目前,解决农业“白色污染”有效的办法就是使用新型降解地膜。降解地膜降解后的产物主要是烃类物质,在土壤中可以进一步分解成小分子化合物,为微生物提供碳源,增加土壤的营养成分。降解地膜通过控制其降解周期,使其覆盖期与棉花的发育周期相近,此后地膜降解,这样即发挥地膜对棉花生长的促进作用,又不造成“白色污染”。目前,降解地膜种类较多,其降解特性各有不同,本文主要研究三种降解地膜的降解特性及其对棉花生长和产量的影响,分析其降解原理,筛选适于南疆地区的降解地膜类型,为生产实践中降解地膜的应用提供科学依据。(1)用失重率法研究降解地膜的降解特性,发现有多种降解地膜在不同条件下都发生不同程度的降解,虽然在短时间内降解效果不明显,但随着时间延长,降解率会逐渐提高。氧化-生物双降解地膜在土层深度为20cm处降解效率最大,且相同土层深度下,氧化-生物双降解地膜的降解速率最快,这可能是氧化反应和微生物共同作用的结果。通过数据模拟可知,普通地膜降解50%需要14 147.60天,降解100%需要46 548.73天;光降解地膜降解50%需要187.68天,降解100%需要3 223.03天;生物降解地膜降解50%需要147.45天,降解100%需要2 811.45天;氧化-生物双降解地膜50%需要75.76天,降解100%需要1 099.39天。生物有机肥的施加可以加快生物降解地膜和氧化-生物双降解地膜的降解速率,其降解50%分别需要73.48天和39.71天,降解100%需要732.25天和246.26天。土层中双层地膜的降解率高于单层,说明残膜集中翻埋更有利于降解。利用紫外线照射实验研究了降解地膜的老化性能,结果表明,在紫外光的照射下,光降解地膜和氧化-生物双降解地膜的降解效率较高,经过60天的紫外光照射,普通地膜、光降解地膜、生物降解地膜和氧化-生物降解地膜的降解率分别为12.78%、51.23%、33.66%和50.33%,说明光降解地膜和氧化-生物双降解地膜对紫外光更加敏感,在农田土壤表层更利于降解。(2)对土壤的温度和含水量进行了定点监测,发现地膜覆盖具有一定的保墒、保温作用。地膜覆盖初期,光降解地膜、生物降解地膜、氧化-生物双降解地膜和普通地膜对土壤的温度和含水量影响有一定的差异,对地表和浅层的温度和含水量影响较大,随着时间的延长,这种差异逐渐减小,就全期平均土壤温度和含水量来看,光降解地膜、生物降解地膜、氧化-生物双降解地膜和普通地膜对土壤温度和含水量的影响差异不显著。(3)研究了不同降解地膜对棉花农艺特性、生理指标、产量和品质的影响。结果表明,氧化-生物双降解地膜覆盖对提高棉花的农艺特性(生育进程、株高、茎粗、绿叶数、蕾铃花数、叶面积指数)均有积极效果。与普通地膜相比,覆盖氧化-生物双降解地膜的棉花的生育期提前4天,株高在花铃期增加7.05cm,茎粗在吐絮期增加0.66mm,主茎绿叶数增加1.23片,花蕾铃数增加4.33个,平均叶面积指数提高0.35;对提高棉花的生理指标(干物质的积累与分配和SPAD值)也具有一定的作用,其干物质积累量为1 404.97 g/m~2,SPAD值为63.73,较普通地膜覆盖分别增加123.57 g/m~2和9.42。氧化-生物双降解地膜的使用还可以提高棉花的产量和品质,其产量为6.43 t/hm~2,较普通地膜增产5.06%。覆盖氧化-生物双降解地膜的棉花比强、整齐度、衣分、纺纱指数和成熟度最大,可见覆盖不同类型地膜对棉花纤维品质影响并不明显,但总体上覆盖氧化-生物双降解地膜的棉花质量较好,保证了一定的优质特性。