1996年新疆生产建设兵团首次将具有局部湿润特点的滴灌技术与蓄水保墒优势的覆膜技术结合，形成了膜下滴灌技术[1]，2012年新疆的膜下滴灌棉花就已连续20年实现棉花种植面积、单产、总产和调出量全国第一[2]，膜下滴灌已成为新疆农业高效节水的主要模式。

覆膜可以降低膜内土壤与大气间的水分和热量交换[3]，但农用塑料地膜厚度小，回收困难，同时又属于高分子化合物，难降解。随着膜下滴灌大面积的推广应用和时间的延长，农田残膜不仅影响作物的正常生长，还对环境造成了严重危害[4]。目前主要采用三种方式进行残膜治理[5]，第1种是加大对残膜回收机的研发投入，装备回收效率更高的残膜回收机，第2种是提倡应用加厚地膜，降低残膜破碎率保证回收效率，第3种是寻求可替代塑料地膜的覆盖材料，如作物秸秆、液体地膜和可被微生物蚕食或光照可分解的地膜等[6]。

近年来，由广州金发科技、新疆天业集团和兵团第五师塑料厂等公司研发并批量生产的可降解地膜，已在新疆滴灌棉花种植中小范围应用，但学者们对可降解地膜蓄水保墒能力的关注度不高，将多种可降解地膜进行对比的研究很少，因此，本文通过试验研究不同可降解地膜、普通塑料地膜和裸地(对照)处理滴灌棉田土壤水分、温度的变化，从而准确评价可降解地膜的蓄水保墒性能，为干旱绿洲区“白色污染”的治理和覆膜滴灌技术在干旱绿洲区域的可持续发展提供依据。

1 试验设计与方法

1.1 试验区概况

试验于2015年3月在石河子大学现代节水灌溉兵团重点实验室试验基地(85°59′E、44°19′N)进行。试验地点年均日照时数2 865 h，无霜期170 d，年均气温7.7 ℃，最高气温出现在7月，平均气温25.4 ℃，最低气温出现在1月，平均气温-5.5 ℃，年均降水量213 mm，年均蒸发量1 342 mm。

1.2 试验设计

供试棉花品种为新陆早33号，种植方式为一膜两管四行，灌溉定额统一为5 250 m3/ hm2，生育期内灌水9次。试验设计4个可降解地膜、1个普通塑料地膜和裸地(对照)处理；每个试验处理3个重复，共18个试验小区。可降解地膜分别购自4家公司，其中，处理1为第五师塑料制品厂生产的生物降解地膜，处理2为天业节水灌溉股份有限公司生产的光降解地膜，处理3为新疆宝利丰达农业科技有限公司生产的液态生物降解地膜，处理4为广州金发公司生产的生物降解地膜，处理5为普通塑料地膜试验处理，裸地试验为对照处理。

1.3 试验指标测定

(1)土壤温度测定。在垂直方向分别取5、10、15、20、25 cm深度的土并测定其温度，测定时间为2015年5月22日—7月17日，每2天读数1次，读数时间为10:00、12:00、14:00、16:00和18:00。

(2)土壤含水率测定。取5、10、15、20、25 cm土并测定其含水率，每次取土3个重复，取土时间为2015年6月20日—2015年9月1日，共8次；取土时利用GPS定位，以后每次取样均在同一定点处；每次取样后利用烘干法测出土壤的质量含水率。

1.4 数据分析

所有数据采用Microsoft Excel工作表进行处理及绘图，应用SPSS Statistics 19.0软件进行样品的描述性分析。

2 结果与分析

2.1 不同覆盖土层温度随时间的变化

土壤温度是反映地膜保温效果的重要指标，覆膜主要通过提高土层温度影响作物生长[7]。本文不同处理棉田土壤的温度变化如图1所示，其中，各处理的土壤温度值为1天内观测温度的平均值。

由图1可知：

(1)不同处理土壤温度的变化趋势基本相同，都随时间的延续呈现先减后增再减的变化，在6月7日增幅达到最大，随后减小，在6月23日后再次增大，之后趋于稳定。

(2)5种覆膜处理的土壤温度均比裸地的高，温差增幅为10.07%左右，表现出覆膜的保温性能。20、25 cm土层，裸地的土壤地温上升较慢，有膜覆盖的土壤地温上升较快；深层土壤温度提升速度较浅层的慢。其原因是由于5、10 cm土层接近地表，吸收的太阳辐射能量较多，致使温度上升快。另外，7月17日以后4种可降解地膜处理土壤温度与裸地处理温度逐渐接近，处理5的不同土层土壤温度与可降解膜覆盖处理差距也在逐渐缩小。其原因一是可降解膜的逐步降解，二是棉花植株的生长影响了光照直射[8]。

(3)不同地膜处理的增温效果有差别。同日期、相同土层不同处理的土壤温度从高到低依次为普遍塑料地膜、可降解地膜覆盖、裸地处理；不同可降解地膜处理的增温效果从大到小依次为处理1、处理2、处理4、处理3，具体表现为研究周期内普通塑料地膜处理日平均气温比裸地处理提高1.43 ℃，4种可降解地膜处理日平均气温比裸地处理的提高1.25 ℃；在棉花生育期，覆膜处理的增温效果更明显，之后随着棉花生长，由于可降解地膜的逐步降解以及棉花植株生长降低了棵间蒸发，覆膜处理的增温效果逐渐降低。