天山北坡植棉区可降解农膜的降解模型和推荐决策支持系统建立研究

新疆是农用地膜推广应用规模最大的地区，并已显现出良好的经济效益。但是残留农膜污染不仅成为制约农业可持续发展的重要因素，而且带来了严重的生态问题。本项目针对新疆天山北坡植棉区气候环境特点，以分布在该地带不同植棉区的可降解农膜试验区为研究对象，收集当地气候环境历年资料，采集试验区日照强度、温度、湿度及土壤盐度、温度、酸碱度等环境影响因子数据，以大田实验观测和实验室人工模拟老化、堆肥实验相结合的方法，揭示覆膜区各种环境因素对可降解农膜降解速率的影响规律，阐明多因素条件下农膜的降解机理，确定模型参数，建立可降解农膜降解模型，制定可降解农膜生产技术方案和施用方法措施，建立可降解农膜生产施用推荐决策支持系统，提高农膜降解可控性，为新疆可降解农膜的推广和普及提供技术支持，同时也可为我国其它地区的农膜残留污染治理提供经验。

本课题自主研制一批可降解地膜，通过实验筛选出满足作物诱导期的聚乙烯3号地膜（PE-3）和聚乙，在实验室条件下通过人工模拟紫外老化、堆肥试验和在新疆天山北坡石河子、奎屯、博乐三个气候条件有一定差异的地区进行了棉田作物覆膜栽培试验，考察地膜的光降解性能和生物降解性能。通过性能的测定，分析了地膜降解过程中结构和性能的变化。.实验结果表明：经过UV紫外老化处理的地膜，UVA-B混合光照条件下，地膜降解的较快，由此可见，UVA-B混合光照的协同，波长较短的UVB更容易降解。通过堆肥和填埋试验，地膜的分子量是下降的，羰基指数和结晶度是上升的，这说明地膜确实发生了生物降解，但降解的程度并不大，且在堆肥条件下比埋土条件下更有利于地膜的降解。光照后的地膜再进行堆肥和填埋试验，地膜都能进一步的发生降解，这为地膜在作物覆膜栽培使用后，埋在土壤里能进行生物降解提供了一定的理论依据。.本文还考察了外界的气候条件对地膜降解的影响，如：日照强度、温度和相对湿度。结果得出：相同光敏剂含量的地膜，在日照强度、温度和相对湿度较高的地区，光降解程度较大。因此，通过调节光敏剂的含量，能够实现地膜在不同地生态区降解的可控性。