覆蓋可降解地膜實現甜瓜量質雙升

近日，中國農業科學院蔬菜花卉研究所設施栽培課題組閆妍副研究員發現，使用PBAT/PLA和PBAT/木質素兩種生物可降解地膜可提高日光溫室秋冬季甜瓜產量和品質。相關研究成果在線發表于《全環境科學》（Science of the Total Environment）。

地膜覆蓋是在土壤表面鋪設地膜以提高土壤溫度、保持土壤水分、抑制雜草生長、減少養分流失、促進植物生長和提升產量的一項重要的耕作技術，目前應用最廣泛的是聚乙烯地膜。然而，傳統的聚乙烯地膜回收困難，使用過后混入土壤影響植物對養分和水分的吸收，導致其減產。并且聚乙烯地膜在自然條件下降解周期長達數百年，農田殘留量隨著投入年限的增加而增加，所造成的農田“白色污染”愈發嚴重。因此，新型生物可降解地膜的開發與應用已成為研究熱點。然而，生物可降解地膜在日光溫室甜瓜整個生長期的降解情況、對甜瓜品質以及生長環境的影響鮮有報道。

研究人員于2020年9—12月在農業農村部規劃設計研究院國家設施農業研究中心的日光溫室（河北省永清縣）中開展實驗，研究了不同地膜使用前后的性能變化（透光性能、保濕性能和機械性能）、降解級數、失重率以及不同處理覆蓋對甜瓜根系生長、產量品質、基質的溫濕度、理化性質和基質真菌物種組成的影響。

研究人員發現，與聚乙烯地膜（PE）相比，聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯（PBAT）/聚乳酸（PLA）和聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯（PBAT）/木質素生物可降解地膜能增加土壤的溫度，提高葉片的凈光合速率。與PE地膜相比，PBAT/木質素地膜處理顯著提高了甜瓜的單果重、中心糖含量和可溶性糖含量。在埋設240天時，PBAT/木質素地膜比PE地膜失重率高出86.08%。

研究人員指出，在日光溫室甜瓜冬季生產中，覆蓋PBAT/木質素復合可降解地膜可提高甜瓜產量并改善果實品質，其使用后降解性能更好。為進一步推進生物降解地膜在日光溫室中的應用和聚乙烯減量替代提供新的思路。

該研究得到國家重點研發計劃專項資金、國家自然科學基金項目、現代農業產業技術研究體系、中國農業科學院科技創新計劃資助項目和山東省重點研發計劃資助項目等項目的資助。中國農業科學院蔬菜花卉研究所研究生王一佳和山東農業大學化學與材料科學學院研究生賈憲飛為該論文的第一作者，副研究員閆妍博士為通訊作者，中國農業科學院蔬菜花卉研究所為第一完成單位和唯一通訊單位。