不同覆膜方式对棉花生长的影响

[目的]针对膜下滴灌造成棉田土壤次生盐渍化、棉花根系变浅造成后期早衰和残膜污染等问题,初步探索揭膜栽培棉花的方法,明确头水后揭膜对棉花生长的影响.[方法]滴灌带浅埋的前提下设不铺膜、头水后揭膜和正常铺膜3个处理,研究不同覆膜方式对棉花生长发育的影响.[结果]6月上旬以前覆膜增温效果显著,随着棉田封垄,头水后揭膜影响土壤含水量,但可以提高地温,显著增加侧根数,提高根系的质量.头水后揭膜和覆膜栽培的LAImax(最大叶面积指数)分别为3.93和3.71,成熟时干物质分别为1 161.46和1 063.52 g/m2,产量为5 090.4和4 855.5 kg/hm2.[结论]棉花无膜栽培,造成苗期生长缓慢,整个生育期明显滞后,减产严重.头水后揭膜,可以促进棉花的生长,是可行的棉花栽培方式.     

探究棉花残膜残秆回收技术运用

由于新疆地区大面积的采用地膜覆盖方式种植棉花，地膜棉花种植面积逐年扩大，导致棉田残膜残秆问题变得更加严峻。过去在收集棉田残膜残秆过程当中都是通过人工方式进行捡拾，或者利用犁铲、铁叉等方式进行收集，不仅耗时而且耗力，严重影响农民积极性。现如今，随着国家对农机补贴资金不断加大，在一些新型机具方面购买方面渐增多，棉田残膜残秆回收率也得到大幅提高，有效改善了新疆地区棉田生态环境，更控制了白色污染，对于棉花正常生长，提高其产量发挥了非常重要的作用。基于此，下文结合实践，首先对棉田残膜残秆危害性进行分析，并阐述了 棉花残膜残秆回收技术，希望能为广大棉农提供一些借鉴和参考。     

不同矿化度水源膜下滴灌对棉花土壤盐分分布及生长的影响

利用微咸水膜下灌溉是缓解干旱区农业灌溉资源短缺的有效途径之一,分析不同矿化度水源膜下滴灌对土壤盐分分布及作物生长的影响对于确定灌溉水源矿化度阈值具有重要意义。开展4 a不同梯度矿化度水源膜下滴灌棉花测坑试验,设置6个处理矿化度分别为1 g/L(CK)、2 g/L(A)、3 g/L(B)、4 g/L(C)、5 g/L(D)和6 g/L(E),分析不同梯度矿化度水源膜下滴灌土壤盐分累积及棉花生长特征,确定微咸水膜下滴灌棉花灌溉矿化度阈值。结果表明：2019-2022年,0～100 cm平均土壤电导率以每年0.920dS/m、0.995 dS/m、1.196 dS/m和1.188 dS/m的速率呈线性增长的趋势。随着灌溉年限增加,不同梯度微咸水膜下滴灌下土壤电导率呈现增加趋势。5 g/L和6 g/L处理土壤盐分累积最大,分别为38.70%和39.19%;灌水12 h后,宽行表层20～40 cm土壤盐分累积最为明显,土壤电导率为0.30～2.1 dS/m;窄行土壤盐分在40～60 cm土层处出现累积,土壤电导率为1.26～1.93 dS/m。矿化度为3 g/L水源膜下滴灌棉花土壤盐分累积量较小...     

绿洲棉田长期连作下残膜分布及对棉花生长的影响

通过田间调查和长期连作定点微区试验相结合,研究了长期连作棉田,集中连续使用地膜后,地膜在土壤中的累积、空间分布和形态变化,及其残膜对土壤物理性状、棉花根系生长及产量的影响。结果表明:随着地膜使用年限增加土壤中残膜平均每年以11.2kg·hm-2速率增加,长期连作棉田残膜主要分布在0～30cm土层,占到了85%,在耕作层(0～30cm)以下随着根层深度的增加,残膜量减少;大于50cm2残膜在土壤中平均占30%,10～50cm2占36.5%,小于10cm2占33.4%,随连作年限增加,在0～15cm土层残膜量减少,15～30cm土层残膜量逐渐增加,残膜破碎度提高。土壤孔隙度、田间持水量随着地膜残留量增加而增加,而土壤容重下降。棉田中残膜阻碍棉花主根垂直生长,使根系形态呈现鸡爪型和丛生型等畸形,但对棉花产量未造成影响。     

干旱区膜下滴灌棉田蒸散发研究

对膜下滴灌棉田全生育期内蒸散量及不同生育期日蒸散量的研究,可以为西北干旱半干旱区综合开发利用水资源,制定合理的灌溉制度提供科学依据。采用大型蒸渗计对实际的蒸散量进行测定,结果表明,膜下滴灌棉田全生育期内总蒸发量为438.3 mm,花期日蒸发量达到最大值(4.7 mm),棉花最大耗水时段为6月20日至9月10日,总耗水量265.2 mm,以每次灌水40 mm,约灌水7次,间隔时间8~9 d;土壤深度5 cm时,微型蒸渗计逐日土壤蒸散量大小表现为膜内不封底膜外不封底膜内封底膜外封底,在开孔面积相同的情况下,微型蒸渗计口径越大,蒸发量越小;降水或灌溉以后,棉田的蒸散发以土壤蒸发为主,随着土壤含水量的减少变为棉花蒸腾为主,蒸发量也随之逐渐减小。     

降解膜对棉花生长及产量的影响

新疆地区的棉花基本为地膜覆盖种植,由于地膜回收利用严重滞后,棉田残膜污染不断加剧,严重制约了农业可持续发展和农民持续增收。为此,研究降解膜和常规PE膜对棉花生长及产量的影响,结果表明:由于地膜裂解较早,棉花的现蕾期、开花期、结铃期及吐絮期等生长发育均推迟2~3 d,单铃重、衣分、籽指、产量等生物产量明显下降。     

膜下滴灌棉田杂草群落组成及特点的初步研究——以阿瓦提县为例

[目的]摸清滴灌模式下棉田杂草群落种类、数量,为南疆早中熟塔哈次棉花亚区滴灌棉田杂草的科学防治提供理论依据.[方法]以阿瓦提县具有多年膜下滴灌种植条件的乡(场)为重点,调查研究杂草群落种类及数量,并与该县不同植棉模式下棉田杂草群落进行比较.[结果]不同植棉模式下杂草种类均较多,滴灌棉田杂草主要有9科15种,以禾本科、菊科、藜科对棉花生长影响较大.[结论]通过与露地直播、常规灌棉田杂草比较,膜下滴灌棉田杂草根的干重明显较低,一年生浅根杂草及阔叶杂草呈增多趋势.杂草在棉花生育期有两个危害高峰,且危害高峰提前并持续时间较长.     

棉田残膜污染调查及其危害

自20世纪70年代起，我国开始将地膜应用于棉花生产。多年来的实践证明，地膜棉花比大田棉花生育期提早10～15d，霜前花率提高15％～20％，增产40％～60％，因此，地膜棉花发展十分迅猛，到目前为止，地膜棉花栽培面积已占全国总植棉面积的70％～80％。由于多年连续使用地膜，棉农对地膜不注重回收或回收率不高，地膜残留于土壤较多。据对多年使用地膜的棉田调查，残膜对棉田的污染和危害逐年加重，导致土壤容重增加，影响棉花种子发芽出苗，产量降低。现将残膜对棉田的污染情况、残膜对棉田的危害及控制残膜的措施阐述如下。     

免冬春灌不同灌水定额条件下棉花膜下滴灌对土壤盐分变化规律的影响

以田间实测数据为基础,研究免冬春灌棉田膜下滴灌土壤盐分变化规律。通过对284 mm、339 mm、369 mm和399 mm4个灌溉定额下棉田土壤盐分变化进行分析得到：免冬春灌使棉田土壤盐分主要积累在0～30cm之间;随着灌溉定额的增加,滴头下土壤盐分淡化区深度逐渐增加,积盐区深度下移;各处理土壤盐分积累深度分别为20cm、30cm、60cm和70 cm,滴头下竖向随灌溉定额的增加淋洗效果越明显;滴头、行间、膜间土壤盐分含量依次增加;在棉花生育期内284 mm灌溉定额土壤处于积盐状态,339 mm、369 mm和399 mm灌溉定额土壤处于脱盐状态;结合洗盐深度和棉花根系主要活动范围,初步确定一年免冬春灌棉花灌溉定额为369 mm以上。该结果可为干旱区棉田少、免冬春灌棉花膜下滴灌水盐调控技术提供参考。     

揭膜对棉田土壤温度、棉花产量及环保的影响

以2个棉花新品种为材料,研究适时揭膜(UPF)对棉田土壤温度,蕾铃发育和产量的影响及残膜回收的可行性。结果表明,UPF对棉田具有降温作用,UPF的平均土壤温度低于全生育期覆膜(MPF)0.47℃,从土壤深度上看,△t5 cm>△t10 cm=△t15 cm,从时间上看,△t14:00>△t20:00>△t8:00,综合土壤深度和时间2因素,△t5 cm,14:00最大(0.71℃)、△t10 cm,8:00最小(0.27℃);UPF蕾铃数前期小于MPF,后期大于MPF;UPF的产量、单株铃数、单铃质量、衣分均高于MPF,株高低于MPF,其中小区产量、单株铃数差异达到显著水平;每公顷棉田UPF可回收残膜57.78 kg,回收率达到85.56%。UPF有利于棉田土温降低、棉花后期生长及残膜回收。     

南疆无膜滴灌棉田灌溉模式及耗水规律研究

基于长远的土壤环境问题考虑,棉花无膜滴灌栽培模式将成为解决南疆棉田地膜残留污染的有效途径。为了探讨南疆地区棉花无膜滴灌栽培模式的可行性,设置27（I1）、36（I2）、45（I3）、54（I4）和63 mm（I5） 5个无膜滴灌灌水定额处理,并以膜下滴灌灌水定额36 mm（I6）作为对照处理,研究土壤水分分布、棉花耗水及产量等对不同灌水处理的响应。结果表明,相同灌水定额时,无膜滴灌棉田的土壤含水率低于膜下滴灌;无膜滴灌条件下,随着灌水定额的增加土壤含水率呈增加的趋势;其中I5处理的土壤含水率随土壤深度的增加而上升,而I1、I2、I3及I4处理的土壤含水率在60 cm深处达到峰值,之后随深度增加土壤含水量逐渐减少。相同灌水定额时,无膜滴灌I2处理的籽棉产量显著低于膜下滴灌I6处理,减产14.25%。无膜滴灌条件下,籽棉产量随灌水定额的增加呈先增加后减小的趋势,水分利用效率则随着灌水定额的增加逐渐降低。其中,I4处理的籽棉产量最高,与膜下滴灌I6处理间无显著差异。因此,结合产量水平,棉花无膜滴灌的适宜灌水定额为54 mm,灌水次数以10次为宜,为棉花无膜滴灌制定科学的灌溉制度提供了理论依据。     

3种液体地膜对棉花生长发育的影响研究

[目的]为解决塑料地膜覆盖带来的棉田白色污染,寻找塑料地膜的替代产品。[方法]搜集市场上的3种液体地膜,以裸地和塑料地膜覆盖为对照,测定5cm土壤温度和0～20cm土壤含水量、棉花生长发育性状以及棉花产量。[结果]3种液体地膜均表现出了一定的增温与保水效果,使棉花前期与后期生长发育更加平衡,棉花产量与塑料地膜覆盖处理相当。[结论]液体地膜具有一定的推广价值．但使用量与使用方法仍需进一步试验研究。     

西北干旱灌区不同地膜覆盖利用方式对玉米水分利用的影响

【目的】资源型缺水严重制约干旱灌区的农业生产,传统玉米生产模式地膜投入量大。在极端高温和生态环境污染的挑战日益加剧的情境下,探讨通过免耕地膜重复利用维持较高水分利用的可行性,以期为构建试区地膜减量玉米高效生产技术提供理论支撑。【方法】2017—2018年,在甘肃河西绿洲灌区,设置免耕地膜重复利用（免耕覆膜,NM）、秋免耕春覆膜（少耕覆膜,RM）与传统耕作每年覆盖新膜（传统覆膜,对照,CM）3种地膜覆盖利用方式,研究其对玉米田土壤水分利用的影响,以期为优化试区玉米高产高效栽培管理技术提供理论依据。【结果】NM与RM处理较CM处理提高玉米播种时0—120 cm土层平均土壤重量含水量,分别为7.8%与5.1%,这为玉米播种创造良好的土壤水分环境。玉米播种—拔节期及吐丝—灌浆初期,NM处理较CM处理提高0—120 cm土层平均土壤重量含水量,分别为5.0%与4.7%,弥补了灌浆期玉米植株旺盛生长对土壤水分的大量需求。与CM处理相比,NM处理增加了玉米播种—大喇叭口期的耗水量,降低了玉米吐丝—灌浆初期的耗水量,增大了玉米灌浆初期—收获期的耗水量,有效协调玉米各生育阶段的水分需求关系。虽然NM处理较RM与CM处理提高了玉米吐丝期之前的棵间蒸发量,分别为11.7%与26.0%,提高棵间蒸发量占耗水量的比例（E/ET）,分别为13.4%与19.9%,但是NM处理较RM与CM处理降低了玉米吐丝期之后的棵间蒸发量,分别为9.2%与19.4%,降低E/ET,分别为9.7%与20.7%,说明NM处理有利于增强玉米吐丝期之后土壤水分的有效利用。因而,在地膜减投与免耕措施下,NM处理获得与RM及CM处理相当的籽粒产量与水分利用效率。【结论】在西北干旱灌区,应用免耕地膜重复利用并没有导致玉米产量和水分利用效率的降低,具有稳定产量及水分利用效率的作用,是玉米生产中地膜减投的可行措施。     

冻融期积雪覆盖棉田水盐运移规律研究

在新疆石河子121团膜下滴灌棉田进行了野外实验共设置裸地和覆膜地2种处理地块各个地块每次取土设3个重复用烘干法测土壤含水率同时采用电导率仪测定土壤漫提液的电导率然后换算成土壤的总含盐率,通过覆膜地与裸地的对比分析了滴灌棉田有元积雪覆盖条件下水盐变化特征,结果表明覆膜地土壤含水率与裸地变化规律娄似但变化幅度总体上小于裸地。在冻结期覆膜有利于阻止盐分上移,而在融雪期覆膜更易造成土壤盐分表聚。     

玉米地膜复合覆盖栽培技术

地膜覆盖栽培是有效保持寒旱区土壤水热条件、促进作物生产的措施之一。为解决长期覆盖普通地膜造成的土壤地膜残留污染及生物降解地膜破裂,且成本高的问题,通过多年试验研究,从地膜选择、肥料配比、绿色地膜复合覆盖技术、田间管理、地膜回收、秸秆与生物降解地膜还田等方面总结了寒旱区玉米普通地膜与生物降解膜覆盖栽培技术。     

地膜厚度对作物产量与土壤环境的影响

农用地膜(以下简称地膜)已成为我国干旱、冷凉地区土壤增温、保墒和作物增产的重要措施。为摸清我国地膜厚度应用现状,研究地膜厚度对作物产量和土壤环境的影响,2011年,在全国范围内针对棉花、玉米、马铃薯、花生等主要覆膜作物分别布置172、99、30、58个调查点,采用问卷调查的方法对我国地膜厚度应用现状进行系统调查。根据调查结果,2011—2013年,在新疆、甘肃、内蒙古、山东4省分别针对以上4种作物,设置不同地膜厚度处理,系统分析了地膜厚度对土壤温度和含水量、作物产量、经济效益以及地膜残留强度等的影响。研究结果表明,我国主要覆膜作物现用地膜厚度较薄,96.7%的地膜厚度集中在0.004~0.008 mm之间。增加地膜厚度能够提高土壤温度和含水量,但对不同作物的产量影响不同;随着地膜厚度增加(0.004~0.012 mm),棉花和玉米产量不断增加,而马铃薯和花生产量先增加后减少;地膜厚度对作物经济效益有一定影响,但处理间无显著性差异(P0.05)。地膜厚度显著影响地膜残留强度(P0.05),除了马铃薯外,其余作物地膜残留强度和地膜厚度均呈显著负相关关系(P0.05)。综上所述,增加地膜厚度对于我国主要覆膜作物有一定的增产作用,但增产幅度有限,而在残膜回收的基础上增加地膜厚度能够显著降低地膜残留强度。为应对我国农田地膜残留问题,建议我国地膜厚度标准提高至0.010~0.012 mm较为适宜。     

地膜残留污染防控技术现状及发展趋势

地膜已成为我国农业生产的重要物资之一,地膜覆盖已广泛应用到全国,尤其是北方干旱、半干旱和南方的高山冷凉地区,且呈现持续增长的态势,2015年地膜用量达145.5万t,覆盖面积达1 831.8万hm~2。地膜覆盖技术对保障中国食物安全供给做出了重大贡献,但是,随着地膜投入量和使用年限不断增加,大量农膜残留在土壤中,不但严重影响了农业生产的持续进行,而且对农业环境安全与健康构成了巨大威胁。通过分析生物降解地膜替代、一膜两(多)用、机械化地膜回收等地膜残留污染防控关键技术的现状,提出未来应对地膜残留污染的技术措施和策略,为地膜覆盖技术合理应用和残膜污染防控提供科学依据。     

降解膜覆盖对滴灌玉米土壤水温变化及其生长的影响

针对聚乙烯地膜覆盖产生的农田残膜污染问题,探明新疆滴灌条件下可降解地膜覆盖在玉米上的应用效果。通过设置不同降解膜(M1:诱导期为100 d,黑色氧化生物双降解膜;M2:诱导期为80 d,白色氧化生物双降解膜;M3:诱导期为80 d,黑色完全生物降解膜;M4:诱导期为100 d,白色完全生物降解膜)和普通地膜(PE)共5种处理,研究降解膜覆盖对滴灌玉米土壤水温变化及生长的影响。结果表明:灌浆期前,各处理间土壤含水率无显著差异;灌浆期后,M2和M3处理21～40 cm平均土壤含水率较PE膜处理显著降低2.76%和2.89%,M1和M4处理与PE膜处理无显著差异。灌浆期至成熟期,4种降解膜处理各土层土壤平均温度与PE膜处理无显著差异。玉米苗期5～25 cm土层土壤温度日变化均呈现低—高—低变化趋势。相较于PE膜处理,生育前期降解膜处理对玉米株高、茎粗、叶面积指数和干物质积累量不产生显著影响,成熟期M1、M2、M3和M4处理的玉米株高分别减小3.09%、2.23%、2.50%和1.44%,干物质积累量分别减小0.87%、6.67%、2.72%和2.29%。对照于PE膜处理,M1、M2、M3和M4处理的产量分别降低0.43%、19.18%、5.74%和5.40%,水分利用效率分别降低1.09%、17.06%、5.42%和4.62%,其中M1处理与PE膜处理差异不显著。综上,诱导期为100 d的黑色氧化生物双降解地膜(M1)应用效果较好,可考虑在干旱区的生产实践中推广使用。     

高强度地膜应用对棉花生产及地膜回收的影响

为探讨高强度地膜对棉花生产和地膜回收的影响,于2020年在新疆维吾尔自治区阿拉尔市棉花地对4种不同配方的高强度PE地膜和1种传统PE地膜进行实地测试,统计分析不同地膜覆盖棉花的种植及生产性状,并对使用后的残留地膜进行回收。结果表明：高强度地膜能够明显提高棉田0~5 cm土层的土壤温度,且其透湿量为20.7~35.7 g·m^-2·d^-1,显著低于传统PE地膜,具有良好的增温保墒功能。高强度地膜覆盖显著增加了棉花出苗率和真叶长出率（P<0.05）,较传统PE地膜更利于棉花的生长和产量的提高,增产率为3.1%~4.7%。除此之外,高强度地膜在使用前后拉伸负荷和断裂标称应变指数整体上均高于传统PE地膜,更有利于地膜的回收,一次性机械加人工回收率高于83%,具有较高的经济效益。研究表明：高强度地膜在新疆棉田具有较好的增温保墒作用,较传统地膜更利于棉花的生长和发育,且回收效率和回收后的残膜再利用率均较高,具有很好的综合效益,但高强度地膜在更广泛区域和作物上的应用仍需进一步评估和确认。     

秸秆纤维基地膜覆盖栽培薄皮甜瓜试验研究

为研究秸秆纤维基地膜覆盖栽培作物性能,以"龙甜一号"甜瓜为试验材料,设置裸地、秸秆纤维基地膜覆盖和塑料地膜覆盖3个处理,采取随机区组试验方法,研究不同覆盖方式对土壤温度、水分、甜瓜生长发育、产量及品质的影响。结果表明,秸秆纤维基地膜覆盖有效增加土壤温度,提高土壤含水率,其增温效果低于塑料地膜覆盖,保墒性能与塑料地膜覆盖无显著差异。秸秆纤维基地膜在甜瓜种植期内完全降解,覆盖栽培可显著抑制杂草生长。秸秆纤维基地膜覆盖处理甜瓜株高、茎粗、根干重及产量均显著高于裸地对照,与塑料地膜无显著差异,且秸秆纤维基地膜覆盖处理的甜瓜果实可溶性蛋白、维生素C、可溶性固形物含量较裸地分别提高53.32%、39.14%、21.28%,其中维生素C和可溶性固形物含量均高于塑料地膜覆盖处理。