地膜覆盖技术提高作物的产量,为我国的粮食安全做出了巨大贡献。然而,地膜覆盖也会造成大量的地膜和微塑料残留,不仅污染生态环境,还对农业可持续发展造成影响。生物降解地膜替代传统塑料地膜,有望解决地膜带来的塑料污染问题。然而,长期覆盖传统塑料地膜后土壤中残膜及微塑料的残留数量及分布的研究仍然不足。并且,不清楚生物降解地膜是否产生微塑料。为此,本文开展了以下两项研究:试验一:基于沈阳农业大学的32年塑料地膜覆盖和施肥试验平台（1987年建立）,于2019年选取四个处理,包括:覆膜并施氮肥(135 kg N ha-1 yr-1)、覆膜不施氮肥、不覆膜施氮肥(135 kg N ha-1 yr-1)和不覆膜不施氮肥。测定覆膜32年后0～20 cm土壤中大塑料（粒径＞5 mm）的重量、数量,以及0～100 cm各层次土壤中微塑料（＜5 mm）的数量。试验二:基于2018年建立的辽宁海城降解地膜一年覆盖试验（只在2018年覆膜,之后不再覆膜）,生物降解地膜包含透明和黑色两种颜色,成分均为PBAT和PLA混合物,分别于2019、2020、2021年春季、秋季采集土壤,分析生物降解地膜来源的大塑料和微塑料的动态变化。研究结果如下:（1）覆盖传统塑料地膜32年土壤中微塑料并不都由地膜产生。土壤中微塑料的类型包括薄膜状、纤维状和颗粒状,只有薄膜状微塑料的化学成分为聚乙烯,来源于塑料地膜。0～100 cm土壤中只有33%～56%的微塑料来源于地膜;（2）微塑料在土壤中可以向下迁移到深层土壤。覆膜32年后,0～10 cm表层土壤中微塑料总量为7183～10586个/kg,平均为8885个/kg;80～100 cm下层土壤中微塑料总量为2268～3529个/kg,平均为2899个/kg;（3）施氮肥会增加传统塑料地膜产生的大塑料及微塑料残留。覆膜32年后,施氮肥土壤中的大塑料数量（6796片/m~2）约为不施肥土壤的10倍（653片/m~2）,重量是5.6倍（35.97 g/m~2 v.s.6.41 g/m~2）,施氮肥土壤（0～100 cm）中薄膜状微塑料数量（3.7×10~6个/m~2）为不施氮肥土壤的1.7倍（2.2×10~6个/m~2）;（4）生物降解地膜也会产生微塑料,但存留时间可能较短。生物降解地膜大塑料在覆膜后3年才完全消失,生物降解地膜也会产生微塑料,微塑料数量在2021年春季（覆膜后3年）达到最高值（350～567个/kg）,2021年秋季（覆膜后3.5年）降到175～250个/kg,这意味着生物降解地膜产生的微塑料在土壤中的存留时间可能只有几年;（5）本研究提出的H2O-Zn Cl2密度浮选法是一种提取生物降解地膜微塑料的理想方法。当前提取普通（不可降解）微塑料的方法中一般利用氧化剂（H2O2或Na OH）去除土壤颗粒态有机质,但是生物降解地膜微来源的微塑料在提取时会被这些氧化剂氧化。本研究建立一种新的生物降解地膜微塑料提取方法（H2O-Zn Cl2密度浮选法）,利用密度法去除土壤有机质(因为生物降解地膜的密度1.38 g/cm~3比土壤颗粒态有机质高,不用氧化剂来去除,最后微塑料计数的结果稳定（变异系数小于30%）,并拥有良好的回收率,因此是一种稳定可靠的方法。以上研究表明,长期使用地膜不仅对表层土壤造成严重污染,其产生的微塑料还会迁移到1 m深度的土壤中。当微塑料迁移到更深的土壤层时,会使得移除和修复更加困难。生物降解地膜在土壤中也会产生微塑料,从目前的结果初步判断其在土壤中的存留时间较短（可能几年）,未来可以进一步推广和应用生物降解地膜。