农业环境科学学报

作者：谢昌洪,王悦,刘琪,汤秋香,崔吉晓,白润昊,何文清

单位：农业农村部农业残留污染防控重点实验室, 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所, 北京 100081,农业农村部农业残留污染防控重点实验室, 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所, 北京 100081,农业农村部农业残留污染防控重点实验室, 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所, 北京 100081,新疆农业大学农学院, 乌鲁木齐 830052,农业农村部农业残留污染防控重点实验室, 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所, 北京 100081,农业农村部农业残留污染防控重点实验室, 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所, 北京 100081,农业农村部环境保护科研监测所, 天津 300191

关键词：生物降解地膜,聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯,聚乳酸,聚碳酸酯,降解特征,土壤微生物群落,

基金：新疆自治区重点研发任务专项项目（2022B02033）；“十四五”国家重点研发计划项目（2021YFD1700700）；国家自然科学基金青年科学基金项目（42007312，32301967）；新疆“天山英才”培养计划“青年拔尖人才项目-青年科技创新人才”（2023TSYCCX0019）

为探究生物降解地膜在土壤环境中的降解特性与微生物作用机制，本研究开展了为期300 d的土壤降解试验，结合光腔衰荡光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱和扫描电子显微镜等技术，分析比较了聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）、PBAT/聚乳酸（PLA）和PBAT/聚碳酸酯（PPC）3种地膜的降解特征及其对土壤微生物群落结构的影响。结果表明：PBAT地膜的降解速率显著高于PBAT/PLA和PBAT/PPC地膜，300 d时PBAT地膜的矿化率达到30.7%，而PBAT/PLA和PBAT/PPC地膜的矿化率仅分别为15.3%和12.4%；PLA和PPC的引入显著减缓了地膜的降解速率。核磁共振氢谱分析显示，PBAT地膜中脂肪族结构单元的降解速率高于芳香族结构单元；在PBAT/PLA和PBAT/PPC地膜中，PLA和PPC组分的降解速率高于PBAT组分。不同地膜处理对土壤微生物群落结构产生显著影响，特定类群如Paludisphaera、Sporosarcina在降解过程中显著富集。相关性分析进一步揭示，Sporosarcina、Limnoglobus、Skermanella等微生物与地膜降解速率密切相关。中性群落模型分析进一步揭示了微生物群落构建机制随降解阶段动态变化，初期和后期以随机过程为主，中期则以确定性因素（如地膜类型和降解产物）为主。研究表明，PLA、PPC通过微纤维的形成调控PBAT的降解速率，微生物群落动态与材料组分降解紧密关联。

来源：2025年第11期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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