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塑料薄膜覆盖技术地广泛应用极大促进了现代农业的发展,而其带来的农膜残留问题已严重限制了我国农业可持续发展。可降解地膜的研发和应用被认为是解决农膜残留问题的一种有效措施。麻纤维地膜作为一种可降解地膜,其在不同土壤环境条件下的降解特征及其降解后的环境效应与其应用前景密切相关。采用盆钵埋袋和田间微区试验,研究了不同土壤pH、土壤含水量、施氮量、使用季节和作物种植等条件下,麻纤维地膜的降解规律、结构特征以及土壤微生物学指标的变化及其相互关系,并探讨了麻纤维地膜降解对土壤质量及作物生长的影响。主要结论如下:(1)麻纤维地膜进入土壤后,能够在短时间内较为快速的降解。其降解过程均服从Olson衰减模型(R2=0.6890.996,P<0.05),根据模型测算,不同土壤环境条件下麻纤维地膜半降解所需时间在31.1123.8 d之间,完全降解则需要134.3535.0 d。施氮量的增加和种植小白菜呈抑制麻纤维地膜降解的趋势,土壤含水量25%条件下的降解速率显著高于土壤含水量15%和淹水条件,夏季地膜降解速率显著高于秋冬季,而土壤pH(5.808.34)对麻纤维地膜降解速率的影响较弱(P>0.05)。(2)土壤微生物生物量和土壤酶活性(包括脲酶、蔗糖酶、纤维素酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶)主要随土壤环境条件发生变化,在试验末期,不同土壤环境条件下的土壤微生物生物量碳、氮(MBC、MBN)和土壤纤维素酶活性变化均与麻纤维地膜的降解率呈极显著的正相关关系(P<0.01),说明土壤环境条件改变导致的土壤微生物生物量及酶活性变化,可能是其影响麻纤维地膜降解速率的重要原因。(3)麻纤维地膜降解过程的SEM结果显示,降解率达到40%时其表面出现明显破坏,整体呈现褶皱-褶皱/裂缝-褶皱/孔洞的变化过程。FTIR图谱表明,麻纤维地膜中存在大量-OH、-CH、C-O、C-O-C和-CH2-等官能团,其降解率达到40%时,出现的C=O特征峰,可以推断,其降解过程为纤维素断链,形成具有C=O键的直链式葡萄糖。麻纤维地膜降解过程中(72 d内),其N、P、K含量呈富集状态。(4)麻纤维地膜埋入量达到175 g/m2(地膜5次的用量)以上时,其降解后土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量显著提高(P<0.05)。麻纤维地膜埋入量达到350 g/m2时,降解后的小白菜地上部鲜/干重显著提高85.08%和23.09%,其N、P、K含量分别增加16.88%、11.23%和34.67%。麻纤维地膜降解还能一定程度上降低土壤中CaCl2提取态的Cd、Mn、Zn含量(P>0.05)和白菜中Ni含量(P<0.05),但对小白菜中Cd、Mn、Pb、Zn的累积量无显著影响。综上,麻纤维地膜进入土壤后,能在较短的时间内得到降解,且可改善土壤养分供应和促进作物生长,但其降解速率受环境条件影响较明显,为实现作物生产与环境保护的双赢,在实际使用中需充分考虑土壤环境条件。