农用地膜力学性能试验与分析

白海春

摘   要：地膜主要用于春季增温和蓄水保墒，虽然地膜使用范围广，但是回收技术不成熟、机械化回收水平较差，导致大量地膜残留于土壤之中，不易腐烂，造成了土壤污染，严重情况下会引起农作物减产。由于地膜自身的力学性能对机械化回收具有很大的影响力，根据地膜的厚度、覆膜时间、耕层深度不同，对地膜进行力学性试验。

关键词：农用地膜;地膜力学性;性能试验

地膜种植技术初期用于蔬菜、棉花等经济作物小范围内的种植，后来在科学技术的带领下，地膜运用范围大、功能多，能有效地控制地表温度，在冬季严寒或者春季降温的时候，对新生幼苗起到一定程度的保护作用，合理地使用地膜可以减少地中杂草的生长，有效地改善土质情况。

1   材料方法

1.1   试验材料与设计

试验所需要的材料是厚度为0.010mm、0.014mm、0.018mm的3块面积大小材质相同的地膜，3块面积为3.2hm2相邻的棉花地。

首先將试验所需不同厚度的地膜平直铺放在指定地上，然后取面积相同的地膜进行拉伸试验，试验的目的是探究地膜厚度对残膜力学性的关系。将同等厚度的地膜埋在不同深度的棉花地中，直到第2年的3月份将其取出，研究在一定时间内耕层深度与残膜力学性的关系。

1.2   试验方法

将取得的材料样本裁剪成试验进行拉伸的式样，所得样本表面无任何损害。拉伸方向分为横向拉伸和纵向拉伸。

2   试验结果

2.1   地表残膜力学性能试验分析

以符合作物的耕作要求为前提，试验选取厚度为0.010mm、0.014mm、0.018mm的地膜作为材料，并以地膜覆盖时间为90d、120d、150d进行取样，研究分析地表残膜的最大拉伸负载荷均值和断裂伸长率均值。试验结果见表1所示。

2.2   耕作层内残膜力学性能试验分析

由于耕层内残膜的存留时间较久，因此在回收过程中有很大的困难，残膜所处的位置深度对残膜的力学性能也会造成影响。故本次试验以不同深度范围，取时间为0～100d、100～200d两组数据进行分析。试验结果如表2所示。

3   残膜力学性能结果

3.1   不同定量下的残膜力学性分析

（1）时间与残膜力学性的关系。在覆膜时间一定的情况下，地膜的最大纵向拉伸负载荷和最大拉伸负载荷呈正相关。

（2）厚度与残膜力学性能分析。在地膜厚度一定的情况下，地膜达到最大伸负载荷滞后，覆膜时间越久，负载荷数越小。

3.2   耕层内残膜力学性能分析

耕层内残膜的纵向拉伸断裂伸长率大于横向拉伸断裂伸长率;残膜断裂伸长率变化与残膜厚度大小成相反关系。

3.3   地表与耕层内残膜力学性能对比分析

在耕层过程中，残膜在不断使用的情况下，力学性持续下降，并且自身遭受到了不同程度的破坏。但在一段时间后，残膜的力学性又增强了。主要因为冬天气温低，残膜僵硬化，又藏于土壤层中，受到保护，力学性会增强。

通过试验分析得出：①随着地膜厚度的增加，最大拉伸负载荷值也随之增大，则断裂伸长率均值减小。②当表层残膜的厚度相同，随着地膜覆盖时间的延长，地膜的力学性能呈下降趋势;当地膜的覆盖时间相同，地膜的力学性能会随地膜厚度的增加而变大。③在冬季，留在土壤里的耕层残膜会冷作硬化，其力学性能也比表层残膜高，同时留在浅层土壤残膜的力学性能要比深层土壤中的残膜力学性能好。④根据试验可知，残膜的纵向拉伸负载荷值较残膜的横向拉伸负载荷值更大一些。

（收稿日期：2019-07-12）