- 來(lái)源：生物塑料研究院
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- 發(fā)布時(shí)間：2025-08-05
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科普中國報道，傳統塑料地膜帶來(lái)的“白色污染”一直是農業(yè)環(huán)保的痛點(diǎn)，生物降解地膜被視為替代方案。但它會(huì )像傳統地膜那樣加速土壤有機質(zhì)分解，威脅土壤健康嗎？
英國班戈大學(xué)團隊在有機農場(chǎng)開(kāi)展的三年實(shí)驗顯示，生物降解地膜能使蔬菜產(chǎn)量提升43%-46%，且不會(huì )顯著(zhù)改變土壤有機質(zhì)含量或破壞土壤細菌多樣性。近日，這項發(fā)表于《Journal of the Science of Food and Agriculture》的研究，為有機農業(yè)可持續發(fā)展提供了新依據。
產(chǎn)量“逆襲”：生物降解地膜讓韭菜、生菜增產(chǎn)近五成
研究團隊在威爾士的有機農場(chǎng)進(jìn)行了三年田間實(shí)驗，種植韭菜、甜玉米和生菜，對比生物降解地膜覆蓋與無(wú)地膜處理的效果。結果顯示，所有作物產(chǎn)量均顯著(zhù)提升：韭菜干物質(zhì)產(chǎn)量增加46%，甜玉米43%，生菜45%，連越冬綠肥產(chǎn)量也提高18%。
“這相當于一畝地多收近半畝的菜?！毖芯控撠熑私忉?zhuān)锝到獾啬ねㄟ^(guò)改善土壤溫濕度、減少雜草競爭，讓作物生長(cháng)“如魚(yú)得水”。更意外的是，地膜覆蓋區作物殘茬和根系生物量也同步增加，相當于給土壤“返還”了更多有機物質(zhì)——僅甜玉米秸稈的碳輸入就增加了約50%。
土壤有機質(zhì)“穩如泰山”，綠肥堆肥才是“增碳功臣”
過(guò)去擔心生物降解地膜會(huì )像傳統地膜那樣加速土壤有機質(zhì)（SOM）分解，導致土壤“變薄”。但實(shí)驗發(fā)現，三年間地膜覆蓋與無(wú)地膜處理的SOM含量無(wú)顯著(zhù)差異，表層土壤（0-10cm）有機質(zhì)比例穩定在12.6%-13.4%。
真正影響SOM的是有機輸入類(lèi)型：綠肥堆肥使SOM三年增加15%，而禽糞處理組SOM無(wú)顯著(zhù)變化。這證實(shí)高碳氮比的有機物料輸入是維持土壤碳庫的關(guān)鍵途徑。而PFM與堆肥的協(xié)同應用，既通過(guò)堆肥補充了土壤碳源，又借地膜提升了養分利用效率，形成"增產(chǎn)-養地"的良性循環(huán)。
土壤微生物“波瀾不驚”，關(guān)鍵菌群未受干擾
土壤細菌被稱(chēng)為“生態(tài)系統工程師”，它們分解有機質(zhì)、循環(huán)養分。實(shí)驗通過(guò)16S rRNA基因測序發(fā)現，生物降解地膜對土壤細菌多樣性幾乎無(wú)影響：無(wú)論是整體多樣性（Shannon指數）還是群落結構（如 Acidobacteriota、Proteobacteria 等優(yōu)勢菌群），地膜覆蓋與無(wú)地膜處理均無(wú)顯著(zhù)差異。
唯一微小變化是，地膜覆蓋區 Nitrospira（參與硝化作用的細菌）數量略降，而 Pseudolabrys（與有機質(zhì)分解相關(guān)）略增，但這些變化未影響整體功能。研究推測，健康土壤的微生物群落“韌性強”，生物降解地膜的少量降解產(chǎn)物未打亂其平衡。
有機農業(yè)“雙贏(yíng)”方案：地膜+綠肥堆肥
研究指出，生物降解地膜的優(yōu)勢在于“增產(chǎn)不耗地”。雖然它可能加速部分易分解有機質(zhì)的周轉，但增產(chǎn)帶來(lái)的殘茬返還能“抵消”這一消耗。若配合綠肥堆肥，既能借地膜提產(chǎn)，又能用堆肥增碳，形成“良性循環(huán)”。
不過(guò)專(zhuān)家也提醒，實(shí)驗僅持續三年，長(cháng)期使用是否會(huì )影響土壤有機質(zhì)的穩定組分（如腐殖質(zhì)）仍需觀(guān)察。未來(lái)可結合秸稈還田、輪作等措施，讓生物降解地膜成為有機農業(yè)的“綠色助手”。