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摘要
【目的】研究全生物降解膜替代普通塑料膜对西北干旱农业区膜下滴灌玉米生长和氮素吸收利用、产量、经济效益的影响以及两种膜的降解性能，以探究缓解中国西北地区玉米农田残膜污染问题的方法。【方法】2019—2020年田间试验在宁夏平吉堡农场进行。试验采用裂区设计，主因素(覆膜材料)包括覆全生物降解膜(生物膜)、覆普通地膜和不覆膜对照，副因素(氮施用量)处理包括施氮0、120、240和360 kg/hm2，依次记为N0、N120、N240和N360。测定了玉米生长速率、产量和植株氮素利用效率，并分析了生物膜降解率。【结果】与不覆膜相比，覆生物膜两年后，玉米地上部干物质累积量平均增加了10.82%，最大累积速率提高了0.034t/(hm2·d)，最大累积速率出现时间提前了6.86天，吸氮量、氮肥回收利用率和氮肥农学效率分别提升了11.97%、31.47%和26.20%，且与普通地膜覆盖处理无显著差异。多曲线回归分析发现，生物膜和普通地膜处理下的玉米最大产量分别为1.42×104和1.43×104 kg/hm2，对应的施氮量分别为285.61和284.44 kg/hm2，两个覆膜处理间最大产量及其所需施氮量均无显著差异。在施氮240 kg/hm2时，两种膜处理的玉米产量及计算的最高产量也无显著差异。生物膜的两年平均降解率为40.65%，普通地膜为2.17%。在N240处理下两个膜处理均达到最大产值和经济效益，生物膜与普通地膜间没有显著差异。【结论】全生物降解膜覆盖在提升玉米产量、促进干物质积累和氮素吸收利用方面与普通地膜覆盖效果相近，且实现最高产量和经济效益施氮量也均为240 kg/hm2。虽然生物膜投入成本高于普通地膜，但省去了收集残膜的投入，因而总的经济效益与普通地膜相当。考虑生物降解膜的额外环境效益，推荐在西北干旱农业区以生物降解膜替代普通地膜。
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