ICS65.020DB37Technicalspecificationforsoilenvironmentalsafetymonitoringofbiodegrada山東省市場監(jiān)督管理局發(fā)布IDB37/T4168—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由山東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳提出并組織實(shí)施。本標(biāo)準(zhǔn)由山東省農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會種植業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化分技術(shù)委員會歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站、山東省農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)和農(nóng)村能源總站、山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院花生研究所。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：米慶華、薛穎昊、曲召令、李全起、張明明、徐靜、王莉、張坤、孫池濤、吳正鋒。DB37/T4168—20201全生物降解農(nóng)用地面覆蓋薄膜土壤環(huán)境安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)程本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了應(yīng)用全生物降解農(nóng)用薄膜覆蓋土壤環(huán)境安全試驗(yàn)、監(jiān)測指標(biāo)與方法等技術(shù)內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)適用于應(yīng)用全生物降解農(nóng)用薄膜的農(nóng)田土壤環(huán)境安全試驗(yàn)與監(jiān)測。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。HJ615—2011土壤有機(jī)碳的測定重鉻酸鉀氧化-分光光度法NY/T1121.2土壤檢測第2部分：土壤pH的測定NY/T1121.4土壤檢測第4部分：土壤容重的測定NY/T1121.16土壤檢測第16部分：土壤水溶性鹽總量的測定NY/T1121.19土壤檢測第19部分：土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體組成的測定3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1全生物降解農(nóng)用地面覆蓋薄膜biodegradablemulchingfilmforagriculturaluses以生物降解材料為主要原料制備的，用于農(nóng)作物種植時土壤表面覆蓋的、具有生物降解性能的薄膜。3.2原狀土樣farmlandundisturbedsoilsample相對保持田間原狀結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的土壤樣品。3.3混合土樣farmlandmixedsoilsample在采樣點(diǎn)采集若干點(diǎn)的土壤，經(jīng)均勻混合后的土壤樣品。3.4土壤微生物活性microbialactivityoffarmlandsoil土壤微生物代謝能力表現(xiàn)，以土壤酶活性來表征。3.5膜片（樣）殘留率residualrateofmulchfilmsampleDB37/T4168—20202生物降解薄膜試驗(yàn)?zāi)て樱┰谝欢ㄉ疃忍盥褚欢〞r間后，膜片（樣）殘留重量占原始膜片（樣）重量的百分比。4試驗(yàn)設(shè)計4.1資料收集4.1.1自然條件水文、氣象、地形、地貌、植被、自然災(zāi)害等；土壤類型、土壤生物學(xué)指標(biāo)、物理指標(biāo)和化學(xué)指標(biāo)等；農(nóng)作物種類、布局、面積、產(chǎn)量、耕作制度等。4.1.2土壤環(huán)境條件農(nóng)灌水污染狀況、農(nóng)業(yè)投入品使用情況、自然污染源情況等；水土流失現(xiàn)狀、土壤侵蝕類型、分布面積、侵蝕模數(shù)等。4.2試驗(yàn)設(shè)計與選點(diǎn)4.2.1農(nóng)田覆膜試驗(yàn)選擇交通便利、土地使用權(quán)持久明晰、集中連片、代表當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際的主要覆膜栽培作物生產(chǎn)區(qū)，作為長期定位試驗(yàn)示范區(qū)。覆膜處理應(yīng)包括全生物降解農(nóng)用地面覆蓋薄膜、聚乙烯農(nóng)用地面覆蓋薄膜、裸地處理，每個處理三次重復(fù)，連續(xù)3年定點(diǎn)使用同種薄膜，邊行設(shè)置保護(hù)行。大田作物選擇花生，示范區(qū)面積不小于1334m2，每個小區(qū)100m2；蔬菜作物選擇大蒜，示范區(qū)面積不小于667m2，每個小區(qū)50m2。4.2.2薄膜填埋試驗(yàn)將降解膜樣品剪成10cm×30cm大小的條狀并稱重記錄，夾入50目20cm×40cm的兩個尼龍網(wǎng)片中，分別埋入深度為10cm和20cm土層中，每個深度分別填埋30條膜片，埋土后每隔90d取出并測定降解膜的膜片（樣）殘留率，持續(xù)觀測6次。4.3土壤樣品采集與制備4.3.1農(nóng)田土壤樣品采集4.3.1.1采樣要求根據(jù)主栽作物生育期、天氣條件及下茬農(nóng)事活動安排確定固定采樣時間，一般在作物收獲后下茬施肥整地前開展。土壤采集點(diǎn)應(yīng)分布均勻，土地平整后隨機(jī)取樣。土樣采集深度為0cm～10cm及10cm~4.3.1.2原狀土樣采集測定土壤容重時，采用環(huán)刀在各土層取樣，帶回室內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)處理。測定團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)時，采取一整塊保持原狀的土壤，剝?nèi)ネ寥辣砻嬷苯优c土鍬接觸而已變形的部分，均勻地取內(nèi)部未變形的土樣（約2kg），置于封閉的木盒或塑料盒內(nèi)，運(yùn)回室內(nèi)。4.3.1.3混合土樣采集DB37/T4168—20203采用土鉆取土。根據(jù)小區(qū)具體形狀確定采樣方法，矩形地塊采用雙對角線五點(diǎn)法（如圖1）。將同一小區(qū)中各采樣點(diǎn)采集到的土壤收集到一起，剔除石礫和植物殘根，充分混合后分為兩份，一份采用四分法將土壤樣品保留600g裝入蚯蚓培養(yǎng)箱，另一份過2mm篩，并采用四分法將土壤樣品保留500g，分裝兩份放入自封袋中，注明采樣時間、地點(diǎn)及處理編號等，一份放冰箱中在4℃條件下儲存，一份自然風(fēng)干。圖1土壤混合樣雙對角線采集法圖示4.3.2填埋試驗(yàn)土壤制備可選擇人造土壤或自然土壤作為填埋試驗(yàn)土壤：a)自然土壤：收集農(nóng)田或森林表層自然土壤，以5mm篩網(wǎng)進(jìn)行篩分，去除明顯的植物材料、石頭及其它惰性材料。記錄采樣時間、地點(diǎn)、經(jīng)緯度、生長或栽培作物品種；b)人造土壤：實(shí)驗(yàn)開始三天前制備人造土壤，準(zhǔn)備足量的草炭、高嶺石粘土、石英砂，按1:2:7比例充分混合，加入去離子水至最大含水量的40%～60%（在手中擠壓沒有水流出，手指之間出現(xiàn)小水滴，且手中無積水），攪拌均勻，測量pH并用碳酸鈣調(diào)節(jié)pH至6.0～8.0，室溫下放置兩天平衡酸度，測量最大持水量、土壤碳、氮含量、有機(jī)質(zhì)含量、離子交換量。實(shí)驗(yàn)開始前再次測量并記錄土壤含水量和pH，保證土壤樣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監(jiān)測指標(biāo)及方法4.4.1土壤容重按照NY/T1121.4規(guī)定進(jìn)行。4.4.2農(nóng)田土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體測定按照NY/T1121.19規(guī)定進(jìn)行。4.4.3土壤pH按照NY/T1121.2規(guī)定進(jìn)行。4.4.4土壤鹽分按照NY/T1121.16規(guī)定進(jìn)行。DB37/T4168—202044.4.5土壤有機(jī)碳按照HJ615規(guī)定進(jìn)行。4.4.6微生物量碳取5g鮮土于280mL試劑瓶中，加入5mL葡萄糖溶液和0.025g滑石粉（0.495g葡萄糖放入250mL容量瓶，搖勻，倒入燒杯中，再將1.250g滑石粉打入燒杯中，每次加溶液時攪拌）于22℃培養(yǎng)2h，測CO2呼吸量，根據(jù)CO2釋放速率與微生物量碳間的線性關(guān)系得出土壤中微生物量碳含量。按下式進(jìn)行計算：式中：y——CO2呼吸量，[mLCO2/h/（100g土）]；a——測出的ppm值；M——測量土的克數(shù)（g）。x=40y+0.37.....................................(2)式中：x——生物量碳含量，[mg/（100g土]。除上述方法外，也可采用氯仿薰蒸浸提法測定。4.4.7微生物計數(shù)4.4.7.1微生物測定種類采用平板計數(shù)法，測定土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌總數(shù)。4.4.7.2培養(yǎng)基的選擇細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基：牛肉膏0.3%；蛋白胨0.5%；瓊脂1.8%，pH7.0～7.2；0.1MPa（121℃),滅菌20min。真菌采用馬丁氏培養(yǎng)基：KH2PO40.1%，MgSO4?7H2O0.05%，蛋白胨0.5%，葡萄糖1.0%，瓊脂1.8%，每1000mL培養(yǎng)基加1%的孟加拉紅水溶液3.3mL，臨用時每100mL培養(yǎng)基中加1%硫酸鏈霉素0.3mL（由于鏈霉素受熱易分解，所以必須待融化后的培養(yǎng)基溫度降至45℃左右時加入），0.1MPa（121℃),滅菌20min。放線菌采用改良高氏1號培養(yǎng)基：KNO30.1%；FeSO4?7H2O，0.001%，K2HPO40.05%，MgSO4?7H2O0.05%，NaCl0.05%，淀粉2.0%，瓊脂1.8%；臨用時每300mL培養(yǎng)基中加3%的重鉻酸鉀1mL以抑制細(xì)菌和霉菌的生長，0.1Mpa（121℃),滅菌20min。4.4.7.3樣品稀釋液的準(zhǔn)備精確稱取相當(dāng)于5.0g烘干土重的新鮮樣品，迅速倒入盛有30～40粒玻璃球的50mL無菌水的三角瓶中，充分振蕩30min，制成稀釋10倍的樣品稀釋液，靜止30s后，制成不同稀釋倍數(shù)的稀釋液。稀釋度：細(xì)菌為10-4～10-6，真菌為10-1～10-3，放線菌為10-3～10-5。每種稀釋度重復(fù)三次。4.4.7.4接種DB37/T4168—20205使用無菌吸管吸取土壤稀釋液，于相應(yīng)編號的培養(yǎng)基平板上滴加0.1mL，然后涂布法涂勻。4.4.7.5菌種培養(yǎng)以上接種了土壤懸液的培養(yǎng)皿，倒置于28℃~30℃的恒溫箱中培養(yǎng)，細(xì)菌3d～5d，真菌5d～7d，放線菌10d～14d。4.4.7.6微生物數(shù)量計算計數(shù)并根據(jù)稀釋度計算每克土中相應(yīng)種類微生物的數(shù)量。N×DM=.......................................(3)W式中：M——土壤微生物數(shù)量（cfu/gN——菌落平均數(shù)cfu/皿D——稀釋倍數(shù)；W——土壤烘干質(zhì)量（g）。4.4.8土壤酶活性土壤脲酶活性的測定方法采用苯酚鈉—次氯酸鈉比色法；土壤纖維素酶活性測定采用3，5-二硝基水楊酸比色法；土壤蔗糖酶活性測定采用3，5-二硝基水楊酸比色法；土壤磷酸酶活性測定采用磷酸苯二鈉比色法；土壤過氧化氫酶活性測定采用紫外吸收法。4.4.9蚯蚓安全性試驗(yàn)4.4.9.1種類選擇實(shí)驗(yàn)選擇赤子愛勝蚯蚓（Eiseniafetida體重范圍（0.45±0.05）g，體長90mm～150mm，體寬3mm～5mm，成年蚯蚓具有環(huán)帶。4.4.9.2試驗(yàn)操作在每個測試容器中填滿500g的樣品，將10個隨機(jī)選擇的蚯蚓放入每個測試容器中。用塑料薄膜封住測試容器口，加水至土壤最大持水量的40%～60%。根據(jù)需要，在整個測試期間定期供應(yīng)蒸發(fā)的水。然后用解剖針把塑料薄膜扎孔后置于（20±1）℃,濕度為80%～85%的恒溫箱中連續(xù)光照培養(yǎng)（光照強(qiáng)度為400lx～800lx）。于第7d、14d、28d，倒出土壤和蚯蚓，記錄蚯蚓死亡數(shù)，將存活的蚯蚓手動挑出并清洗干凈，吸水紙吸干表面水分后用電子天平稱重記錄。向土壤中添加適量水分和發(fā)酵牛糞，再將稱完重的蚯蚓重新放入土壤中，并裝回測試容器中，且在第28d查詢完蚯蚓死亡數(shù)后，把初始添加進(jìn)去的蚯蚓挑出來，留下幼蚓和蚓繭繼續(xù)培養(yǎng)，于第56d倒出土壤，查詢蚓繭數(shù)和幼蚓數(shù)。實(shí)驗(yàn)過程輕拿輕放，避免造成蚯蚓損傷和蚓繭、幼蚓受到傷害。4.4.10填埋試驗(yàn)?zāi)て?/p>