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随着聚乙烯薄膜在农业中的广泛应用,大量农膜残留物在自然环境中难以降解,造成环境污染。与普通薄膜相比,可降解地膜在环境因素影响和助剂的作用下,聚合物分子量迅速下降,地膜降解周期缩短,残留物分子量较低,有利于进一步分解,从而缩短了地膜残体进入生物降解的时间。关于环境可降解地膜的低分子量残留物对土壤微环境的影响及其在土壤环境中是否进一步降解的研究报道鲜有。本研究用3种不同分子量的低分子量聚乙烯(LMWPE)添加在土壤中模拟环境可降解地膜降解后的粉末状残留物,并设计5种累积量和3种土壤质地(壤土、粘土、沙土),将上述三种因子做成3×5×3全组合设计。将不同分子量、不同累积量LMWPE添加在不同质地的土壤中,混匀装盆,自然条件下种植小麦。在小麦不同生育期测定土壤的物理性质,土壤脲酶、酸性磷酸酶动力学;建立和完善从土壤提取LMWPE的方法以及检测不同实验条件下LMWPE的分子量变化,为环境可降解地膜对环境的安全性评估提供实验依据。实验数据运用单因素方差分析,主要研究结果如下:1.不同累积量和分子量LMWPE处理,提高了土壤的含水量、持水性、渗透性及孔隙度,降低了土壤容重,且LMWPE分子量越小,越有利于改善土壤的物理性质。2.与土壤氮磷代谢相关的脲酶和酸性磷酸酶,两种酶的动力学结果显示:随LMWPE分子量的降低,累积量的降低,米氏常数(Km)呈下降趋势;随LMWPE分子量的降低,最大反应速度(Vmax)逐渐增大。聚乙烯醇(PVA)使纯脲酶制剂的Vmax减小,Km与对照比较,无显著性差异(p>0.05)。PVA降低了脲酶活性,随PVA浓度的增大,酶活降低,PVA对脲酶表现为非竞争性抑制剂作用。不同浓度氯化铯、氯化镉对纯脲酶酶活性的影响为低浓度促进,高浓度抑制。3.采用有机溶剂十氢萘提取土壤中的LMWPE,根据回收的纯净LMWPE,计算提纯率(%)并用凝胶渗透色谱仪(GPC)检测提取的LMWPE分子量及其变化。结果显示:(1)随着LMWPE分子量的增加,提纯率呈上升趋势,LMWPE的分子量大小显著影响提纯率。分子量为5000时,不同组合条件下的提纯率为74.47-90.58%;分子量为10万以上时,提纯率为83.60-97.48%;分子量为2000时,LMWPE呈细粉末状,不易提取,提纯率很低(<20.00%)。(2)当分子量为5000、10万以上时,LMWPE累积量相同条件下,三种土质(壤土、沙土、粘土)对提纯率均无显著性影响,表明本研究提纯方法适合三种质地的土壤。(3)随着LMWPE累积量增大,LMWPE提纯率总体呈增长趋势。(4)三种不同分子量的LMWPE在土壤中存留一定时间后,其数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)、Z均分子量(Mz)、粘均分子量(Mv)、分散系数(D)均低于CK1(LMWPE原料)和CK2(添加后立即提取的LMWPE),说明不同分子量聚乙烯在土壤中发生了程度不同的降解。