DB32T-作物全生物降解地膜覆蓋栽培技術(shù)規(guī)程編制說明

江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)《作物全生物降解地膜覆蓋栽培技術(shù)規(guī)程》編制說明一、目的意義農(nóng)膜作為一種重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，具有防蟲、防草、保墑、保溫等作用，可有效提高農(nóng)作物生產(chǎn)效率，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面發(fā)揮著巨大貢獻(xiàn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國年使用薄膜總量超過250萬噸，其中地膜約147萬噸，占全球的75%，地膜覆蓋面積近2.76億畝，約占耕的13.2%。由于目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的薄膜為PE薄膜，結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，地膜的大量使用和缺乏有效的回收導(dǎo)致“白色污染”，已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)新的污染問題。江蘇省作為農(nóng)業(yè)大省，年均使用農(nóng)膜量約11萬噸，其中地膜使用量占比約40%，處于全國中等水平。我省地膜覆蓋總體呈現(xiàn)出“兩多一少”的特點(diǎn)：一是地膜覆蓋作物種類多，主要以蔬菜、特糧特經(jīng)作物為主，花卉、水果等為輔，涉及了番茄、辣椒、綠色葉菜、花生、玉米等50多種作物；二是地膜應(yīng)用茬口多，地膜覆蓋技術(shù)幾乎貫穿全年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，包括露地蔬菜、花生，設(shè)施蔬菜秋延后、冬春、越冬以及玉米-大蒜等間套種茬口，類型極為豐富；三是地膜覆蓋規(guī)?；娣e少，江蘇土地資源緊缺，覆膜作物及茬口類型多樣，小農(nóng)戶占比較大，為農(nóng)膜回收推進(jìn)、新型技術(shù)推廣等工作增加不少難度。為應(yīng)對(duì)農(nóng)膜污染，近年來中央和各級(jí)政府出臺(tái)了一系列政策文件。2017年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)《農(nóng)膜回收行動(dòng)方案》明確要求到2020年農(nóng)膜回收率達(dá)80%以上。2019年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、財(cái)政部、生態(tài)環(huán)境部、國家市場監(jiān)督管理總局聯(lián)合發(fā)布《加快推進(jìn)農(nóng)用地膜污染防治的意見》，要求到2025年，農(nóng)膜基本實(shí)現(xiàn)全回收，全國地膜覆蓋實(shí)現(xiàn)零增長，地膜殘留量實(shí)現(xiàn)負(fù)增長，農(nóng)田白色污染得到有效防控。2020年印發(fā)了《農(nóng)用薄膜管理辦法》，按照全鏈條監(jiān)督管理的思路，要求構(gòu)建覆蓋農(nóng)用薄膜生產(chǎn)、銷售、使用、回收等環(huán)節(jié)的監(jiān)管體系；政策的制定和落實(shí)，促進(jìn)農(nóng)膜減量和替代使用、殘膜回收等多種方式治理農(nóng)膜污染，農(nóng)膜污染治理取得了良好成效，農(nóng)田“白色污染”加劇的趨勢得到有效遏制，廢舊農(nóng)膜回收利用體系初步建立。但生產(chǎn)中還存在源頭監(jiān)管不嚴(yán)、部分農(nóng)戶回收積極性不高、回收再利用成本高等問題，農(nóng)田“白色污染”治理的長效機(jī)制還有待完善。江蘇省政府辦公廳發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)廢舊農(nóng)膜回收利用工作的實(shí)施意見》（蘇政辦發(fā)2018（60）號(hào)）文件，全面開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)農(nóng)膜污染治理工作。從實(shí)踐效果來看，農(nóng)膜污染治理的難點(diǎn)是地膜污染，關(guān)鍵是地膜應(yīng)用面廣量大、回收難。2015年以來，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部開展了全國不同典型類型區(qū)生物降解地膜試驗(yàn)評(píng)價(jià)，將全生物降解地膜列入重點(diǎn)研究項(xiàng)目，我省從2020年起連續(xù)4年承擔(dān)了相關(guān)任務(wù)；2022年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部啟動(dòng)地膜科學(xué)使用回收試點(diǎn)工作，我省從2023年起也承擔(dān)了相應(yīng)的試點(diǎn)工作，每年推廣全生物降解地膜10萬畝。2019年起，江蘇省財(cái)政設(shè)立專項(xiàng)資金連續(xù)5年實(shí)施“地膜減量替代技術(shù)試驗(yàn)”、“地膜減量替代技術(shù)示范推廣”等項(xiàng)目，全省各市也依托市級(jí)、縣級(jí)財(cái)政開展地膜減量替代技術(shù)試驗(yàn)示范工作，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近年全省開展全生物降解膜在蔬菜及特色糧經(jīng)作物中的試驗(yàn)示范數(shù)達(dá)100多個(gè)，試驗(yàn)示范點(diǎn)累計(jì)超過400個(gè)。全生物降解地膜表現(xiàn)出自然降解、對(duì)環(huán)境無害等優(yōu)勢，在薯芋類、茄果類、瓜類蔬菜上應(yīng)用效果較好，但是由于降解地膜品種多樣、質(zhì)量良莠不齊，生產(chǎn)者也缺乏科學(xué)指導(dǎo)和盲目引進(jìn)使用，暴露出地膜材質(zhì)不合適、地膜提前裂解、大棚栽培難降解等諸多問題，導(dǎo)致作物減產(chǎn)、用工增多、成本提高，嚴(yán)重打擊了生產(chǎn)者對(duì)降解地膜的使用信心，阻礙了全生物降解地膜在生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用。因此急需開展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作，為生產(chǎn)者提供一個(gè)可參考、易操作、規(guī)范化的作物全生物降解地膜覆蓋栽培技術(shù)方案，加快推進(jìn)江蘇省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。二、任務(wù)來源根據(jù)江蘇省市場監(jiān)督管理局《關(guān)于下達(dá)2024年度江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知》（蘇市監(jiān)標(biāo)〔2024〕143號(hào)），標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃表中《作物全生物降解地膜覆蓋栽培技術(shù)規(guī)程》（序號(hào)180）由江蘇省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站等單位負(fù)責(zé)編制。三、編制過程1、制定標(biāo)準(zhǔn)編制草案在標(biāo)準(zhǔn)的起草階段，標(biāo)準(zhǔn)制定小組成員查詢相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)情況，并討論制定了標(biāo)準(zhǔn)編制草案，明確任務(wù)分工和工作進(jìn)度計(jì)劃。2、制定標(biāo)準(zhǔn)編制征求意見稿依據(jù)2019～2023年江蘇省作物全生物降解地膜覆蓋栽培技術(shù)體系試驗(yàn)數(shù)據(jù)和示范經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合項(xiàng)目組每年召開2-3次技術(shù)交流總結(jié)會(huì)討論結(jié)果，以及項(xiàng)目組在省級(jí)刊物上發(fā)表16篇文章內(nèi)容，同時(shí)查閱參考了大量文獻(xiàn)資料，按GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第一部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求，起草完成了征求意見稿。2、初審開展研討活動(dòng)5次，分別送部省市區(qū)各級(jí)研究院所及推廣單位專家和主體代表進(jìn)行審查修改，共收到來自12個(gè)單位12位專家的63條修改意見，其中采納41條，部分采納9條，未采納13條。根據(jù)專家意見，對(duì)全生物降解地膜規(guī)格參數(shù)和田間管理措施等進(jìn)行了重點(diǎn)修改，形成審查文件。3、終審邀請5個(gè)單位，5位專家召開審查會(huì)，最終收到27條意見，采納27條，根據(jù)專家意見對(duì)技術(shù)規(guī)程和編制說明進(jìn)行修改，形成最終文件。四、主要內(nèi)容技術(shù)指標(biāo)確立本標(biāo)準(zhǔn)確定的原則是切合實(shí)際、措施具體、操作簡便、科學(xué)規(guī)范、技術(shù)先進(jìn)、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)和文字簡明。主要技術(shù)指標(biāo)來源于標(biāo)準(zhǔn)起草人員工作積累以及國內(nèi)外文獻(xiàn)，并經(jīng)提煉論證，具有科學(xué)性、實(shí)用性和指導(dǎo)性。同時(shí)，對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)中涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，明確了全生物降解膜降解的性能和節(jié)本增收作用效果。（一）主要試驗(yàn)或驗(yàn)證的分析本項(xiàng)目從2019年開始開展了多種作物全生物降解地膜覆蓋栽培試驗(yàn)，比較了聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯（PBAT）、聚乳酸（PLA）等材質(zhì)的黑色降解地膜在芋頭、番茄、黃瓜、松花菜等多種作物生產(chǎn)上的應(yīng)用效果。1芋頭全生物降解地膜覆蓋栽培試驗(yàn)1.1通過全生物降解地膜對(duì)芋頭產(chǎn)量的研究顯示，覆蓋全生物降解地膜表現(xiàn)出明顯增產(chǎn)效果：露地栽培中，覆蓋PLA降解地膜較PE地膜增產(chǎn)約22%，其次是PBAT降解地膜，增產(chǎn)13%左右；設(shè)施栽培條件下，覆蓋PLA降解地膜較PE地膜增產(chǎn)約8%，其次是PBAT降解地膜，增產(chǎn)2%左右。分析產(chǎn)量構(gòu)成可知，覆蓋全生物降解地膜的生長密度略高于PE地膜，而且單個(gè)子孫芋質(zhì)量較大，單株子孫芋重量較多。表明覆蓋全生物降解地膜有利于芋頭營養(yǎng)生產(chǎn)和養(yǎng)分積累，提高單株生產(chǎn)能力，具有較好的增產(chǎn)效果。表2覆蓋不同地膜的芋頭產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果栽培方式地膜類型密度/株·（667m2）-1單個(gè)子孫芋質(zhì)量/g單株子孫芋數(shù)/個(gè)單株子孫芋產(chǎn)量/g折合產(chǎn)量/kg·（667m2）-1產(chǎn)量較PE地膜±%露地栽培PLA降解地膜272955.969.9553.791757.07+22.5PBAT降解地膜261156.2110.2568.521628.65+13.5PE地膜257753.3310.4554.631434.83—設(shè)施栽培PLA降解地膜230949.8212.9642.701481.42+8.4PBAT降解地膜222347.4113.0628.581397.33+2.3PE地膜230542.0414.1592.811366.42—1.2通過全生物降解地膜對(duì)芋頭植株長勢的研究顯示，覆蓋全生物降解地膜的芋頭長勢與PE地膜基本持平：覆蓋PLA和PBAT降解地膜的芋頭株高、葉長、葉寬等生長勢數(shù)據(jù)與PE地膜無明顯差異，出苗期較PE地膜晚1-4天，但覆蓋PLA和PBAT降解地膜的出苗率較PE地膜提高3%～12%。表明覆蓋全生物降解地膜具有與PE地膜同等的促進(jìn)芋頭種苗發(fā)育和營養(yǎng)體生長效果。表3覆蓋不同地膜的芋頭長勢統(tǒng)計(jì)結(jié)果年份地膜類型出苗期/月-日出苗率/%株高/cm葉鞘長/cm葉長/cm葉寬/cm2019PLA降解地膜05-0887.50107.0055.0052.3346.33PBAT降解地膜05-0678.70111.3358.3353.6748.00PE地膜05-0475.46106.0053.6755.3348.672020PLA降解地膜05-0788.71101.3353.1746.6739.00PBAT降解地膜05-0496.77106.3358.3345.8339.17PE地膜05-0386.02106.8359.3344.5037.671.3開展全生物降解地膜對(duì)土壤溫度的影響研究，對(duì)芋頭覆膜處理的表層土壤溫度和土層10cm土壤溫度進(jìn)行連續(xù)記錄，結(jié)果顯示覆蓋全生物降解地膜的土壤溫度變幅與PE地膜類似：覆蓋PLA和PBAT降解地膜的膜下表層土壤溫度日變化幅度較小，分別為20.3℃～20.7℃（2019年）和15.6℃～15.9℃（2020年）；10cm土層深度下，覆蓋全生物降解地膜和PE地膜的溫度日變化幅度無明顯差異，分別為7.2～7.7℃（2019年）和7.6～8.0℃（2020年）。表明覆蓋全生物降解地膜具有與PE地膜相同的穩(wěn)定地溫效果，可保證田間表層土壤溫度相對(duì)穩(wěn)定。表4覆蓋不同地膜的土壤溫度結(jié)果年份地膜類型膜下表層0cm土壤溫度/℃膜下土層10cm土壤溫度（℃）日最高溫度日最低溫度日極差溫度平均溫度日最高溫度日最低溫度日極差溫度平均溫度2019PLA降解地膜37.817.520.324.425.418.07.422.4PBAT降解地膜38.718.020.725.124.617.47.222.5PE地膜39.718.021.724.225.317.67.722.32020PLA降解地膜34.418.815.625.827.119.47.724.5PBAT降解地膜34.618.715.925.126.819.27.624.2PE地膜38.520.018.525.927.719.78.024.71.4通過全生物降解地膜的田間控草效果研究，發(fā)現(xiàn)覆蓋全生物降解地膜的控草效果略遜于PE地膜：覆蓋降解地膜的田間雜草數(shù)量較多，主要為空心蓮子草、豬殃殃等后發(fā)雜草，而對(duì)打碗花、心葉黃花稔等闊葉雜草的防控效果較好，而且行間雜草數(shù)量僅在降解地膜進(jìn)入大裂期后開始增多，在芋頭苗期和發(fā)棵期的控草效果與PE地膜無明顯差異。因此，覆蓋全生物降解地膜對(duì)芋頭早期生長和闊葉雜草的防草效果與PE地膜相當(dāng)，但對(duì)于后發(fā)雜草的控制效果略差。表5覆蓋不同地膜的控草效果地膜類型雜草種類及數(shù)量/棵·m-2較PE地膜±%打碗花心葉黃花稔空心蓮子草豬殃殃合計(jì)PLA降解地膜4.02.09.321.336.7+96.4PBAT降解地膜5.30.09.318.733.3+78.6PE地膜0.00.06.712.018.7—1.5對(duì)全生物降解地膜田間裂解時(shí)間進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，露地栽培中PLA降解地膜最先裂解，一般在覆膜后35天左右出現(xiàn)裂縫，開裂期、大裂期和碎裂期分別為覆膜后50天、60天和80天左右，PBAT降解地膜開裂時(shí)間較PLA降解地膜晚7～15天；在大棚栽培中，PLA和PBAT降解地膜的裂解期無明顯差異，一般在覆膜后60天左右開始出現(xiàn)裂縫，開裂期、大裂期分別為覆膜后85天和120天左右，在芋頭成熟期進(jìn)入碎裂期，表明設(shè)施栽培條件下的地膜裂解速度較露地栽培放緩，可能與大棚內(nèi)土壤濕度和光照強(qiáng)度等因素有關(guān)。由于芋頭生產(chǎn)需要在球莖膨大前（6月上中旬）揭開地膜進(jìn)行壅土追肥，而PLA降解黑地膜一般在6月上旬進(jìn)入大裂期，可以滿足芋頭生產(chǎn)農(nóng)藝措施要求。因此PLA降解地膜更適宜于芋頭露地生產(chǎn)，而大棚芋頭栽培需要選擇裂解周期較短的全生物降解地膜。表6不同地膜的裂解時(shí)間情況統(tǒng)計(jì)栽培方式地膜類型覆膜期/月-日起始期/月-日開裂期/月-日大裂期/月-日碎裂期/月-日露地栽培PLA降解地膜03-2505-0505-1705-2806-14PBAT降解地膜03-2505-1205-2806-1406-25PE地膜03-25————設(shè)施栽培PLA降解地膜02-2704-2806-0507-1008-12PBAT降解地膜02-2705-0205-0907-1608-20PE地膜02-27————圖1膨大期直接在降解地膜上壅土1.6開展土壤殘膜降解情況研究，在芋頭收獲后將全生物降解地膜直接原位還田，在機(jī)械耕翻后（收獲后50天左右）和后茬播種前（收獲后120天左右）對(duì)田間殘膜進(jìn)行定點(diǎn)調(diào)查：收獲耕翻后，還田的PLA和PBAT降解地膜田間殘膜少、碎片小，殘膜質(zhì)量較播種覆膜時(shí)分別減少89.1%和83.8%；后茬播種前田間已無明顯殘膜，PLA和PBAT降解地膜的殘膜質(zhì)量較播種覆膜時(shí)分別減少93.0%和91.1%。因此，全生物降解地膜可以在芋頭收獲后直接還田，不影響機(jī)械耕翻，經(jīng)過低溫凍融后，田間自然降解率可達(dá)90%左右。表明覆蓋全生物降解地膜對(duì)芋頭后茬生產(chǎn)和農(nóng)事操作無影響。表7覆蓋不同地膜的殘膜降解情況比較地膜類型收獲后50天收獲后120天殘膜降解率/%殘膜面積/m2·m-2殘膜質(zhì)量/g·m-2殘膜質(zhì)量較PE±%殘膜面積/m2·m-2殘膜質(zhì)量/g·m-2殘膜質(zhì)量較PE地膜±%PLA降解地膜0.141.83-89.10.010.16-93.393.0PBAT降解地膜0.212.72-83.80.010.19-92.391.1PE地膜0.8216.74—0.122.44——1.7通過對(duì)全生物降解地膜生產(chǎn)效益的研究，發(fā)現(xiàn)覆蓋全生物降解地膜節(jié)省人工效果較好，用工成本較PE地膜減少180元/畝～220元/畝，主要是節(jié)省了壅土揭膜和地膜回收用工，農(nóng)資成本雖然較PE地膜每畝增加140元～160元（主要為降解地膜成本），但覆蓋全生物降解地膜的畝均收入仍高于PE地膜。覆蓋PLA降解地膜的純利潤最高，較PE地膜提高約14%～49%，表明PLA降解地膜更適于芋頭生產(chǎn)。表8覆蓋不同地膜的效益比較效果栽培方式地膜類型用工成本/元·（667m2）-1農(nóng)資成本/元·（667m2）-1銷售收入/元·（667m2）-1純利潤/元·（667m2）-1純利潤較PE地膜±%露地栽培PLA降解地膜1060266087855065+49.24PBAT降解地膜1060266081434423+30.32PE地膜1280250071743394—設(shè)施栽培PLA降解地膜12402790118517821+13.99PBAT降解地膜12402790111797149+4.19PE地膜14202650109316861—圖2芋頭全生物降解地膜覆蓋栽培技術(shù)示范2番茄全生物降解地膜覆蓋栽培試驗(yàn)2.1通過全生物降解地膜對(duì)番茄植株長勢的研究顯示，定植后35天，葉片數(shù)均大于CK，2>4>5>6>3>1>CK；株高均高于CK，4>1>6>5>3>2>CK；處理莖粗均大于CK，莖粗：2>3>4>1>6>5>CK；葉片長：2>4>CK>1>6>5>3；葉片寬：1>2>3>5>CK>6>4；花序間隔節(jié)位：CK>4>3>5>6>1>2；始花節(jié)位均低于CK，CK>4>3>2>5>6>1；處理始花期均為定植后20天，CK為21天。表9定植后35天調(diào)查番茄生長指標(biāo)序號(hào)處理葉片數(shù)株高（cm）莖粗（mm)葉長(cm)葉寬（cm）花序間隔節(jié)位始花節(jié)位始花期（d）1HLDM01（A）15.0084.607.364.945.258.025.46202HLDM02（B）15.7180.797.975.675.137.945.61203HLDM03（C）15.3382.637.714.384.968.335.74204腐殖酸（腐）15.5884.547.575.454.258.445.81205木質(zhì)素（木）15.4083.537.274.464.888.275.58206S0.01（蘇）15.3883.637.334.584.638.155.4720CKPE14.8379.427.055.404.758.525.85212.2通過全生物降解地膜對(duì)番茄果實(shí)性狀及產(chǎn)量的研究顯示，各處理的果實(shí)單果重均大于CK，且折合667㎡產(chǎn)量均大于CK。其中3號(hào)地膜（HLDM03）增產(chǎn)最高，達(dá)到11.97%，2號(hào)地膜（HLDM02）增產(chǎn)最低，為1.21%。3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)處理的櫻桃番茄可溶性固形物含量和可溶性糖含量低于CK，但可溶性蛋白含量顯著高于CK。番茄紅素含量5>CK>1>3>2>4>6；粗纖維含量差異不大；1>2>3>5=6=7>4；維生素C含量1>CK>2=5>6>4>3。表10番茄果實(shí)性狀及產(chǎn)量序號(hào)處理果實(shí)橫徑(mm)果實(shí)縱徑(mm）平均單果重（g)小區(qū)均產(chǎn)(kg)折合畝產(chǎn)(kg/667㎡)增產(chǎn)（%）1HLDM01（A）29.3234.0917.8167.452249.469.09%2HLDM02（B）30.0532.5918.9762.582087.041.21%3HLDM03（C）30.3532.4919.1969.222308.4911.97%4腐殖酸（腐）30.1132.2818.6565.492284.0910.79%5木質(zhì)素（木）30.1932.5518.8565.812194.766.45%6S0.01（蘇）31.1933.6320.7363.832128.733.23%CKPE29.6931.7617.7961.832061.700%表11番茄品質(zhì)性狀測定序號(hào)處理可溶性固形物（%）可溶性蛋白（mg/g鮮重）可溶性糖（mg/g鮮重）番茄紅素（μg/g鮮重）粗纖維維生素C（mg/g鮮重）1HLDM01（A）8.30.17848.353.901.70%36.32HLDM02（B）8.20.18246.545.961.60%33.23HLDM03（C）7.90.26049.046.331.40%28.44腐殖酸（腐）7.70.22343.842.581.10%31.05木質(zhì)素（木）7.60.22344.670.791.20%33.26S0.01（蘇）8.10.16741.539.321.20%31.9CKPE8.10.14747.460.491.20%34.62.3通過全生物降解地膜對(duì)番茄生產(chǎn)土壤理化性質(zhì)調(diào)查的研究顯示，所有參試的全生物降解地膜土壤樣品pH值均小于CK（CK>1>4>6>3>2>5），且全氮含量（4>1>5>6>3>2>CK）和有效氮含量（3>6>2>5>4>1>CK）均大于CK。堿解氮含量除2號(hào)和6號(hào)土壤略低于CK外，其余處理的堿解氮含量均高于CK（4>1>3>5>CK>6>2）。全磷：5>6>3>1>2>CK>4；全鉀：1=6>CK>5>3>2>4；速效鉀：3>6>2>5>4>1>CK。序號(hào)處理pHEC（ms/m）全氮（g/kg）全磷（g/kg）全鉀（g/kg）堿解氮（mg/kg）有效氮（mg/kg）速效鉀（mg/kg）1HLDM01（A）6.132.953.202.46216.0815373.47202HLDM02（B）5.051.492.482.39014.9391458.64463HLDM03（C）5.282.002.642.51515.2745498.66804腐殖酸（腐）6.082.903.381.3378.3987422.94415木質(zhì)素（木）5.031.832.772.73215.4649434.15856S0.01（蘇）5.701.852.692.63716.0473459.4365CKPE6.741.492.372.05615.6475303.2475表12土壤理化性質(zhì)2.4通過全生物降解地膜對(duì)番茄生產(chǎn)土壤理化性質(zhì)調(diào)查的研究顯示，至6月29日番茄生產(chǎn)地塊拉秧前，所有參試全生物降解膜均韌性下降，輕輕撕扯極易碎裂，在植株覆蓋情況下，腐殖酸進(jìn)入大裂期，HLDM01、HLDM02、HLDM03、木質(zhì)素與蘇州中達(dá)航進(jìn)入開裂期，對(duì)照普通PE膜無變化。表13地膜降解情況觀測記錄序號(hào)處理40d(3/22)80d(5/1)95d(5/15)110d(6/1)125d(6/15)135d(6/25)1HLDM01（A）韌性下降韌性下降韌性下降誘導(dǎo)期誘導(dǎo)期開裂期2HLDM02（B）韌性下降韌性下降韌性下降誘導(dǎo)期誘導(dǎo)期開裂期3HLDM03（C）韌性下降韌性下降韌性下降誘導(dǎo)期誘導(dǎo)期開裂期4腐殖酸（腐）韌性下降韌性下降韌性下降誘導(dǎo)期開裂期大裂期5木質(zhì)素（木）韌性下降韌性下降韌性下降誘導(dǎo)期開裂期開裂期6S0.01（蘇）韌性下降韌性下降韌性下降誘導(dǎo)期誘導(dǎo)期開裂期CKPE無變化無變化無變化無變化無變化無變化2.5通過全生物降解地膜對(duì)番茄生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的研究顯示，全生育期統(tǒng)一生產(chǎn)管理，除去相同成本外，按照每畝用膜成本，整地成本，增產(chǎn)效益分析效益。根據(jù)市場調(diào)查生物降解膜每畝成本220元，普通地膜每畝成本97.5元。整地成本（人工+機(jī)器損耗）100元/天。櫻桃番茄市場價(jià)10元/KG。2024年7月5日生產(chǎn)地塊翻耕，翻耕前統(tǒng)一人工收卷地膜，不進(jìn)行田間殘余撿拾，由表8可知，參試地膜均可增加畝產(chǎn)效益，3>4>1>5>6>2>CK。春季設(shè)施內(nèi)使用全生物降解地膜可提高櫻桃番茄產(chǎn)量，保證番茄品質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益。表14番茄生產(chǎn)效益分析序號(hào)處理膜成本增加/元折合畝產(chǎn)(kg/畝)總收入（元/畝）增加收入（元/畝）增加效益（增加收入-膜成本增加-整地人工增加）元/畝1HLDM01（A）122.52249.4622494.62147.62025.12HLDM02（B）122.52087.0420870.4523.4400.93HLDM03（C）122.52308.4923084.92737.92615.44腐殖酸（腐）122.52284.0922840.92493.92371.45木質(zhì)素（木）122.52194.7621947.61600.61478.16S0.01（蘇）122.52128.7321287.3940.3817.8CKPE02061.7020347003黃瓜全生物降解地膜覆蓋栽培試驗(yàn)3.1通過全生物降解地膜對(duì)黃瓜生長指標(biāo)的研究顯示，參試地膜在定植后31天，生長指標(biāo)表型各不相同。葉片數(shù)：1>2>CK；參試地膜中全生物降解地膜株高均高于CK，2>1>CK；參試地膜中全生物降解地膜葉長、葉寬、莖粗和始花節(jié)位均大于CK，葉長：2>1>CK；葉寬：2>1>CK；第一雌花節(jié)位莖粗：2>1>CK，始花節(jié)位：1>2>CK；所有參試地膜始花期均為定植后25天。表15定植后31天調(diào)查黃瓜生長指標(biāo)序號(hào)處理葉片數(shù)株高

（cm）葉長

(cm)葉寬

（cm）第一雌花節(jié)位莖粗（mm)第一雌花節(jié)位始花期

（d）1降解膜116.43124.0521.5824.748.133.74252降解膜216.29126.3222.4525.488.193.6925CKPE15.87121.7719.4323.627.983.63253.2通過全生物降解地膜對(duì)黃瓜果實(shí)性狀及產(chǎn)量的研究顯示，可溶性總糖2>1>CK，可溶性蛋白2>1>CK，維生素C含量2>1>CK，粗纖維含量CK>2=1，可溶性固形物2>CK>1，2號(hào)地膜的所有果實(shí)品種性狀均優(yōu)于CK。產(chǎn)量方面，1號(hào)與2號(hào)參試地膜產(chǎn)量均高于CK，其中2號(hào)地膜（中國農(nóng)科院腐殖酸全生物降解膜）增產(chǎn)最高，達(dá)到17.56%，1號(hào)地膜（中國農(nóng)科院木質(zhì)素全生物降解膜）增產(chǎn)13.94%。表16黃瓜果實(shí)性狀及產(chǎn)量序號(hào)處理可溶性總糖（mg/g）可溶性蛋白（mg/g）維生素C（mg/100g）粗纖維可溶性固形物折合畝產(chǎn)增產(chǎn)1降解膜127.060.994.810.014.23652.1813.94%2降解膜221.061.124.890.015.17672.8617.56%CKPE28.190.714.330.024.40572.370%3.3通過對(duì)黃瓜全生物降解地膜降解情況的研究顯示，至12月8日黃瓜生產(chǎn)地塊拉秧后，1號(hào)地膜和CK普通PE地膜未出現(xiàn)明顯裂痕，未達(dá)到進(jìn)入大裂期要求。2號(hào)地膜韌性降低程度較1號(hào)稍高，進(jìn)入大裂期，且地膜在拉秧后隨機(jī)破碎，失去完整性，使用小型農(nóng)具即可翻耕入土。表17地膜降解情況觀測記錄序號(hào)處理20d(9/28)40d(10/18)60d(15/7)70d（11/17）80d(11/27)90d(12/7)1降解膜1無變化韌性下降韌性下降韌性下降誘導(dǎo)期開裂期2降解膜2無變化韌性下降韌性下降誘導(dǎo)期開裂期大裂期CKPE無變化無變化無變化無變化無變化無變化3.4通過對(duì)全生物降解地膜覆蓋土壤理化性質(zhì)的研究顯示，pH值1>CK>2，試驗(yàn)后土壤pH值均在合理范圍內(nèi)。EC值1>CK>2。全氮1>2>CK，全磷1>2>CK，全鉀1>2=CK。土壤主要元素中，氮和磷的含量充足，較為缺鉀。供試地膜土壤與CK土壤的營養(yǎng)元素?zé)o明顯差異。堿解氮1>CK>2，有效氮2>1>CK，速效鉀1>CK>2。2號(hào)地膜試驗(yàn)區(qū)的土壤元素（全氮、全磷、全鉀、堿解氮和速效鉀）流失多于1號(hào)地膜試驗(yàn)區(qū)，且2號(hào)地膜試驗(yàn)區(qū)的土壤元素（堿解氮和速效鉀）流失多于CK地膜試驗(yàn)區(qū)，這很好得解釋了2號(hào)地膜試驗(yàn)區(qū)黃瓜的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。表18土壤理化性質(zhì)調(diào)查表序號(hào)處理pHEC（us/cm）全氮（g/kg）全磷（g/kg）全鉀（g/kg）堿解氮（mg/kg）有效氮（mg/kg）速效鉀（mg/kg）1降解膜15.351453.672.922.8913.70572.49486.44651.402降解膜25.291258.002.902.8012.90504.09507.70479.51CKPE5.331407.002.822.6512.90542.49438.41618.303.5通過全生物降解地膜對(duì)黃瓜生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的研究顯示，全生育期統(tǒng)一生產(chǎn)管理，除去相同成本外，按照每畝用膜成本，整地成本，增產(chǎn)效益分析效益。根據(jù)市場調(diào)查生物降解膜每畝成本220元，普通地膜每畝成本97.5元。整地成本（人工+機(jī)器損耗）100元/天。水果黃瓜市場價(jià)10元/KG。生產(chǎn)地塊翻耕時(shí)，地膜有明顯纏繞機(jī)器現(xiàn)象，直接翻耕效果不理想，最終采取手工收膜。由表5可知，參試地膜均可增加畝產(chǎn)效益，2>1>CK。表19黃瓜生產(chǎn)效益分析序號(hào)處理膜成本增加/元整地人工增加（人工+機(jī)器損耗）元/畝折合畝產(chǎn)

(kg/畝)總收入（元/畝）增加收入

（元/畝）增加效益（增加收入-膜成本增加-整地人工增加）元/畝1降解膜1122.50652.186521.8798.1675.62降解膜2122.50672.866728.61004.9882.4CKPE00572.375723.7004松花菜全生物降解地膜覆蓋栽培試驗(yàn)4.1通過全生物降解地膜對(duì)土壤溫度的研究顯示，未覆膜CK1的土壤溫度變化最大，覆膜處理的土壤溫度變化幅度相對(duì)較小，地表土壤溫度日變化幅度為3.1～25.4℃，-10cm土深的土壤溫度日變化幅度為6.6～24.1℃。覆膜前期7種覆膜處理地表溫度及-10cm土壤溫度基本高于CK1，尤其在凌晨5點(diǎn)，7種覆膜處理地表溫度較CK1高0.2～5.6℃，-10cm土壤溫度較CK1高0～2.2℃。覆膜后期，強(qiáng)化膜和降解膜4的地表溫度及-10cm土壤溫度基本高于CK1。圖3地表土壤溫度變化圖4-10cm土壤溫度變化4.2通過全生物降解地膜對(duì)土壤濕度的研究顯示，各類降解膜、強(qiáng)化膜和CK2覆蓋下的地表含水率同CK1變化基本一致，地表土壤濕度隨空氣濕度變化幅度略大，而-10cm土壤濕度隨空氣濕度變化幅度較小。降解膜4處理期地表含水率明顯高于CK2，其他各降解膜及強(qiáng)化膜在處理期地表含水率均略高于CK2。隨土壤深度增加，各類膜覆蓋下松花菜的土壤含水率呈逐漸增大趨勢，地表和-10cm土壤平均土壤含水率分別為97.22%和98.79%，-10cm土壤平均濕度比地表平均濕度高1.58%。各類降解膜處理及強(qiáng)化膜處理地表含水率顯著高于CK2，而各類膜處理（包括CK2）的-10cm土壤平均土壤含水率均高于CK1。圖5-10cm土壤濕度變化圖6-10cm土壤濕度變化4.3通過全生物降解地膜降解情況的研究顯示，覆膜后29天，降解膜1最先開裂，開裂期較其他處理早12～24天，12月1日達(dá)到大裂期；其次為降解膜3和降解膜2，發(fā)生開裂時(shí)間依次為10月23日和11月4日，降解膜3于12月1日亦達(dá)到大裂期，而降解膜2的大裂期較降解膜1和降解膜3晚10天，開裂程度也不及降解膜1和降解膜3。降解膜5和降解膜4出現(xiàn)裂解的時(shí)間最晚，分別于12月17日和12月27日起出現(xiàn)小裂縫（即降解誘導(dǎo)期），直至1月底，亦無出現(xiàn)開裂和大裂狀態(tài)。3月15日因松花菜采收結(jié)束，翻耕施肥，將全部地膜破開。破膜前，降解膜1、2、3均出現(xiàn)大裂，裂口處雜草較多，翻耕時(shí)，殘膜量中等，碎片較??；降解膜4和降解膜5在種植期僅呈現(xiàn)降解誘導(dǎo)期，未出現(xiàn)開裂、大裂及碎裂期，翻耕時(shí)殘膜量較少，碎片小；強(qiáng)化膜和CK2在松花菜整個(gè)生長期未出現(xiàn)任何破裂情況，翻耕時(shí)，強(qiáng)化膜基本無殘膜，CK2的殘膜量多，碎片較大。表20地膜降解統(tǒng)計(jì)處理誘導(dǎo)期開裂期大裂期碎裂期無膜期翻耕時(shí)殘膜狀態(tài)描述CK1//////CK2////3.15殘膜量多，碎片大。強(qiáng)化膜////3.15基本無殘膜。降解膜19.2710.1112.01/3.15殘膜量中，碎片小。降解膜210.1111.0412.10/3.15殘膜量中，碎片小。降解膜310.1110.2312.01/3.15殘膜量中，碎片小降解膜412.27///3.15殘膜量少，碎片小。降解膜512.17///3.15殘膜量少，碎片小。4.4通過全生物降解地膜覆蓋栽培人工成本的研究顯示，除CK1沒有覆膜用工外，其他環(huán)節(jié)人工成本一致。不同處理的用工成本差異主要體現(xiàn)在除草和殘膜撿拾用工方面，CK2、強(qiáng)化膜、降解膜4和降解膜5的除草用工最少，CK1、降解膜1和降解膜3除草用工較多；降解膜1、降解膜3裂解最為嚴(yán)重，撿拾用工最大，CK1、CK2和強(qiáng)化膜和用工最少。整體人工成本核算，降解膜4、5用工最少用工為2人/天，其次是CK2和強(qiáng)化膜為2.3人/天。表21人工成本核算處理用工數(shù)（人/天）合計(jì)（人/天）覆膜定植打藥除草撿拾CK100.750.52.003.25CK20.750.750.500.32.3強(qiáng)化膜0.750.750.500.32.3降解膜10.750.750.51.003降解膜20.750.750.50.502.5降解膜30.750.750.51.003降解膜40.750.750.5002降解膜50.750.750.5002（二）綜述報(bào)告地膜覆蓋是我國普遍應(yīng)用的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，可提高土溫，減少水分蒸發(fā)，有利于提高出苗整齊，對(duì)糧食增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有較大貢獻(xiàn)。但長期對(duì)PE地膜“重使用、輕回收”也帶來了土壤殘膜污染問題，地膜破裂分解產(chǎn)生的微塑料會(huì)影響土壤中的養(yǎng)分含量，限制后茬作物根系生長和品質(zhì)形成，土壤中的微塑料還是有毒有害化學(xué)污染物載體，可隨遷移擴(kuò)散，對(duì)動(dòng)物及人體健康存在潛在影響，嚴(yán)重阻礙了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此開展地膜減量替代技術(shù)研究勢在必行。全生物降解地膜具有自然降解、對(duì)環(huán)境無害等優(yōu)勢，降解速率是其應(yīng)用性的重要指標(biāo)。降解速率過快，不能發(fā)揮保溫保墑控草的作用，無法實(shí)現(xiàn)薄膜覆蓋促進(jìn)作物生長發(fā)育的效果；降解速率過慢，導(dǎo)致大量殘膜留存于土壤中，又會(huì)影響后茬作物生長。因此要篩選耐候期（有效使用壽命）適宜的地膜，才能較好地控溫控水，維持良好土壤微環(huán)境，同時(shí)不會(huì)造成土壤殘膜積累污染。本項(xiàng)目組在我省蘇北、蘇中和蘇南等多地的芋頭、馬鈴薯等薯芋類，番茄、辣椒等茄果類，黃瓜、西瓜等瓜類，松花菜、西蘭花等甘藍(lán)類及玉米等其他經(jīng)濟(jì)作物上開展試驗(yàn)研究，并在不同地區(qū)設(shè)置全生物降解地膜填埋降解試驗(yàn)，結(jié)果表明，與PE地膜相比，多種作物覆蓋全生物降解地膜栽培，在保溫保濕、防草控草、壅土施肥、地膜回收、省工節(jié)本等方面具有一定優(yōu)勢：首先，同等規(guī)格的全生物降解地膜與PE地膜均具有較好的保溫保濕效果，早春栽培有利于植株扎根和種苗發(fā)育，在芋頭、番茄和黃瓜等作物上，前期營養(yǎng)生長和養(yǎng)分積累更好，因此在有效生命期滿足作物覆膜需求的情況下，全生物降解地膜的厚度、寬幅等選擇可參考PE地膜；其次，全生物降解地膜在芋頭中耕壅土前無需揭膜，可直接在膜上培土施肥，在番茄、黃瓜、松花菜等作物上前期控草效果較好，后期植株封行不影響作物生長，解決了夏季用工難、成本高的問題；第三，全生物降解地膜可以在田間均表現(xiàn)自然裂解，生產(chǎn)結(jié)束后可直接還田，節(jié)省了地膜回收的用工成本，全生物降解地膜在田間一般9-12個(gè)月后基本完成降解，解決了PE地膜殘留土壤中污染種植田塊、破壞土壤生態(tài)這一關(guān)鍵問題；第四，紫外線、溫度、土壤水分、微生物含量及pH等均是影響全生物降解地膜降解速率的重要因子，因此在田塊選擇和田間管理時(shí)需考慮相關(guān)因子的影響，在施用有機(jī)肥時(shí)宜旋耕混勻后覆膜。（三）技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證2020～2023年，在徐州、淮安、鹽城、南通、揚(yáng)州、蘇州、無錫等多地區(qū)開展了各類主栽作物全生物降解地膜覆蓋栽培技術(shù)示范，建立技術(shù)示范基地21個(gè)，累計(jì)示范面積8萬畝次。經(jīng)測算，芋頭平均產(chǎn)量約1600kg/畝，較PE地膜處理增產(chǎn)14%～20%，平均經(jīng)濟(jì)效益提高12%～18%；番茄產(chǎn)量較PE地膜處理增產(chǎn)1.21%～11.97%，畝均效益增收可達(dá)2737.9元/畝；黃瓜產(chǎn)量較PE地膜處理增產(chǎn)13.94%～17.56%，畝均效益增收可達(dá)1004.9元/畝；在辣椒、西蘭花、甘藍(lán)、玉米等其他作物的增產(chǎn)增收上也有較好表現(xiàn)。各地生產(chǎn)主體普遍反映，全生物降解地膜比PE地膜更方便使用：一是發(fā)棵期保溫保濕性好，出苗整齊，出苗率高；二是前期防草控草效果相當(dāng)，芋頭上還可直接在降解地膜上施肥壅土，使用人工少；三是作物收獲后可直接耕翻還田，不影響農(nóng)機(jī)作業(yè)，節(jié)省回收成本，還沒有殘膜污染。多地生產(chǎn)經(jīng)營者紛紛表示，科學(xué)規(guī)范地使用全生物降解地膜可有效幫助增產(chǎn)增收，希望大力加強(qiáng)作物全生物降解地膜覆蓋栽培技術(shù)的宣傳推廣和應(yīng)用指導(dǎo)。（四）預(yù)期的效果1、經(jīng)濟(jì)效益提升每畝芋頭產(chǎn)量較PE地膜處理提高10%左右，生產(chǎn)成本節(jié)省10%左右；每畝番茄產(chǎn)量較PE地膜處理增產(chǎn)1.21%～11.97%，畝均效益增收可達(dá)2737.9元/畝；每畝黃瓜產(chǎn)量較PE地膜處理增產(chǎn)13.94%～17.56%，畝均效益增收可達(dá)1004.9元/畝。2、社會(huì)效益增強(qiáng)革新作物覆蓋地膜栽培技術(shù)，有助于幫助地區(qū)增產(chǎn)