，各处理下甜瓜的单果重和产量存在显著差异:与PE相比，S2处理显著提高了甜瓜的单果重、产量、中心糖含量和可溶性糖含量，分别提高了225.35g、292.96kg/667m2、1.26％和0.68％(p＜O.05);与CK相比，S2处理下甜瓜的单果重、产量、中心糖含量和可溶性糖含量分别提高了409.68g、532.59kg/667m2、1.33％和0.8l％(p＜0.05)。 (4)初步明确覆盖全生物降解地膜对基质真菌去群落的影响，测定了未处理和处理80d后的CK，PE，S1和S2的基质18s rDNA，对各处理真菌物种组成分析发现总计12个真菌门，其中子囊菌门(Ascomycota，43.18％.83.22％)丰度最高，担子菌门(Basidiomycota，2.20％.14.66％)次之，317个真菌属，其中弯孢属(Curvularia，1.8l％.25.17％)丰度最高，青霉菌属(Penicillium，0.17％.24.27％)次之。 因此，PBAT/木质素复合可降解地膜(10μm)降解性能最好，提高了日光温室秋冬茬口甜瓜产量并改善了果实品质。
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