地膜残留对土壤生态、作物生长的影响及减量调控技术研究进展OA

20世纪70年代地膜覆盖技术引入我国,并广泛应用于农作物的栽培过程,对农作物增产和农民增收发挥重要作用。然而,地膜残留持续积累,由此引发的污染问题已严重影响农作物生产,对我国农业可持续发展带来严峻挑战。本文围绕地膜残留的塑料赋存特征、对土壤生态及作物生长的影响、地膜减量栽培模式、可降解地膜应用与降解机制等方面进行综述。地膜残留主要以大塑料、微塑料等形式在0~30 cm土层积累,其中微塑料是备受关注的研究热点之一。微塑料的丰度随覆膜年限增加而递增、随土层深度增加而递减,其粒径随覆膜年限和土层深度增加而变小。地膜残留过量可改变土壤理化性质,增加土壤容重,降低土壤孔隙度、大团聚体比例、pH值,减少有机质和有机碳含量,抑制蔗糖酶、脲酶、脱氢酶等土壤酶活性,降低土壤微生物群落多样性、丰富度等。地膜残留对作物生长的影响包括降低作物种子发芽速率,抑制作物根系与地上部生长,改变维生素C、可溶性糖含量等品质指标,甚至造成作物减产。基于此,本文提出推广旧膜复用、行间覆盖、轮作倒茬等地膜减量栽培模式,以及应用生物降解地膜等可降解地膜。地膜减量栽培模式可提高土壤含水量、作物产量和水分利用效率。生物降解地膜可改变土壤微生物群落结构、增加丰富度,减少土壤重金属向作物传导与积累,其降解过程需要土壤温度、湿度、pH值等理化性质,以及紫外线辐射、土壤微生物、土壤酶等协同发挥作用。未来需进一步研究普通地膜残留与可降解地膜对土壤、作物和生态环境的综合影响,以及可降解地膜的降解机制,以期为地膜残留生态风险评估与污染防治提供参考。