我国棉田残膜污染危害与治理措施研究进展

地膜覆盖技术的应用为我国棉花产量提升做出重大贡献。但随着聚乙烯地膜的长期使用,土壤残膜污染问题日益突出,影响棉田土壤环境和棉花可持续发展。综述了我国棉田地膜残留现状、分布特征及其对棉花生长的危害,从土壤结构变化、水分迁移状况、有害物质释放、土壤物质代谢、微生物种群结构等方面系统总结了棉田残膜污染的危害机制,归纳了现阶段我国棉田残膜污染防控技术的研究进展及优势与不足,并对残膜污染防控策略及发展趋势进行了展望,为我国棉田残膜污染治理技术的研究提供科学参考。     

新疆棉田残膜机械化回收技术现状及问题分析

地膜覆盖能够起到保湿增温的效果,对农作物健康生长非常有利。在新疆地区棉花种植过程中,常常运用地膜覆盖种植方式。运用地膜覆盖的棉花产量高、品质佳。然而采摘棉铃之后,如果没有将地膜回收工作充分做好,棉田中会残留很多地膜,对土壤结构造成很大破坏,还会导致严重的环境污染问题,使棉田肥力下降,对播种之后的棉花种子发芽造成很大影响,同时会影响棉花根系的正常发育,降低棉花产量。为此,必须充分重视棉田残膜回收工作,采用机械化棉田残膜机具,在棉花播种之前、苗期揭膜后及采摘棉铃后,对棉田残膜进行回收,这样才能保证棉花健康生长,提高其产量和品质,还能控制和减少棉田污染。基于此,结合实践探讨了新疆棉田地膜污染情况与残膜回收现状,对棉田残膜机械化回收的重要性进行了阐述,并指出当前新疆地区棉田残膜回收工作存在的问题,针对这些问题提出了相关解决方案。     

我国棉田生态系统立体污染及其防治对策

棉花的农药、化肥和地膜使用量在我国主要农作物中均占据首位且居高不下,棉田生态系统受到从水体、土壤、生物到大气的交叉性“立体污染”。农膜的大量使用及高残留破坏土壤结构,影响土壤的透气性,并导致土壤质量下降;同时残膜降解过程中产生的有毒物质,阻碍种子根系生长,影响产量;过量施用化学肥料加之施用方法不妥,导致了严重的生态环境污染并危及人类健康;棉花病虫害防治高度依赖高毒、剧毒化学农药,导致药害,天敌和有益生物遭受毁灭性杀伤。农药、化肥成份残留于土壤中,或者被无节制地排放到水体环境,或随意散逸到大气中。从四个角度提出了相应的综合防治对策。对污染源头实施技术性控制。从生态系统平衡化和植物营养利用最优化着手,研究组建我国三大棉区棉田生态型IPM技术体系,形成棉田病虫害防治技术标准及棉田平衡施肥技术标准。改进施药施肥方法,创新棉花栽培和耕作措施,研制可降解环保棉田专用农膜。建立棉田生态系统污染修复技术体系。大力发展生物技术,提高生物防治水平。     

降解膜在干旱区棉田应用研究

新疆塔里木垦区是全国优质棉生产基地，棉花地膜覆盖技术已推广数十年。地膜覆盖在保墒、增温，实现棉花早熟、优质、高产、高效的同时，也给土地造成严重污染。随着地膜使用年限的增加，土壤中残膜越来越多，据统计，新疆棉花地废旧地膜残留量已达5．73kg／667m^2，埋在土壤中的聚乙烯地膜200年不降解，并在土壤中形成阻隔层，使土壤通透性降低，地力下降，影响作物根系的发育和均匀分布，造成作物播种后烂种、烂芽，导致作物产量下降。因此，治理残膜污染已刻不容缓。     

不同调控模式对南疆小海子垦区无膜棉农艺性状和产量的影响

近年来,新疆农业生产中地膜投入量不断增加,但残膜回收率却较低,土壤中残膜量的增加造成土壤结构破坏等一系列问题,严重影响农业可持续发展.无膜棉综合植棉技术能够实现不用地膜种植棉花,有效解决残膜污染难题,实现绿色植棉.但当前无膜棉种植苗期生长缓慢一直是制约无膜棉高产的一个因素,为此,2020年第三师农业科学研究所针对无膜棉...     

新疆棉田土壤中地膜污染存在问题及措施探讨

地膜覆盖栽培技术因具有有效提高地温、防止幼苗冻害、抗旱保墒、抑制杂草生长、延长部分作物生长期及提高作物产量等作用,近年来得到了广泛应用,尤其对于旱地农业的发展意义重大。该项技术在新疆地区棉花种植产业中的应用,极大地促进了该区棉花产业的发展,但由于聚乙烯地膜很难进行自行降解,对棉田土壤构成了严重污染,且近年来呈现不断加重之势,直接影响到新疆地区棉花产业的可持续发展,成为一个亟待解决的重大问题。就新疆棉田土壤中地膜污染问题进行了分析,并提出有效的防治措施和建议。     

旱作棉田渗水地膜覆盖的生态及产量效应研究

采用地膜创新产品——渗水地膜,以普通地膜及露地为对照,对渗水地膜覆盖棉田后土壤水分、温度、通透性等生态因子的变化及其对棉花生理性状及产量的影响进行了初步探讨。结果表明:(1)渗水地膜覆盖除具有普通地膜的增温、保水、提墒以及改善土壤理化性状等作用外,更具有普通地膜所不具有的从膜面垂直入渗降水的作用,使全生育期土壤含水量具较高水平,水分供应充足,同时,由于渗水地膜的微通气作用,使土壤容重降低,孔隙度提高,气相比例增加,土壤通透性增强,土壤温度较为稳定。(2)渗水地膜覆盖进一步改善了棉田土壤水分、温度及通透性等生态环境,为棉花生长发育和产量形成提供了良好的生活条件。从多项生理指标的变化看出,棉花植株抗逆性增强。渗水地膜进一步提高了棉花覆盖栽培的增产潜力。(3)在北部特早熟棉区降水较多的年景下,渗水地膜覆盖棉花产量比露地增产22.3%,比普通地膜增产12.1%,增产效果显著。渗水地膜比普通地膜增产主要在于铃重的增加,普通地膜比露地的增产主要得益于衣分的提高,渗水地膜比露地的增产是得益于铃重及衣分的共同作用。渗水地膜与普通地膜相比并未增加投资。(4)在同等条件下,渗水地膜总耗水量比露地降低10.1%,比普通地膜降低6.5%。水分利用率比露地提高36.7%,比普通地膜提高20.7%,此结果对北方半干旱地区旱作棉花提高降水利用率及新疆内陆棉区灌溉条件下的棉田节水均有重要参考价值。     

烟田地膜覆盖技术

<正>1选择地膜适于烟田覆盖的地膜有银灰色地膜、无色透明膜、黑色膜和降解地膜等。种类不同,地膜的优点不尽相同。银灰色地膜驱蚜、防病效果好,无色透明膜对提高地温效果好,黑色膜除草效果好,而降解地膜有光解膜或双解(光、微生物)膜,优点是可减少残膜对土壤和环境的污染。烤烟生产中一般选用无色透明膜,在黄瓜花叶病危害严重的地区应选用银灰色膜。地膜的厚度以     

新疆典型覆膜地区农户残膜污染治理行为调查与分析

农户在农田残膜污染治理工作中起着关键作用,为了促进新疆地区残膜治理工作的开展,以新疆典型地区的覆膜农户为对象展开问卷调查,利用Logistic模型研究影响农户残膜治理行为的因素。结果表明：当前残膜污染治理措施主要是回收残膜,只有6.7%的农户选择使用可降解地膜;农户的农业收入、残膜危害认知水平、残膜回收站、治理效果以及机械化水平是影响其残膜回收行为的重要原因;在分析农户使用可降解地膜的影响因素时发现,家庭从事农业人数、主要经济来源、农业收入以及降解膜价格是影响农户使用可降解地膜的重要原因。基于此,提出加大关于残膜危害和相关治理措施的宣传力度、加大对残膜回收机和降解地膜的研发力度以及严格落实相关法规条例作为推进新疆残膜治理工作的建议。     

不同残膜量对棉田土壤水盐运移的影响

【目的】为探讨滴灌条件下地膜残留量对棉田土壤水盐时空分布的影响。【方法】本试验在绿洲棉田设0 kg·hm~(-2)、225 kg·hm~(-2)、450 kg·hm~(-2)三种残膜量处理,于棉花播种前、收获后及盛铃期灌水后第1天、第3天、第5天,采用土钻法分层取0～40 cm的土壤,进行土壤盐分测定并比较分析不同处理间差异。【结果】结果表明,残膜降低了膜下滴灌棉田土壤水分的均匀性,同时也导致棉田土壤盐分灌水后在各土层分布不均,灌水后第1天、第3天、第5天, 0 kg·hm~(-2)残膜量处理随着时间推移土壤盐分在各个土层减少,而225 kg·hm~(-2)、450 kg·hm~(-2)处理随着时间的变化各土层在灌水后第1天到灌水后第3天土壤盐分减少,但第5天的土壤盐分大于第3天,两个处理之间无显著差异。从灌水后第1天、第3天、第5天土壤盐分分布可看出,0 kg·hm~(-2)残膜量处理均匀性最好,其次是450 kg·hm~(-2)处理,最后为225 kg·hm~(-2)处理。在棉花种植播种前、收获后,不同残膜量对土壤盐分平衡的影响为:250 kg·hm~(-2)450 kg·hm~(-2)0 kg·hm~(-2);在运移速度上,随着深度和残膜量的增加,耕作层的土壤更容易出现土壤盐分的富集现象。【结论】由此可以说明,残膜的存在会阻碍土壤盐分的向下运移,同时随着残膜量的增加,阻碍土壤盐分的运移程度不同,导致土壤盐分在地表富集。     

山西省典型地区农用地膜利用现状及残膜污染调查分析

为阐明山西省目前的地膜利用和残膜污染现状,采用问卷调查和样方检测方法,对山西省各市县进行地膜问题的相关统计分析,同时对寿阳大田中的铺膜情况进行实时观测。结果表明:目前全省使用的地膜厚度大多在0.008 mm以下;全省90%以上都使用普通地膜,可降解类地膜很少;地膜覆盖面积居前三位作物分别是:蔬菜、玉米、马铃薯,南部盆地内有部分覆盖冬小麦;地膜使用量最多的市级单位是大同、忻州、临汾;地膜回收率极低,且大都是搁置路头、填埋、焚烧或者直接翻入土壤,残膜在土壤里越来越多,主要集中在0~20 cm土层,若一直沿用目前的地膜覆盖方式,不重视对残膜的回收,很快就会超过国家农田残膜限制标准,抑制作物的生长发育,进而影响产量和质量。本次调研统计分析可为山西省残膜防治提供参考。     

山东滨州地膜残留现状、危害及防治对策

农用地膜在农业生产中发挥着不可替代的作用,但随着使用年限的增加,带来的负面影响越来越凸显出来,如影响土壤的理化性质,影响农作物的生长发育,造成环境污染等。滨州是传统农业大市,地膜使用有较长的历史。农用薄膜及地膜的大面积使用,为滨州市农业增产农民增收提供了保障,但随之而来的是日益严重的残膜问题。本文对滨州市1999—2020年农膜、地膜使用量和地膜覆盖面积数据及全国地膜残留监测网国控监测点无棣县佘家镇北石村和柳堡镇付𨟠王家村残膜检测数据相结合进行分析,结果表明：滨州市地膜残留量已具有较高的含量水平,由于地膜不易分解的特性,后期将可能产生一系列不利影响。同时有针对性的提出滨州市地膜防治对策,包括大力推广标准加厚地膜、建立健全地膜监管及回收机制、发展全生物可降解地膜替代技术及宣传示范适期揭膜种植技术等,为今后指导农业生产提供重要依据。     

Effect of Drip Irrigation under Film on Soil Water and Salt Movement in a Residual Film Cotton Field

[Objective] This study explores the effect of mulching film residue on the spatial and temporal distribution of soil water and salt in a cotton field under drip irrigation. [Method] Three treatments of 0 kg·hm^-2, 225 kg·hm^-2 and 450 kg·hm^-2 residual mulching film were applied. Soil salt content was measured and the difference between the mulching treatments was analyzed using a soil drilling method to delaminate 0–40 cm soil before cotton sowing, after harvesting and on days 1, 3 and 5 after watering during the blooming period. [Result] The results showed that residual mulching film reduced soil moisture uniformity in the drip irrigated cotton field. An uneven distribution of salt in different soil layers was also observed after irrigation. The soil salinity of the 0 kg·hm^-2 residual film treatment decreased in each soil layer over time, while the soil salinity of the 225 kg·hm^-2 and 450 kg·hm^-2 treatments decreased 1 and 3 days after irrigation, but then increased 5 days after irrigation (non-significant difference). With respect to distribution of soil salinity following irrigation, uniformity in the 0 kg·hm^-2 residual film treatment was best, followed by the 450 kg·^hm-2 treatment and the 225 kg·hm^-2 treatment. The effect of residual mulching film on soil salinity balance before and after sowing of cotton was as follows: 250 kg·hm^-2 > 450 kg·hm^-2 > 0 kg·hm^-2. As the depth of the residual film increased, the enrichment of soil salts in the topsoil was more likely to occur. [Conclusion] It can be concluded that residual mulching film hinders the downward migration of soil salinity. Under conditions of elevated residual mulching film, the soil salinity migration is disrupted to the degree that soil salt enrichment occurs at the soil surface.     

氧化-生物双降解地膜降解性能及其对棉花生长的影响

针对棉花生产中使用普通农用塑料地膜导致棉田土壤污染的现状,进行了不同配方氧化-生物双降解地膜和普通地膜棉花栽培对比试验,探讨可降解地膜的降解性能及其对土壤水分、温度和棉花生长的影响。结果表明:氧化-生物双降解地膜比对照降解效果显著,降解1号降解率达74.5%,不同降解地膜的降解速率及强度不同,具有一定可控性。降解后残存地膜碎片化、变薄、变脆并紧贴地表,继续起到一定的增温、保墒作用。合理设定降解诱导期的降解地膜对土壤水分、温度和棉花生长的影响与普通地膜相当,未对棉花生长发育及产量水平产生显著影响。     

土壤污染防治研究的文献计量分析及可视化表达

为客观分析土壤污染防治的研究进展、研究热点和研究趋势,利用文献计量学方法,回溯了2000—2019年土壤污染防治研究的演化轨迹。通过对研究前沿和热点的追踪,揭示了中国土壤污染防治研究热点的动态变化和发展趋势。结果显示：中国土壤污染防治已受到学术界的广泛关注;土壤污染防治研究领域中学科差别较大;土壤污染防治的关键词较为分散。     

液体地膜覆盖对棉花生理特性的影响

研究结果表明，液体地膜覆盖棉花根系伤流中游离氨基酸总量和无机磷含量明显增加，根系活力增强；叶片光化学特性得以改善，光合效率提高；发育的棉铃中转化酶活性增强，加速了光合产物向棉铃中运输的速度。     

地膜残留对连作棉田土壤氮素、根系形态及产量形成的影响

【目的】为探讨土壤中的残膜含量对棉花根区环境及生长发育的影响。【方法】在大田条件下,以新陆中47号为供试材料,设置了0(CK)、225、450、675和900 kg·hm~(-2)共5个残膜量处理,于2013-2014开展2年小区模拟试验,研究了棉田土壤氮素、根系形态、产量性状随土壤中残膜含量的变化规律。【结果】随着残膜量的增大产量均呈下降趋势,450、675、900 kg·hm~(-2)残膜量处理的产量均显著(P0.05)低于0 kg·hm~(-2)(CK),其中900 kg·hm~(-2)处理的产量降低了22.2%。残膜阻碍根系生长,根长、根直径、根表面积、根体积、根尖数均随残膜量的增加而下降,其中,900 kg·hm~(-2)处理较0 kg·hm~(-2)(CK)分别下降了33.7%,24.3%,19.72%,66.4%和35.3%;0 kg·hm~(-2)与225、450、675、900 kg·hm~(-2)残膜量处理在花期和铃期均具有显著性差异(P0.05)。随着残膜量的增加土壤中的铵态氮和硝态氮呈增加趋势,与0 kg·hm~(-2)(CK)相比,900 kg·hm~(-2)处理在铃期铵态氮增加了36.6%、硝态氮增加了40.1%。【结论】残膜降低氮素利用率,阻碍了根系生长,不利于棉花产量的提高。     

国内土壤环境污染防治进程及展望

综述以中国2005—2019年土壤污染防治进程的3个阶段为主线,总结土壤污染防治发展过程中管理模式、治理体系、管控要求、机构改革、立法支持等5个方面重要转变,分析国家和地方土壤环境保护标准、法律法规政策和主要土壤污染治理成效。针对国内土壤污染防治未来发展趋势,从完善土壤环境标准及管理制度、建设监测及预警大数据平台、加强土壤生态环境国际合作、持续推进土壤修复技术攻关和先行区经验推广等方面提出建议,以期为生态环境高水平保护和经济社会高质量发展提供参考。     

中国液态地膜的应用、研究与展望

回顾了液态地膜的发展历程,简述了国内五代液态地膜各自的生产材料,总结了液态地膜的应用对象、应用范围以及应用效果,充分表明了液态地膜可适用于大多数作物,适用地域之广,并可显著提高作物产量、土壤温度、水分含量和水分利用效率,有效减少水土流失和“白色污染”,改善农田生态环境,推动了国内绿色农业可持续发展的进程。同时也指出了液态地膜在使用过程中存在的问题,仍需科技工作者对液态地膜的喷施环境、喷施浓度、持久性和完整性等继续研究,不断升级换代,获得更佳效果。最后提出了废弃资源再生液态地膜的发展设想,液态地膜覆盖集成技术的研发趋势。