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地膜覆盖作为一种农作物增产、增收的重要技术，有保温、节水等功能，被广泛应用于农业生产中。然而，多年使用地膜后，残膜在土壤中不断累积，破坏了土壤结构，造成环境污染，至使作物减产最高可达到15%～30%[1-2]。我国农业生产中所使用的地膜主要是线性低密度聚乙烯（LLDPE）或低密度聚乙烯（LDPE）[3]，降解难度大[4]，且为了降低生产成本，我国所使用的地膜一般比较薄，当地膜用量和覆盖面积较大时，地膜的回收成本高、难度大。因此需要具有可降解的地膜来替代聚乙烯塑料地膜以解决农业生产和环境保护间的矛盾。本文通过对从日本引进的两种可控降解地膜与普通地膜和无覆膜（露地）的对比试验，观测各参试样品的农田覆盖效应及其可控降解性能，探究其在中国推广应用的可能性。
材料与方法
供试材料
供试地膜有：可生物降解地膜KANEKA PHBH和KN-1，两种膜均由日本KANEKA公司提供；普通非降解PE地膜，中国市场购买。供试作物有生菜（Cucumis sativus L），品种为意大利耐抽薹生菜；黄瓜（Lactuca sativa），品种为‘中农26号’。
试验设计与方法
试验内容与设计
本试验于2014年4月中旬开始到8月下旬结束，在中国农业大学西校区科学园内进行，包括两项具体研究内容：即暴晒试验和作物覆膜栽培试验，从不同角度了解供试降解地膜的性能。各试验具体安排如下：
地膜暴晒试验
此试验不种作物。试验设计如下：
裸地CK1为不铺设地膜；降解1#铺设可生物降解地膜KANEKA PHBH；降解2#铺设可生物降解地膜KN-1；普通CK2为铺设普通非降解PE地膜。每个处理膜面暴露部分的规格为50 cm×200 cm，顺序排列，重复2 次。其中各处理有一个小区的中部设置1 组2件套地温表。地温表掩埋深度为5 cm和10 cm。
作物覆膜栽培试验
每个试验点设2 种作物覆膜栽培试验，每个作物设“裸地CK1”、“降解1#”、“降解2#”和“普通CK2”4 个处理，每个处理为1 个试验小区，做成（60～80） cm×
500 cm的畦，按照完全随机区组方式将各处理随机排列，重复3 次。各处理均有一个小区中部设置1 组2件套地温表。地温表掩埋深度分别为5、10 cm。
供试作物为生菜和黄瓜。试验于4月17日铺膜，4月19日生菜定植，5月15日黄瓜播种，小区面积6 m2，起垄栽培，每垄两行，垄高20 cm，垄间距40 cm，行距30 cm。生菜株距20 cm，黄瓜株距30 cm。
试验方法
本底值测量。正式覆膜之前，对试验地土壤中原有的残膜进行一次本底值测量。测量方法：平整土地后选取有代表性的三处地点，挖三个1 m2×0.25 m的坑，筛土捡取土壤中残留的地膜，于实验室中进行清洗、自然风干、称重及记录。
土壤温度测量。利用地温表测量土壤温度。每组两套地温表探针，插入土下深度分别为5 cm和10 cm。覆膜后至诱导期结束，每隔3日进行一轮土壤温度测量。每轮测量分别于8：00和17：00进行，实地测量记载各测温点的地温，读数精确到0.1 ℃。测温仪由北京雨根公司提供的AM-15T地温测试仪，精度±0.3 ℃。测试前所有探针经过一致性检验，每次测试时均采用往返巡回2 次读数，取平均值，以消除时间误差。
地膜反光率测量。选择生菜生长初期一天典型晴天，于8：00至17：00间每小时进行一次反光率测定。测定方法：利用光辐射测定仪，在距离膜面35 cm处，先将仪器测定探头向上测定太阳光辐射，读数稳定并记录后，立即同高度翻转探头，向下测定由地膜反射的光辐射，并记录稳定后的读数。
植物生长量测定。试验期间，在每个小区随机选取3 株植株，并做好标记。铺膜后，每隔一周，测量生菜的株高、叶片数以及最大叶面积，测量黄瓜的株高、茎粗以及叶节数并记录数据。具体测定项目如下：
黄瓜株高：绝对长度，即主蔓拉直的长度；
生菜株高：地表到展开叶片最高处的距离；
叶片数：展开的真叶总数；
茎粗：子叶节向上第一节茎的直径，用游标卡尺测量；
最大叶面积：测量最大叶片最宽处和最长处。
地膜降解进程调查。定期观察地膜降解进程，观察记录其降解过程中诱导期、开裂期、大裂期、碎裂期、无膜期的出现时间；在作物生长期结束后，取暴晒组地膜和覆膜试验组的地膜样品，带回实验室清洗、称重。各进程划分标准如下：
① 诱导期，从覆膜到畦面地膜出现多处（每延长米3处以上）≤2 cm自然裂缝的时间；
② 开裂期，畦面膜表面出现2～20 cm自然裂缝的时间；
③ 大裂期，畦面膜出现20～50 cm自然裂缝的时间；
④ 碎裂期，畦面地膜出现碎裂，最大地膜残片面积≤25 cm2的时间；
⑤ 无膜期，畦面可见地膜残留痕迹，但基本见不到地膜残片存在。
地膜残留量测定。作物栽培试验结束后，在每个处理上挖一个1 m2×0.25 m的坑，筛土后收集取样范围内的殘膜，取回于实验室清洗并自然通风晾干，称取干燥残膜重量并记录。
结果与分析
地膜覆盖对土壤温度的影响
土壤温度是反应地膜保温效果的重要指标，本试验中利用土壤温度测定仪对两个不同深度的土壤温度进行了测定。从地温曲线图（图1，图中各日温度为各日2测试时间的平均值）中可以看出，降解1#和降解2#处理下5 cm和10 cm深度的土壤温度均高于无覆膜对照处理，虽然测定的数据主要在白天，足可以说明降解地膜覆盖对土壤的保温作用明显。覆膜30 天内，5 cm深度和10 cm深度下，普通CK2处理地温略高于1#和2#处理，而显著高于裸地CK1处理，降解1#和降解2#处理间温度差异不显著。覆膜30 天后，各处理地温差距逐步缩小，趋于一致。原因可能是，覆膜30 天之后，由于大风、降雨以及杂草等自然因素的影响，两种降解地膜和普通地膜相继破损，导致地膜保温作用降低甚至丧失，最终各处理地温趋于一致。
材料与方法
供试材料
供试地膜有：可生物降解地膜KANEKA PHBH和KN-1，两种膜均由日本KANEKA公司提供；普通非降解PE地膜，中国市场购买。供试作物有生菜（Cucumis sativus L），品种为意大利耐抽薹生菜；黄瓜（Lactuca sativa），品种为‘中农26号’。
试验设计与方法
试验内容与设计
本试验于2014年4月中旬开始到8月下旬结束，在中国农业大学西校区科学园内进行，包括两项具体研究内容：即暴晒试验和作物覆膜栽培试验，从不同角度了解供试降解地膜的性能。各试验具体安排如下：
地膜暴晒试验
此试验不种作物。试验设计如下：
裸地CK1为不铺设地膜；降解1#铺设可生物降解地膜KANEKA PHBH；降解2#铺设可生物降解地膜KN-1；普通CK2为铺设普通非降解PE地膜。每个处理膜面暴露部分的规格为50 cm×200 cm，顺序排列，重复2 次。其中各处理有一个小区的中部设置1 组2件套地温表。地温表掩埋深度为5 cm和10 cm。
作物覆膜栽培试验
每个试验点设2 种作物覆膜栽培试验，每个作物设“裸地CK1”、“降解1#”、“降解2#”和“普通CK2”4 个处理，每个处理为1 个试验小区，做成（60～80） cm×
500 cm的畦，按照完全随机区组方式将各处理随机排列，重复3 次。各处理均有一个小区中部设置1 组2件套地温表。地温表掩埋深度分别为5、10 cm。
供试作物为生菜和黄瓜。试验于4月17日铺膜，4月19日生菜定植，5月15日黄瓜播种，小区面积6 m2，起垄栽培，每垄两行，垄高20 cm，垄间距40 cm，行距30 cm。生菜株距20 cm，黄瓜株距30 cm。
试验方法
本底值测量。正式覆膜之前，对试验地土壤中原有的残膜进行一次本底值测量。测量方法：平整土地后选取有代表性的三处地点，挖三个1 m2×0.25 m的坑，筛土捡取土壤中残留的地膜，于实验室中进行清洗、自然风干、称重及记录。
土壤温度测量。利用地温表测量土壤温度。每组两套地温表探针，插入土下深度分别为5 cm和10 cm。覆膜后至诱导期结束，每隔3日进行一轮土壤温度测量。每轮测量分别于8：00和17：00进行，实地测量记载各测温点的地温，读数精确到0.1 ℃。测温仪由北京雨根公司提供的AM-15T地温测试仪，精度±0.3 ℃。测试前所有探针经过一致性检验，每次测试时均采用往返巡回2 次读数，取平均值，以消除时间误差。
地膜反光率测量。选择生菜生长初期一天典型晴天，于8：00至17：00间每小时进行一次反光率测定。测定方法：利用光辐射测定仪，在距离膜面35 cm处，先将仪器测定探头向上测定太阳光辐射，读数稳定并记录后，立即同高度翻转探头，向下测定由地膜反射的光辐射，并记录稳定后的读数。
植物生长量测定。试验期间，在每个小区随机选取3 株植株，并做好标记。铺膜后，每隔一周，测量生菜的株高、叶片数以及最大叶面积，测量黄瓜的株高、茎粗以及叶节数并记录数据。具体测定项目如下：
黄瓜株高：绝对长度，即主蔓拉直的长度；
生菜株高：地表到展开叶片最高处的距离；
叶片数：展开的真叶总数；
茎粗：子叶节向上第一节茎的直径，用游标卡尺测量；
最大叶面积：测量最大叶片最宽处和最长处。
地膜降解进程调查。定期观察地膜降解进程，观察记录其降解过程中诱导期、开裂期、大裂期、碎裂期、无膜期的出现时间；在作物生长期结束后，取暴晒组地膜和覆膜试验组的地膜样品，带回实验室清洗、称重。各进程划分标准如下：
① 诱导期，从覆膜到畦面地膜出现多处（每延长米3处以上）≤2 cm自然裂缝的时间；
② 开裂期，畦面膜表面出现2～20 cm自然裂缝的时间；
③ 大裂期，畦面膜出现20～50 cm自然裂缝的时间；
④ 碎裂期，畦面地膜出现碎裂，最大地膜残片面积≤25 cm2的时间；
⑤ 无膜期，畦面可见地膜残留痕迹，但基本见不到地膜残片存在。
地膜残留量测定。作物栽培试验结束后，在每个处理上挖一个1 m2×0.25 m的坑，筛土后收集取样范围内的殘膜，取回于实验室清洗并自然通风晾干，称取干燥残膜重量并记录。
结果与分析
地膜覆盖对土壤温度的影响
土壤温度是反应地膜保温效果的重要指标，本试验中利用土壤温度测定仪对两个不同深度的土壤温度进行了测定。从地温曲线图（图1，图中各日温度为各日2测试时间的平均值）中可以看出，降解1#和降解2#处理下5 cm和10 cm深度的土壤温度均高于无覆膜对照处理，虽然测定的数据主要在白天，足可以说明降解地膜覆盖对土壤的保温作用明显。覆膜30 天内，5 cm深度和10 cm深度下，普通CK2处理地温略高于1#和2#处理，而显著高于裸地CK1处理，降解1#和降解2#处理间温度差异不显著。覆膜30 天后，各处理地温差距逐步缩小，趋于一致。原因可能是，覆膜30 天之后，由于大风、降雨以及杂草等自然因素的影响，两种降解地膜和普通地膜相继破损，导致地膜保温作用降低甚至丧失，最终各处理地温趋于一致。