为解决农田残膜污染问题,设置了3种不同降解速度的氧化生物双降解地膜(DM1、DM2和DM3,降解速度依次递减)、普通地膜(PE)和露地对照(CK)共5个处理的田间试验,研究氧化生物双降解地膜田间降解性能(降解率、抗拉伸强度、断裂伸长率和表面微观结构)及其覆盖对土壤蓄水量、土壤温度、玉米生长状况及产量的影响,筛选具有适合于当地降解速度的双降解地膜,旨在为氧化生物双降解地膜替代普通地膜及其在东北地区推广应用提供科学依据。主要结论如下:(1)地膜降解率、抗拉伸强度损失率和断裂伸长率损失率随着氧化生物双降解地膜成分中助解剂含量的增加而增加。玉米收获时,2017年快速、中速和慢速氧化生物双降解地膜降解率为17.8%、11.9%和7.2%,2018年快速、中速和慢速氧化生物双降解地膜降解率为35.2%、19.7%和18.1%,总体表现为慢速降解膜<中速降解膜<快速降解膜。地膜降解存在不均匀性,垄侧地膜降解速度和机械性能损失率显著大于垄上。扫描电镜观察结果表明,氧化生物双降解地膜在使用前表面质地均一,经田间使用后,地膜表面变得粗糙,垄侧地膜表面在微观下呈裂缝状,即垄侧地膜降解程度大于垄上。(2)玉米生育前期,氧化生物双降解地膜处理0～40 cm土层蓄水量显著高于露地对照,而40～60 cm土层蓄水量差异不显著。玉米生育中后期,地膜降解发生破损,残膜紧贴地表,仍起到一定的增温保墒效果,且地膜破裂部分有利于降雨入渗,增加土壤水库蓄水,因此快速氧化生物双降解地膜处理下土壤蓄水量大于中速和慢速双降解地膜。与普通地膜和露地相比,双降解膜覆盖显著增加了玉米苗期土壤0～25 cm土层温度,且该时期处理间增温值差异最大。快速、中速和慢速氧化生物双降解地膜处理下土壤温度基本相同,随着土层深度增加,各处理间地温差异逐步减小。2017年玉米全生育期内,快速、中速和慢速氧化生物双降解地膜处理下0～25 cm土层平均温度处理较露地分别提高4.5℃、4.4℃和4.4℃,三者间差异不显著。氧化生物双降解地膜对0～15 cm土层增温效果最显著,膜覆盖有效避免了东北早春低温胁迫对玉米出苗和根系生长的不利影响。玉米进入拔节期后,各处理地温变化幅度减小,降解地膜与普通地膜间差异不显著。玉米完全封垄后,各处理间地温差异进一步缩小。各处理地温高低表现为:慢速降解膜>中速降解膜>快速降解膜>普通地膜>露地,即随着地膜降解速度增加,地膜增温效果减弱。覆盖80 d左右时,各处理增温值达到最小,因此本地区玉米地膜覆盖安全期为80 d左右。(3)氧化生物双降解地膜较露地对照显著增加了玉米生育前期株高、叶面积指数和根长、根粗等根系指标,并使各指标峰值出现的时间提前,加快了玉米生育进程。氧化生物双降解地膜与普通地膜较露地对照显著增加了玉米产量,二者间差异不显著。与露地相比,2017年快速降解膜、中速降解膜、慢速降解膜和普通地膜增产率为14.3%、14.3%、10.4%和13.2%,2018年增产率为11.6%、24.7%、22.4%和19.1%,2018年快速降解膜增产率明显低于其他覆膜处理。就玉米品质而言,不同处理在蛋白质、淀粉及油脂方面差异不显著,但随着降解速度的增加,籽粒中蛋白质含量有所减少。与露地相比,双降解地膜和普通地膜均显著增加了玉米水分利用效率。(4)与露地处理相比,氧化生物双降解地膜处理使叶面积指数达到最大增长速度的时间提前6～10 d,叶面积指数达到最大值的时间提前4～7 d。通过地温与气温之间的关系以及地积温与气积温的转换关系计算出积温补偿系数和补偿值,发现各覆膜处理下拔节期补偿系数及日均补偿值均大于苗期。在地膜覆盖条件下,基于Logistic模型对玉米叶面积指数生长进行模型模拟。其中,R~2=0.96,NSE=0.98,残差分布均匀,且拟合值和实测值均匀分布在1:1线附近,表明模型模拟效果良好。在玉米苗期时,气温与地温间相关系数在0.703～0.949间,二者相关性良好;拔节期时,二者相关性下降,相关系数在0.392～0.532间波动;至抽雄期时,气温与地温相关系数在0.730～0.920间;此后,随着植株体衰老,气温与地温相关系数略有下降。综上,氧化生物双降解地膜有良好的增温保墒效果,具有与普通地膜相当的增产效果,农业生产上可以替代普通地膜。