全生物降解渗水地膜覆盖对黄土高原旱作谷子土壤水热及产量的影响

为探明黄土高原旱作丘陵区全生物降解渗水地膜覆盖对土壤水热状况和谷子产量的影响,于2021—2022年进行大田试验,设置渗水地膜（T1）、普通地膜（T2）、全生物降解渗水地膜（T3）3种不同类型地膜覆盖,以不覆膜（CK）为对照,测定不同类型地膜覆盖处理的谷子干物质积累量、产量及土壤含水率、土壤温度等指标,并对全生物降解渗水地膜降解情况和经济效益进行分析。结果表明：全生物降解渗水地膜（T3）30 d后开始出现降解,到150d地膜出现网状裂纹,大部分地膜破碎成小块,单位面积降解率平均为54.3%。覆膜处理下谷子全生育时期的土壤温度日变化均表现为先增高后降低的趋势,16:00时土温达到最高,10 cm土层处3种地膜处理较不覆盖处理升高0.5～8.0℃,20 cm土层处升高0.3～6.5℃,在气温较高时,T3处理的土壤温度较T2处理降低0.5～3.5℃。与不覆膜（CK）相比,各覆膜处理均可使耕层0—40 cm土层土壤含水率升高7.8%～38.1%。地膜覆盖能显著提升谷子拔节期、抽穗期、灌浆期地上部干物质积累量,T1、T2和T3处理相对于CK平均增幅分别为37.7%～91.2%、37.2%～92....     

北疆滴灌棉花的可降解地膜安全期研究

【目的】明确棉田地膜覆盖安全期,研究不同降解地膜对滴灌条件下土壤温度、水分、棉花产量的影响。【方法】设置5个处理,3次重复,T1~T4处理为降解地膜处理,T5为普通地膜处理。【结果】铺设第85 d(7月17日)T1处理地膜已完全降解,而T2处理地膜部分降解,T3处理地膜在第130 d(8月31日)刚发生降解,T4地膜未降解。各处理对土壤温度的增幅在4月、5月、6月分别为55.4%~62.6%、14.3%~23.5%、9.6%~14.2%,7月没有增温效应;而降解地膜的保水性能与其厚度、降解速率无关,其中T4处理保水性最好;地膜铺设85 d前降解的地膜降解时间与棉花生长发育及产量成反比,而85 d后仍未降解的地膜T3、T4、T5处理对棉花产量无显著差异。【结论】降解地膜降解时间在85 d后,即棉花花期以后可有效发挥土壤增温效应,达到稳产的效果。     

北疆滴灌条件下生物降解膜的降解性能、棉田土壤水热及效益分析

采用大田棉花滴灌栽培方式,设置了3种可降解地膜(BMF1、BMF2、BMF3)、塑膜(MF)、裸地(CK)5个处理,探讨可降解地膜的降解性能及对土壤水分、温度和棉花生长的影响。结果表明,可降解地膜在棉花生长前期保持良好的完整性,播种后第50天至第70天开始出现降解,降解速率、降解强度均表现为BMF2BMF3BMF1,BMF2、BMF3处理在播种后第180天分别达降解5级水平,地膜质量损失率达51.38%、45.62%,可降解地膜覆盖可提高土壤温度,较CK处理5、10、15、20cm增温5.2%~9.9%、4.8%~9.6%、4.0%~8.5%、3.2%~7.2%;保持土壤含水率,较CK处理平均增湿0.60%~0.13%;显著促进滴灌棉花前期生长,且增产效果显著,BMF2处理籽棉产量5 262kg/hm2,较CK增产13.21%。研究认为,可降解地膜增产效果低于普通塑料地膜,但是能够自然降解,既减少残膜回收工序,又对土壤环境无不良影响。     

降解地膜降解后对土壤增温保墒及棉花生长的影响

【目的】 研究氧化-生物双降解地膜的降解效果及对土壤增温保墒性能、棉花产量的影响,为棉花生产筛选出合适的氧化-生物双降解地膜。【方法】 田间对比试验,设4个处理,TZ1、TZ2、TZ3 处理为降解地膜处理,CK为普通地膜处理。【结果】 在棉花整个生育期CK处理未发生降解。而各3种氧化-生物双降解地膜的降解速度和降解程度均不同。在铺设33 d时几乎没有发生降解,在铺膜后约105 d TZ1处理地膜已完全降解成碎末;收获时TZ2降解率为56.7%~66.2%,而TZ3降解率不足5%;3种氧化-生物双降解地膜中,当TZ1完全降解时所需时间为100 d。使用氧化-生物双降解地膜的棉花产量与常规膜无显著差异;在棉花不同生育期,各处理茎粗无显著差异,但6月TZ1、TZ2处理棉花株高显著低于TZ3处理;膜下0~10 cm处,土壤增温保墒能力顺序为:CK＞TZ3＞TZ2＞TZ1。【结论】 氧化-生物双降解地膜过早降解显著降低土壤温度、土壤水分,但对棉花产量无显著影响。降解地膜降解的彻底性和降解时间的可控性仍有较大提升空间。     

地膜降解与土壤温度和含水量的关系及其对棉花产量的影响

为研究膜下滴灌棉田覆用降解地膜的保温保墒效果,通过田间试验,设DM1(普通聚乙烯地膜)、DM2(低降解率地膜)、DM3(中等程度降解率地膜)、DM4(高降解率地膜)4个覆膜处理,对各处理的地膜降解率、地温、土壤含水量、棉花产量进行调查测试,分析地膜不同降解率与土壤温度、含水量的相关关系。结果表明:棉花各生育期地膜降解率与产量呈负相关关系;地膜降解率与土壤温度呈线性负相关关系,其相关性在花期、花铃期、盛铃期达到极显著水平(P0.01),其相关系数在盛铃期达到0.924 9的最高值;地膜降解率与土壤含水量亦呈线性负相关关系,其相关性在各生育期均达显著水平(P0.05),其相关系数的大小顺序是:花铃期(0.980 2)盛铃期(0.978 9)花期(0.771 2)苗期(0.703 4)蕾期(0.695 6)。说明,地膜不同降解率对棉花产量影响显著,地膜降解率与棉田土壤温度、土壤含水量呈线性负相关关系,且地膜降解率高低对盛铃期地温影响最大,对花铃期土壤保墒作用调控最强。为实现环境和产量的双赢目标,在生产中选择适宜降解率的降解地膜十分必要。     

PBAT型全生物降解膜对南疆番茄产量及土壤理化性质的影响

为探讨聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）材料的全生物降解地膜的降解过程及其对番茄产量和土壤环境的影响,采用田间试验的方法,在南疆对比分析了PBAT型全生物降解地膜（降解膜）和普通聚乙烯地膜（CK）的降解性能及其对土壤温湿度、土壤养分及番茄产量的影响。结果表明,降解膜的降解过程为先出现裂纹,然后裂纹变长,覆膜100 d左右50%膜面无肉眼可见地膜。6-7月降解膜降解率较小,介于4.92%~17.99%,8月较大,为63.03%;而CK在整个生育期未出现降解。降解膜处理的番茄产量较CK减少941.67 kg·hm^-2,减产率2.60%,但处理间产量差异不显著。整个生育期,降解膜膜下5、15 cm和25 cm土层平均土温分别较CK低0.73、0.60℃和0.54℃,处理间无显著差异（P>0.05）;膜下5 cm和25 cm土层降解膜处理平均土壤含水率分别较CK高2.84个百分点和3.54个百分点,而膜下15 cm土层较CK低13.15个百分点,处理间无显著差异（P>0.05）。0~20 cm和20~40 cm土层,番茄生育期两处理的土壤养分差异均不显著。研究表明,降解膜降解性能良好,对番茄产量和土壤养分等指标的影响与CK相当,以降解膜代替普通地膜应用于番茄生产具有一定可行性。     

生物降解地膜降解特性及其对玉米产量的影响

【目的】研究可降解地膜的降解性能及其对玉米生长发育、土壤温度、干物质积累与产量的影响。【方法】采用不同可降解膜天壮(氧化-生物双降解生态地膜)、天野(全生物降解地膜)、弘睿(全生物降解地膜)、PED(聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜)和CK,进行地膜栽培玉米对比试验。【结果】弘睿降解地膜的降解强度较其它2种降解地膜有优势,弘睿降解地膜和天野处理比天壮处理早10 d进入了2级降解并最终在玉米收获期都进入了崩裂期;天野和天壮处理与CK处理相比减产7.1%和12.44%,弘睿处理与CK处理在产量方面无明显差异。【结论】弘睿可降解地膜较适宜新疆北疆地区玉米生长需求。     

PBAT型全生物降解地膜对南疆马铃薯产量及土壤温湿度与养分的影响

以聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)型全生物降解地膜(BMF)为处理、普通PE地膜为对照(CK),采用田间试验,系统分析BMF的降解性能以及对土壤温湿度、养分、盐分、pH和马铃薯产量的影响。结果表明:马铃薯生育期,BMF的降解过程为先出现裂纹,后裂纹逐渐明显,马铃薯成熟期裂解为4 cm×4 cm以下碎片。BMF在6-7月自然降解破损率均较小,为0.4%～4.0%,8月成熟期破损率较大,为15.0%,而同一时期CK未出现降解。BMF在膜下5 cm和15 cm的平均土壤温度分别较CK低1.08℃和0.26℃,而膜下25 cm较CK高0.27℃;膜下5 cm的平均土壤含水率较CK低3.77%,而膜下15 cm和25 cm分别较CK显著低5.64%和14.60%。在0～20 cm和20～40 cm土层,BMF与CK间土壤养分、盐分和pH差异均不显著。BMF处理马铃薯增产2 500.01 kg·hm~(-2),增产率达5.67%,但增产未达到显著水平。PBAT型全生物降解地膜的降解性能良好,对南疆马铃薯产量、土壤温湿度和土壤养分等指标的影响与CK差异不显著。降解地膜代替普通聚乙烯PE地膜应用于南疆马铃薯生产具有可行性。     

不同覆盖方式对玉米幼苗生长及根冠比的影响

试验采用对比方法研究3种处理(SF草浆地膜覆膜处理、PF塑料地膜覆膜处理、CK不覆盖)下玉米的生长效果。结果表明:覆膜处理可以提高土壤的湿度与含水量,各处理的土壤湿度与土壤含水量比较PFSFCK。覆膜处理改善了土壤生态环境对植株生长有明显的促进作用。由于PF完全物理阻隔了土壤与空气之间水热交换所以保水保温效果优于SF,所以从植株的生长状况比较发现,各处理植株的株高、茎粗都表现为PFSFCK,各处理差异不显著(P0.05,n=6)。植株根长也表现为:PFSFCK,但各处理差异不显著(P0.05,n=6),各处理植株的根冠比为PFCKSF。由于草浆地膜具有保水保温效果,促进玉米幼苗生长,因此在生产中值得推广应用。     

不同地膜覆盖对土壤温度、水分及甘蔗生长和产量的影响（英文）

[目的]探讨不同地膜覆盖对土壤温度、水分及甘蔗生长和产量的影响,为不同地膜在甘蔗生产中的应用提供参考。[方法]以露地栽培为对照,采用普通无色透明地膜、乳白色光降解除草地膜、黑色及灰黑双色4种不同地膜进行甘蔗覆盖栽培,盖膜期测定土壤温度和含水量,生长期调查甘蔗出苗率、分蘖率,测量甘蔗株高、茎径和有效茎数等农艺性状,收获期计算蔗茎产量和效益。[结果]覆盖地膜可明显提高土壤温度和土壤含水量,除灰黑双色地膜外,其他覆膜处理可提高土壤温度0.3~0.8℃;各覆膜处理较对照可有效提高土壤含水量10.1%~17.4%。覆盖地膜同时可提高甘蔗出苗率、分蘖率、有效茎数和蔗茎产量,分别比对照增加0.8%~9.9%、20.6%~34.9%、5 190~10 980条/hm2和6.4%~14.9%,但对甘蔗株高和茎径影响不明显。经济效益分析结果表明,乳白色光降解除草地膜处理的经济效益最好,比对照增效5 987.2元/hm2;其次为普通无色透明地膜和黑色地膜,分别增效1876.5和1813.5元/hm2;灰黑双色地膜效益较差。[结论]乳白色光降解除草地膜可在甘蔗生产中大力推广应用,黑色地膜与普通无色透明地膜可作为新型地膜逐步推广,灰黑双色地膜较厚不宜推广使用。     

全生物可降解地膜覆盖大蒜应用效果评价

为评价全生物可降解地膜覆盖大蒜的农田适用性及推广可行性,以裸地(CK₁)和2种PE地膜(CK₂、CK₃)作对照,研究0.006 mm(A)、0.008 mm(B)、0.01 mm(C)和0.01 mm(D)4种全生物可降解地膜的增温、保墒、降解等性能,及对秋播大蒜生长发育的影响。结果发现,参试4种全生物可降解地膜的诱导期长短顺序为D>C>B/A,功能期在210~140 d不等;地膜C和D能满足鲁南地区秋播大蒜对地膜功能期不低于180 d的要求。覆盖PE地膜处理的土壤含水量大于覆盖全生物可降解地膜的处理,且同种类型的地膜厚度越大保墒效果越好。土壤积温按照CK₃、D、C、B、A、CK₂、CK₁的顺序降低。与裸地处理相比,覆膜处理根系数量增加约30%,蒜头产量提高28.06%~34.69%,但覆膜处理间差异不显著。覆盖全生物可降解地膜的处理大蒜抽薹期比覆盖PE地膜晚2~3 d。以上结果表明,全生物可降解地膜的增温、保墒及对大蒜生长发育的促进作用与普通PE地膜相当,可以作为替代普通PE地膜解决蒜田地膜污染的有效措施。     

覆盖方式对烟草光合速率及耕层环境的影响

以烤烟品种中烟100为材料,在大田环境下,采用随机区组设计,设置秸秆覆盖(JG)、塑料地膜覆盖(DM)、液体地膜覆盖(YM)和露地栽培(CK)4种栽培方式,研究不同覆盖方式对烟草光合速率、荧光特性、土壤含水量、土壤脲酶活性、土壤碱性磷酸酶活性、土壤过氧化氢酶活性的影响.结果表明:团棵期,植株叶片光合速率以地膜覆盖处理最...     

生物全降解地膜的降解过程及其对玉米生长的影响

生物全降解地膜可以有效解决白色污染问题,试验研究了生物全降解地膜的降解过程及其对玉米生长的影响.结果表明:生物全降解地膜的降解过程由破孔出现开始,然后逐渐变大并出现裂口,到作物收获时,暴露在地表的地膜大量破碎成小块;扫描电子显微镜(SEM)观察表明:田间降解170 d后,生物全降解降解地膜表面开始出现大小不等的孔洞;生物全降解地膜在玉米生长前期保温、保水的效果显著,到中后期增温作用不明显;覆盖生物全降解地膜具有极显著增产效果,与普通地膜之间差异不显著.     

太湖地区稻田全生物降解地膜应用研究

为解析全生物降解地膜在太湖地区稻田中应用效果,本研究通过设置常规种植（CK）、全生物降解地膜PLA和PBAT三个处理,系统测定了水稻分蘖数、株高、产量及产量构成、杂草率和土壤养分指标,同时比较了不同处理的实际成本。结果表明,全生物降解地膜处理提高了水稻无效分蘖,导致水稻穗数增加,结实率降低,实产显著降低,PLA和PBAT处理水稻实产较CK处理平均降低0.12%和1.6%。全生物降解膜处理显著抑制了稻田杂草,PLA和PBAT平均杂草抑制率达87.13%和89.18%。全生物降解膜处理条件下,土壤有机质、全氮、全磷和有效磷含量有降低趋势。全生物降解膜处理成本显著高于对照,其中PLA和PBAT处理每公顷成本分别为9900元和10500元,而CK处理仅为4800元。总体而言,全生物降解地膜在太湖地区常规水稻生产中并不适用,但考虑到其优秀的除草效果与环境友好特征,建议未来在有机稻种植过程中进行适当应用。     

生物降解地膜降解性能对南疆棉田籽棉产量形成的影响

为探讨生物降解地膜的降解性能及其对南疆棉花产量形成的影响，以普通PE地膜为对照（CK），通过小区控制性试验研究了4种生物降解地膜天壮1号（T1）、天壮2号（T2）、金发（JF）和巴斯夫（BSF）的降解率及其对棉田土壤水分状况、干物质积累与产量构成、水分利用效率的影响。结果表明，4种降解地膜降解率表现为T2 > T1 > JF > BSF，至生育期结束，仅T2进入全降解期，其余3种地膜仍处于破碎期。BSF覆盖下耕层土壤含水率稳定性较强，蕾期、花期土壤平均含水率分别较PE地膜高17.9%和18.5%，而T2处理降解过早，土壤水分快速蒸发，深层水耗严重，干物质积累量减少。JF处理进入干物质快速积累时期最晚（覆膜后78 d），单株结铃数和单铃质量分别低于PE处理1.69个和0.14 g，导致减产40.82%。T1覆盖下棉田土壤水分含量、吐絮期生殖器官占比、籽棉产量及水分利用效率与PE处理相比均无显著下降。研究表明，T1地膜在南疆棉区应用可以保持较好的水分，确保产量不下降的同时有效降低残膜污染。     

不同地膜覆盖对土壤环境及芋艿生长的影响

为探讨不同地膜覆盖对作物生长及土壤地力、污染物残留的影响，应用3种不同地膜覆盖处理（普通白色非降解地膜F、黑色全生物降解地膜H、棕色全生物降解地膜Z）及无地膜对照（CK）种植芋艿，对苗期土温、芋艿产量和土壤中养分、微塑料、邻苯二甲酸酯（PAEs）类塑化剂等进行分析研究。结果表明：不同地膜覆盖处理均可提高芋艿产量10.20%~29.61%，顺序为F > H > Z > CK；收获期时，F处理地膜剩余量最高，Z处理中地膜崩解较H处理快；不同地膜覆盖处理均存在微塑料和PAEs残留，但差异不显著，微塑料含量为260~393个·kg^-1（干质量），PAEs含量为0.87~1.17 mg·kg^-1。研究表明，全生物降解地膜能有效减少土壤白色污染，且黑色全生物降解地膜增产效果优于棕色全生物降解地膜。     

不同类型地膜覆盖对玉米农田土壤酶活性的影响

为探讨不同类型地膜覆盖下农田土壤酶活性变化特征,试验设置普通地膜覆盖（P）、渗水地膜覆盖（SS）、生物降解地膜覆盖（SW）和光降解地膜覆盖（G）4种不同类型地膜覆盖模式,以露地不铺膜覆盖（CK）为对照,研究不同类型地膜覆盖方式对玉米农田土壤酶活性的影响。结果表明：SS、G、SW和P 4种覆膜处理下的碱性磷酸酶和硝酸还原酶在各个生育期内都较CK高,而覆膜之后的脲酶、过氧化氢酶和亚硝酸还原酶则较CK有所降低;大喇叭口期的土壤脲酶活性最高,不同处理间表现为CK > G > SW > SS > P;收获期的土壤碱性磷酸酶活性最高,SS、SW、P和G处理在0~20 cm土层较CK增幅分别为16.17%、18.97%、16.34%和14.56%,土壤硝酸还原酶活性也是收获期最高,SS、SW、P和G处理在0~20 cm土层分别较CK高68.57%、42.86%、42.86%和25.71%;土壤碱性磷酸酶与硝酸还原酶活性的变化均与土壤呼吸率和玉米产量呈极显著正相关（P<0.01）,各个生育期的土壤水热和施肥状况不同也会引起土壤酶活性的相应变化。其中,SW和SS处理在玉米生育前期的保温保墒作用最明显,产量最高,相应的碱性磷酸酶和硝酸还原酶活性也最高。因此,生物降解地膜由于其降解特性能达到缓解农田残膜污染的效果,在未来可替代普通地膜推荐应用到旱地玉米中。     

PBAT型全生物降解地膜对南疆棉花和玉米产量及土壤理化性质的影响

为探讨聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)材料的全生物降解地膜的降解过程和对作物产量及土壤环境的影响,以PBAT型全生物降解地膜和普通聚乙烯塑料(PE)地膜为处理,在南疆四地州主要棉区和玉米种植区,开展降解地膜大面积应用试验与示范,系统分析了降解地膜的降解性能以及对作物产量、土壤温湿度和土壤养分的影响。结果表明:降解地膜的降解过程为先出现裂纹,然后出现孔洞,最后破碎成小块,中间伴随着地膜变薄、变脆。巴州棉花降解地膜出现碎裂期的时间较阿克苏提前4 d,喀什玉米出现大裂期的时间较和田地区提前7 d;但同一作物不同地区之间降解时间差异均不显著(P0.05)。降解地膜降解处于诱导期之前,除巴州棉花降解地膜膜下5 cm的平均土温低于PE地膜外,四地州棉花和玉米降解地膜膜下5 cm和10 cm的土壤温湿度均高于PE地膜,但两种地膜的土壤温湿度差异均不显著(P0.05)。同一地区,降解地膜覆盖下作物收获期和播种前土壤养分略有不同,但差异不显著(P0.05)。巴州和阿克苏地区降解地膜覆盖下的棉花产量分别较PE地膜提高8.33%和6.48%,喀什与和田地区玉米分别较PE地膜提高3.67%和14.97%,但两种地膜的作物产量差异均不显著(P0.05)。降解地膜降解性能良好,对土壤水分和温度及作物产量的影响与PE地膜相当,以PBAT型全生物降解地膜代替PE地膜应用于南疆农业生产具有可行性,对作物和土壤环境无显著影响。     

不同覆膜方式对旱作冬小麦耗水特性及籽粒产量的影响

【目的】研究黄土高原雨养条件下,不同地膜覆盖方式对冬小麦耗水特性、产量和休闲期土壤水分补给的影响,为促进增产和提高水分利用效率提供理论依据。【方法】2008-2009和2009-2010年小麦生长季,设置全膜覆土穴播（A）、全膜覆盖穴播（B）、垄膜沟播（C）和露地条播（CK）4种不同栽培模式,测量不同处理的土壤贮水量、耗水量、产量和水分利用效率。【结果】全膜穴播可使冬小麦增产64.4%-79.1%,水分利用效率提高22.1%-24.0%,达到11.9-16.6 kg·hm^-2·mm^-1;全膜覆土穴播可增产43.4%-44.4%,水分利用效率提高8.8%-14.6%,达到11.0-14.8 kg·hm^-2·mm^-1;垄膜沟播可增产37.0%-39.3%,水分利用效率提高4.2%-4.4%,达到10.0-14.2 kg·hm^-2·mm^-1。主要原因是,地膜覆盖可增加冬小麦拔节前0-200 cm土层贮水量,提高拔节至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例,促进生育期对土壤贮水的利用,同时干旱年份可促进冬小麦利用深层土壤水分,最终提高冬小麦成熟期的生物量和籽粒产量;虽然生育期耗水增加,但水分利用效率也提高。冬小麦产量与生育期耗水量呈显著正相关（r=0.96*）。覆膜的高产建立在高耗水基础上,但通过休闲期水分补充,地膜茬0-200 cm土层水分在冬小麦秋播前可恢复到露地水平。覆膜处理间的耗水差异远小于覆膜与露地间的差异。综合考虑产量、经济效益和田间操作难易程度,全膜覆土穴播一次覆膜可多茬使用,节省地膜成本,田间操作简单,经济效益高,是本试验条件下的最优栽培方式。【结论】全膜覆土穴播是西北黄土高原旱地小麦兼顾高产高效的栽培模式。