针对残余地膜粉末对土壤环境存在较长影响的科学问题,采用控制性栽植体-根窖实验,在连续5年以上、每年2茬作物种植累积作用下,对添加不同分子量地膜粉末和不同地膜残留量的土壤酶活性、土壤理化性质及微生物量进行分析检测。同时研究了地膜残余粉末的自然降解性质。研究结果表明:(1)地膜残余粉末对土壤酶活的影响。各处理脲酶平均活性为191.62μg/(g*d),蔗糖酶平均活性为254.32μg/(g*h),比对照分别降低0.30%和2.80%;地膜残余粉末5年后仍对脲酶和蔗糖酶活性有不同程度的负面影响。磷酸酶平均活性为327.34μg/(g*h)比对照增加1.90%。各处理对磷酸酶表现综合激活效应。连续5年的种植,地膜残余粉末对三种酶活性影响差异不显著。(2)残余地膜粉末对土壤理化性质的影响。连续5年的种植,各处理土壤p H、CEC(阳离子交换量)、有机质、碱解氮的平均含量与对照相比均有所增加,其平均值分别为7.77、1 0.6 0 c m o l(+)/k g、1 8.3 8 g/k g和11 5.7 0 m g/k g,分别比对照平均值增加0.3%、0.3%、0.4%、1.8%;而有效磷和速效钾的平均含量比对照平均含量有所减少,分别为42.48mg/kg和215.38mg/kg,下降2.9%和7.5%。低分子量、高残余量处理对土壤有机质含量增加有促进作用。地膜残余粉末处理促进碱解氮含量的增加。低分子量、大残留量对有效磷有最强的正效应影响,而大分子量、大残留量对有效磷有最大的负效应影响,低分子量、低残留量处理促进速效钾增加,而大分子量、大残留量对其有较强的负面影响。(3)地膜残余粉末对土壤微生物量的影响。连续5年的种植,地膜残余粉末使土壤MBC(微生物量碳)和M B N(微生物量氮)增加。各处理微生物量碳含量在黄秋葵全生育期内的平均值为326.47μg*N/kg,比对照的317.95μg*N/kg增加2.7%,表明地膜残余粉末对微生物量碳有轻微的促进作用。地膜残余粉末处理在黄秋葵全生育中微生物量氮的平均值79.28μg*N/g,对照平均值为7 4.1 9μg*N/g,增加6.8 6%。表明地膜残余粉末对微生物量氮综合表现出一定的激活作用。2000和5000低分子量聚乙烯粉末以较大残留量进入土壤后,MBC和MBN增加效果明显。(4)不同土壤环境对地膜残余粉末结构的影响。连续5年的种植,地膜残余粉末提取率平均下降13.47%,2000分子量处理已难以提取,LLDPE(线性低密度聚乙烯)处理组平均提取率为24.80%,相比2年前的提取率24.94%下降0.7%。各处理提取出残余粉末均有明显的羰基吸收峰和其他含氧基团的出现。其中5000分子量的处理与原样相比熔融峰变宽,增加了31.5%,峰值结晶温度1 0 7.2 6℃,增加了2.8%;L L D P E处理后的平均起始熔融温度为11 8.9 3℃,原样为11 5.0 3℃;峰值熔融温度平均值是1 2 6.2 6℃,原样为122.83℃。5年后Mn=2000/5000分子量处理的残余地膜粉末SEM表面变得疏松多孔,或有少许条形裂纹,但LLDPE处理的SEM未见明显的表面形貌改变。