ICS 65.020 B 01 DB37 山 东 省 地 方 标 准 DB 37/T 4168—2020 全生物降解农用地面覆盖薄膜土壤环境 安全监测技术规程 Technical specification for soil environmental safety monitoring of biodegradable agricultural mulching film 2020 - 09 - 30 发布 山东省市场监督管理局 2020 - 10 - 30 实施 发 布 DB37/T 4168—2020 前 言 本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准由山东省农业农村厅提出并组织实施。 本标准由山东省农业标准化技术委员会种植业标准化分技术委员会归口。 本标准起草单位：山东农业大学、农业农村部农业生态与资源保护总站、山东省农业环境保护和农 村能源总站、山东省农业科学研究院花生研究所。 本标准主要起草人：米庆华、薛颖昊、曲召令、李全起、张明明、徐静、王莉、张坤、孙池涛、吴 正锋。 I DB37/T 4168—2020 全生物降解农用地面覆盖薄膜土壤环境安全监测技术规程 1 范围 本标准规定了应用全生物降解农用薄膜覆盖土壤环境安全试验、监测指标与方法等技术内容。 本标准适用于应用全生物降解农用薄膜的农田土壤环境安全试验与监测。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 HJ 615—2011 土壤 有机碳的测定 重铬酸钾氧化-分光光度法 NY/T 1121.2 土壤检测 第2部分：土壤pH的测定 NY/T 1121.4 土壤检测 第4部分：土壤容重的测定 NY/T 1121.16 土壤检测 第16部分：土壤水溶性盐总量的测定 NY/T 1121.19 土壤检测 第19部分：土壤水稳性大团聚体组成的测定 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 全生物降解农用地面覆盖薄膜 biodegradable mulching film for agricultural uses 以生物降解材料为主要原料制备的，用于农作物种植时土壤表面覆盖的、具有生物降解性能的薄膜。 3.2 原状土样 farmland undisturbed soil sample 相对保持田间原状结构和状态的土壤样品。 3.3 混合土样 farmland mixed soil sample 在采样点采集若干点的土壤，经均匀混合后的土壤样品。 3.4 土壤微生物活性 microbial activity of farmland soil 土壤微生物代谢能力表现，以土壤酶活性来表征。 3.5 膜片（样）残留率 residual rate of mulch film sample 1 DB37/T 4168—2020 生物降解薄膜试验膜片（样）在一定深度填埋一定时间后，膜片（样）残留重量占原始膜片（样） 重量的百分比。 4 试验设计 4.1 资料收集 4.1.1 自然条件 水文、气象、地形、地貌、植被、自然灾害等；土壤类型、土壤生物学指标、物理指标和化学指标 等；农作物种类、布局、面积、产量、耕作制度等。 4.1.2 土壤环境条件 农灌水污染状况、农业投入品使用情况、自然污染源情况等；水土流失现状、土壤侵蚀类型、分布 面积、侵蚀模数等。 4.2 试验设计与选点 4.2.1 农田覆膜试验 选择交通便利、土地使用权持久明晰、集中连片、代表当地生产实际的主要覆膜栽培作物生产区， 作为长期定位试验示范区。覆膜处理应包括全生物降解农用地面覆盖薄膜、聚乙烯农用地面覆盖薄膜、 裸地处理，每个处理三次重复，连续3年定点使用同种薄膜，边行设置保护行。大田作物选择花生，示 2 2 2 2 范区面积不小于1 334 m ，每个小区100 m ；蔬菜作物选择大蒜，示范区面积不小于667 m ，每个小区50 m 。 4.2.2 薄膜填埋试验 将降解膜样品剪成10 cm×30 cm大小的条状并称重记录，夹入50目20 cm×40 cm的两个尼龙网片中， 分别埋入深度为10 cm和20 cm土层中，每个深度分别填埋30条膜片，埋土后每隔90 d取出并测定降解膜 的膜片（样）残留率，持续观测6次。 4.3 土壤样品采集与制备 4.3.1 农田土壤样品采集 4.3.1.1 采样要求 根据主栽作物生育期、天气条件及下茬农事活动安排确定固定采样时间，一般在作物收获后下茬施 肥整地前开展。土壤采集点应分布均匀，土地平整后随机取样。土样采集深度为0 cm～10 cm及10 cm～ 20 cm。 4.3.1.2 原状土样采集 测定土壤容重时，采用环刀在各土层取样，带回室内进行相应处理。 测定团聚体结构时，采取一整块保持原状的土壤，剥去土壤表面直接与土锹接触而已变形的部分， 均匀地取内部未变形的土样（约2 kg），置于封闭的木盒或塑料盒内，运回室内。 4.3.1.3 混合土样采集 2 DB37/T 4168—2020 采用土钻取土。根据小区具体形状确定采样方法，矩形地块采用双对角线五点法（如图1）。将同 一小区中各采样点采集到的土壤收集到一起，剔除石砾和植物残根，充分混合后分为两份，一份采用四 分法将土壤样品保留600 g装入蚯蚓培养箱，另一份过2 mm筛，并采用四分法将土壤样品保留500 g，分 装两份放入自封袋中，注明采样时间、地点及处理编号等，一份放冰箱中在4 ℃条件下储存，一份自然 风干。 图1 土壤混合样双对角线采集法图示 4.3.2 填埋试验土壤制备 可选择人造土壤或自然土壤作为填埋试验土壤： a) 自然土壤：收集农田或森林表层自然土壤，以 5 mm 筛网进行筛分，去除明显的植物材料、石 头及其它惰性材料。记录采样时间、地点、经纬度、生长或栽培作物品种； b) 人造土壤：实验开始三天前制备人造土壤，准备足量的草炭、高岭石粘土、石英砂，按 1:2:7 比例充分混合，加入去离子水至最大含水量的 40 %～60 %（在手中挤压没有水流出，手指之间 出现小水滴，且手中无积水），搅拌均匀，测量 pH 并用碳酸钙调节 pH 至 6.0～8.0，室温下 放置两天平衡酸度，测量最大持水量、土壤碳、氮含量、有机质含量、离子交换量。实验开始 前再次测量并记录土壤含水量和 pH，保证土壤样品含水量至最大持水量的 40 %～60 %，pH6.0～ 8.0，C/N 比至 25～40:1。 4.4 监测指标及方法 4.4.1 土壤容重 按照NY/T 1121.4规定进行。 4.4.2 农田土壤水稳性团聚体测定 按照NY/T 1121.19规定进行。 4.4.3 土壤 pH 按照NY/T 1121.2规定进行。 4.4.4 土壤盐分 按照NY/T 1121.16规定进行。 3 DB37/T 4168—2020 4.4.5 土壤有机碳 按照HJ 615规定进行。 4.4.6 微生物量碳 取5 g鲜土于280 mL试剂瓶中，加入5 mL葡萄糖溶液和0.025 g滑石粉（0.495 g葡萄糖放入250 mL容量 瓶，摇匀，倒入烧杯中，再将1.250 g滑石粉打入烧杯中，每次加溶液时搅拌）于22 ℃培养2 h，测CO2 呼吸量，根据CO2释放速率与微生物量碳间的线性关系得出土壤中微生物量碳含量。 按下式进行计算： a  280mL 106 100 ................................ (1) y= 2h  M 式中： y ——CO2呼吸量，[mL CO2/h/（100 g土）]； a ——测出的ppm值； M ——测量土的克数（g）。 x  40 y  0.37 ..................................... (2) 式中： x ——生物量碳含量，[mg/（100 g土]。 除上述方法外，也可采用氯仿薰蒸浸提法测定。 4.4.7 微生物计数 4.4.7.1 微生物测定种类 采用平板计数法，测定土壤中细菌、真菌、放线菌总数。 4.4.7.2 培养基的选择 细菌采用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基：牛肉膏0.3 %；蛋白胨0.5 %；琼脂1.8 %，pH7.0～7.2；0.1 MPa （121 ℃），灭菌20 min。 真菌采用马丁氏培养基：KH2PO4 0.1 %，MgSO4•7H2O 0.05 %，蛋白胨0.5 %，葡萄糖1.0 %，琼脂1.8 %， 每1 000 mL培养基加1 %的孟加拉红水溶液3.3 mL，临用时每100 mL培养基中加1 %硫酸链霉素0.3 mL（由 于链霉素受热易分解，所以必须待融化后的培养基温度降至45 ℃左右时加入），0.1 MPa（121 ℃）， 灭菌20 min。 放线菌采用改良高氏1号培养基：KNO3 0.1 %；FeSO4•7H2O，0.001 %，K2HPO4 0.05 %，MgSO4•7H2O 0.05 %， NaCl 0.05 %，淀粉2.0 %，琼脂1.8 %；临用时每300 mL培养基中加3 %的重铬酸钾1 mL以抑制细菌和霉菌 的生长，0.1 Mpa（121 ℃），灭菌20 min。 4.4.7.3 样品稀释液的准备 精确称取相当于5.0 g烘干土重的新鲜样品，迅速倒入盛有30～40粒玻璃球的50 mL无菌水的三角瓶 中，充分振荡30 min，制成稀释10倍的样品稀释液，静止30 s后，制成不同稀释倍数的稀释液。稀释度： -4 -6 -1 -3 -3 -5 细菌为10 ～10 ，真菌为10 ～10 ，放线菌为10 ～10 。每种稀释度重复三次。 4.4.7.4 接种 4 DB37/T 4168—2020 使用无菌吸管吸取土壤稀释液，于相应编号的培养基平板上滴加0.1 mL，然后涂布法涂匀。 4.4.7.5 菌种培养 以上接种了土壤悬液的培养皿，倒置于28 ℃～30 ℃的恒温箱中培养，细菌3 d～5 d，真菌5 d～7 d， 放线菌10 d～14 d。 4.4.7.6 微生物数量计算 计数并根据稀释度计算每克土中相应种类微生物的数量。 M ND ....................................... (3) W 式中： M ——土壤微生物数量（cfu/g）； N ——菌落平均数，（cfu/皿）； D ——稀释倍数； W ——土壤烘干质量（g）。 4.4.8 土壤酶活性 土壤脲酶活性的测定方法采用苯酚钠—次氯酸钠比色法；土壤纤维素酶活性测定采用3，5-二硝基 水杨酸比色法；土壤蔗糖酶活性测定采用3，5-二硝基水杨酸比色法；土壤磷酸酶活性测定采用磷酸苯 二钠比色法；土壤过氧化