可降解地膜覆盖对土壤水温和玉米成苗的影响

为了减轻农田“白色污染”,加快可降解地膜的应用,采用模拟实验,比较了新开发的3种淀粉基可降解地膜对土壤温度和水分保持的效应及其对玉米成苗的影响。结果表明,覆膜处理的土壤5 cm温度明显高于无覆膜对照,土壤10 cm处温度无明显差异,降解膜B的保温性能与普通膜D相当;各覆膜处理的保水性能均高于无覆膜对照,出苗前和幼苗后期各覆膜处理差异不明显,幼苗中期,降解膜B的保水效果明显优于降解膜A、C;3种降解膜和普通地膜对玉米株高和叶面积的影响显著,而对干鲜重的影响差别不大。可降解地膜B可作为普通膜的替代产品投入应用。

     

地膜降解特征对土壤水热效应和玉米产量的影响

为探讨可降解地膜降解特征对土壤的增温保墒效应和对玉米产量的影响,2015年4月至2017年3月在河西绿洲灌区张掖节水农业试验站进行了玉米覆盖可降解地膜、普通地膜及露地栽培对比试验。基于各测试指标2015年、2016年2年的平均值,结果表明:不同降解膜降解速率有明显差异。降解膜A、B、C在覆膜80 d内性能比较稳定,在覆膜170 d时,降解膜A质量损失率仅为12.3%,降解膜B和C质量损失率高达82.4%、91.4%。3种降解膜具有显著的保墒性能,随降解膜破损度的增加,保墒性能降低。在苗期,0~120 cm土层,降解膜A耗水量比普通膜降低6.4%,降解膜B和C增加5.2%、6.5%。在收获期,降解膜A、B、C耗水量比普通膜增加8.8%、9.5%、11.2%;覆盖降解地膜能明显提高玉米播种至拔节期0~15 cm土壤温度,但与普通地膜相比,降解膜A、B和C土壤温度仅降低0.5、1.5、1.4℃。三种降解膜产量显著高于露地对照42.2%、37.1%、38.3%;与普通膜相比,降解膜A增产0.6%,降解膜B和C仅减产3.0%和2.2%。综合上述研究结果,降解膜A增温保墒效果好,玉米产量高,但降解效果最差。降解膜B和C具有较好的增温保墒效果,可满足作物对温度水分的需求,有利于玉米生长发育及产量的提高,并且灌浆中后期降解速度加快,降解效果好。研究认为,在河西灌区降解膜B和C替代普通地膜应用于玉米生产具有可行性。     

不同可降解地膜对土壤温度和玉米生长发育、产量的影响

通过开展不同种可降解地膜对比试验,探讨其对土壤温度和玉米生长发育、产量的影响。结果表明:覆膜后70 d内,可降解地膜对土壤有显著增温效果,且与普通地膜增温效果无显著差异,覆膜70 d后,各可降解膜处理土壤温度与裸地对照相比无显著差异;各可降解地膜处理玉米前期生育进程与普通地膜相比差异不大,随着可降解地膜不同程度的裂解,后期对生育进程产生一定影响;各可降解地膜试验小区玉米产量与常规地膜相比,均出现不同程度减产,与裸地对照相比,增产效果明显。     

可降解膜覆盖对土壤温、湿度及甘薯生长发育的影响

为了研究可降解膜的增温保墒和增产效果，为可降解膜在甘薯覆膜栽培上的应用提供理论依据，以淀粉型甘薯‘漯薯15号’为供试材料，设置了可降解地膜、普通PE膜和不覆膜（CK） 3个处理，每隔40 d，调查其对甘薯田0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm 3个不同土层温、湿度，以及甘薯生长发育和产量的影响。结果表明：可降解地膜在收获后期已降解；土壤温度随着土层的加深逐渐降低。栽后40 d，不同土层的温度均表现为可降解地膜<不覆膜<普通地膜；栽后80、120、160 d,3个不同土层普通地膜温度最高，可降解地膜温度略高于不覆膜处理；覆膜可以提高土壤含水量，前3个调查时期普通膜处理含水量最高，收获期可降解地膜土壤含水量最高；覆盖可降解地膜与普通膜相比，显著降低了收获时期的甘薯蔓长、地上部茎秆鲜质量，其根冠比在120 d时分别是普通地膜和不覆膜处理的1.66倍和2.55倍；在160 d时，根冠比是普通地膜和不覆膜处理的1.45倍，对甘薯生长无其他不良影响；可降解地膜的产量比不覆膜处理高33.8%，与普通地膜差异不显著。因此，可降解地膜可以代替普通地膜在本地区推广使用。     

可降解地膜覆盖对渭北旱塬土壤水热及玉米产量的影响

为研究可降解地膜对渭北旱塬土壤环境及作物生产的影响,设置厚0.008mm可降解地膜、厚0.006mm可降解地膜、普通地膜、露地对照4个处理,分析各处理对玉米田土壤温度、水分及产量和相关因子的影响。结果显示,播种后0~80d,3种覆膜处理5、10cm土壤温度和0~30cm土壤水分显著高于露地对照,且厚0.006mm可降解地膜和普通地膜间差异不显著(P0.05);同时,两处理产量分别达到10 020.00kg/hm~2和10 245.60kg/hm~2,两者间差异也不显著(P0.05),但均明显高于厚0.008mm可降解地膜处理和露地对照。说明,厚0.006mm可降解地膜增温保墒及增产效果与普通地膜相当,可在实践中应用。     

降解地膜对地温和作物产量的影响及其降解性分析

【目的】明确COPO树脂降解地膜在新疆北部农田中的应用特征。【方法】以普通地膜为对照,研究黑色降解膜对地温和滴灌棉花、沟灌玉米产量的影响,以及覆膜方式和灌水量对降解膜降解率的影响。【结果】降解膜处理20 cm土壤日平均地温高于普通膜,其保温效应也优于普通膜,08:00时5 cm土壤平均温度比普通膜高出0.244℃,最高相差1.6℃,地温昼夜变化幅度小;降解膜处理的棉花、玉米平均增产6%左右;随着灌水量的增加,降解膜的降解时间明显延长,崩裂期最大相差39 d;棉花滴灌平作模式下地膜降解时期明显晚于沟灌玉米,诱导期延长6 d,破裂期延长13 d,崩裂期延长67 d,同时重量降解率远低于后者,应用效果更好。【结论】COPO树脂降解膜具有一定的应用前景,但因降解速度受作物、覆膜方式、灌水量的影响较大,降解膜的可控性仍有待提高。     

全生物可降解地膜在花生栽培上的应用及其降解性能

针对普通PE地膜在花生覆膜栽培中的环境污染问题,进行2种全生物可降解地膜与普通PE地膜的对比试验研究,重点监测土壤温度、水分及花生产量的差异,通过作物覆膜栽培试验、暴晒试验和填埋试验的立体化研究,评价地膜的应用效果和降解程度。结果表明:全生物可降解地膜与普通PE地膜的保温保水作用基本一致,不同降解地膜间无明显差异;地膜覆盖能够大幅度提高产量,全生物可降解地膜比普通PE地膜产量有所增加,同时全生物可降解地膜具有明显的降解效果,可有效减缓对土壤的污染残留。     

不同可降解地膜降解性能及对土壤温度和棉花生长、产量的影响

通过开展可降解地膜对比试验,探讨其降解性能及对土壤温度和棉花生育进程及产量的影响。结果表明:降解膜品种降解性能尚不稳定,覆膜后60 d内,各降解膜土壤温度均介于露地对照和普通地膜对照之间,各降解地膜对土壤温度有显著增温作用;棉花前期生育进程与普通地膜差异不大,随着降解膜不同程度的降解,对进程产生一定程度的影响。棉花产量与常规PE地膜相比,BH-1和CK-2处理棉花产量减产明显,与露地对照相比,CK-1和BH-2处理棉花产量增产效果明显。     

不同类型地膜的谷地杂草防除效果和土壤水温效应研究

地膜具有集雨、增温和防治杂草的效果,利用地膜覆盖可大幅度提高旱地农田的产出。为了给谷子生产上合理选择地膜类型提供技术指导,选取7种不同厚度、颜色、降解特点的地膜(厚型普通白膜、普通白膜、普通黑膜、降解白膜A类、降解白膜B类、降解白膜c类和降解黑膜)进行谷子覆膜栽培,研究了不同类型地膜对谷子产量、杂草防除效果和0~5 cm土壤水温效应的影响,并目测了地膜的降解情况。结果表明:地膜类型对谷子产量和膜下杂草干重均有极显著的影响,产量顺序为普通白膜厚型普通白膜降解白膜B类普通黑膜降解白膜C类降解白膜A类降解黑膜,其中,普通白膜处理与其他处理差异达到了极显著水平;膜下杂草干重顺序为普通黑膜厚型普通白膜降解黑膜普通白膜降解白膜C类降解白膜A类降解白膜B类,其中,普通黑膜处理仅与厚型普通白膜处理差异为显著水平,而与其他处理差异均达到了极显著水平。不同地膜处理的覆膜早期与后期的膜下土壤水温效应有所差异,地膜类型对覆膜早期的土壤温度和电导率有极显著影响,而对含水量影响不大;对覆膜后期的土壤含水量和电导率有极显著影响,而对土壤温度影响不大。相关分析结果显示,谷子产量仅与覆膜早期的土壤含水量呈显著正相关。4种降解膜中,生物降解膜(降解白膜A类)的降解率最高,其他降解膜的降解效果均不明显。普通白膜覆盖对谷子高产效果最好,普通黑膜覆盖对防控谷田杂草效果最好,生物降解膜(降解白膜A类)的降解效果最好。     

可降解地膜覆盖对土壤养分和棉花产量的影响

试验研究了3种可降解地膜对土壤养分和棉花产量的影响,并与普通地膜进行对比。结果表明:覆膜处理在棉花蕾期显著提高了表层土壤中碱解氮、有效磷和速效钾的含量,同时EC值提高,可降解地膜处理的土壤EC值和养分含量均高于普通膜处理。3种可降解地膜与普通地膜覆盖比不覆膜处理棉花分别增产12.3%、10.2%、5.7%和4.7%。     

不同地膜覆盖对土壤温度、水分及甘蔗生长和产量的影响

【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%、5190-10980条/ha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5987.2元/ha;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/ha;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。     

渭北旱塬不同覆膜农田土壤微生物群落和酶活性的差异

为研究降解/非降解膜和白/黑色膜覆盖对土壤微生物群落和酶活性的影响，以渭北旱塬玉米地为研究对象，用磷脂脂肪酸（PLFA）法分析了非降解白膜、非降解黑膜、降解白膜、降解黑膜和不覆膜5种处理玉米收获期土壤微生物群落和酶活性的差异及其与土壤性质的关系。结果表明：非降解膜处理土壤温度、含水量、全氮、碱解氮和硝态氮含量高于降解膜处理（P<0.05），在同是降解膜或非降解膜情况下，地膜颜色对土壤温度、含水量影响较小，对土壤氮、磷、钾含量的影响取决于其是否可降解。非降解膜处理微生物PLFA总浓度较降解膜处理高29.5%（P<0.05），普通细菌、真菌、革兰氏阳性菌PLFA浓度较降解膜处理分别高26.3%、29.7%、58.7%（P<0.05），脲酶、碱性蛋白酶和脱氢酶活性也高于降解膜处理（P<0.05），其中碱性蛋白酶高出幅度最大，为42.4%，脲酶最小，为11.4%，黑色膜处理真菌与细菌PLFA浓度比（F/B）较白色膜处理高20.6%（P<0.05），并且非降解黑膜处理革兰氏阳性菌与阴性菌PLFA浓度比（G⁺/G^-）较非降解白膜处理低27.5%（P<0.05），表明非降解膜在提升微生物与酶活性方面优于降解膜，相同材料的黑色膜在维持土壤生态系统稳定性和对土壤环境变化的缓冲能力方面较白色膜更有优势。冗余分析显示，土壤微生物和酶活性主要受土壤氮、磷、钾含量影响，土壤温度和含水量并非土壤微生物和酶活性的关键限制因子。     

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。     

全生物降解地膜对渭北台塬土壤水热和作物经济效益的影响

为研究不同地膜覆盖对渭北台塬土壤水热环境及作物经济效益的影响,以甘薯品种‘济薯26’作为试验材料,通过设置全生物降解黑色地膜(M1)、全生物降解透明地膜(M2)和普通聚乙烯透明地膜(M3) 3个处理,研究不同处理对甘薯全生育期土壤温度、土壤湿度和甘薯产后经济收益的影响。结果表明：在甘薯生长前期,M2和M3处理下土壤温度高于M1,随着甘薯生长时间增加,M3处理下土壤温度高于M1和M2处理。甘薯全生育期,M3处理下土壤温度平均值较M1和M2处理分别高0.19℃和0.51℃。覆膜处理对土壤温度和水分的影响效果随土层深度增加而逐渐减弱。甘薯全生育期,M1和M2处理下土壤水分较M3处理分别降低0.67%和2.23%。M2处理下甘薯产量、商品率和总收入最高,其投入产出比最低,经济效益最佳。综上所述,考虑到地膜覆盖栽培技术长期应用对农田生态环境和耕地土壤质量的影响,结合不同地膜覆盖对增温、保墒和投入产出比的影响,全生物降解地膜有利于农业生态系统的可持续发展,以M2处理经济效益最佳,适宜在该地区持续应用。     

不同覆盖方式对旱作马铃薯生长及土壤水热特征的影响

【目的】探讨不同覆盖方式对西北旱作区农田土壤水热和马铃薯生长的影响。【方法】2015—2016年连续2年设置沟垄地膜全覆盖（DD）、沟垄地膜半覆盖（DB）和沟垄二元覆盖（DJ）3种覆盖方式大田试验,以平作不覆盖为对照（CK）,研究不同覆盖方式下土壤水温变异特征及对马铃薯生长及块茎形成的影响。【结果】覆盖处理全生育期0—200 cm土层土壤含水量均高于CK,DJ处理在播后70—90 d土壤保水效果最佳。覆盖能降低0—200 cm土层土壤水分变异系数,以DJ处理的土壤水分垂直稳定性最强。与CK相比,DD处理在播后30—50 d的0—15 cm土层土壤增温效果显著,而DJ处理在全生育期0—25 cm土层土壤温度表现“降温和增温双重效应”。各覆盖处理能降低0—25 cm土层土壤温度变异系数,以DJ处理最小,其土壤温度垂直稳定性最强。覆盖能提高马铃薯出苗率和影响出苗天数,其中DD处理平均出苗天数较CK提前4.5 d,而DJ处理推迟3.5 d。马铃薯生育期生物量累积动态变化符合Logistic生长模型,以DJ处理生物量理论值和生长速率最大,快速生长持续期最长。通过主成分分析发现,除马铃薯生物量、单株薯数及亩株数等因素外,土壤水分对马铃薯生长的影响高于土壤温度,是限制马铃薯高产的重要因子。【结论】沟垄二元覆盖（DJ）能改善土壤水温状况,维持相对稳定的土壤水热环境,利于马铃薯生长和块茎产量的提高。     

不同覆盖措施对枣园土壤水分和温度的影响

研究不同覆盖措施对枣园土壤水分和温度的影响,旨在为新疆绿洲农业红枣种植提供有力的科学依据。在旋耕覆膜、旋耕秸秆覆盖、旋耕裸地和免耕裸地条件下,对五年骏枣枣园的土壤水分和温度进行测量。在田间管理一致的情况下,0-100cm土壤平均含水量旋耕秸秆覆盖〉旋耕覆膜〉免耕裸地〉旋耕裸地;0-25 cm土壤平均温度旋耕覆膜〉旋耕裸地〉免耕裸地〉旋耕秸秆覆盖。旋耕秸秆覆盖和旋耕覆膜可以保持土壤水分,旋耕覆膜和旋耕裸地能够有效提高土壤温度,旋耕秸秆覆盖阻碍了土壤温度的升高,免耕裸地影响较小。     

不同覆盖方式对渭北旱作苹果园土壤贮水的影响

【目的】揭示不同覆盖方式对渭北旱作苹果园土壤贮水的影响,为该区域改进果园土壤水分管理措施提供理论依据。【方法】通过田间小区定位观测,对比分析秸秆覆盖、地膜覆盖、生草覆盖及裸地处理果园土壤孔隙度、土壤贮水库容及土壤贮水量等性状。【结果】秸秆覆盖明显提高了土壤孔隙度、土壤贮水库容及贮水量。覆盖3年后,各处理0—60cm土层平均土壤孔隙度大小为秸秆覆盖生草覆盖裸地地膜覆盖,地膜覆盖降低了土壤孔隙度;在0—60cm土层,秸秆覆盖处理土壤饱和贮水量、吸持贮水量及滞留贮水量分别较裸地及地膜覆盖高2.18、0.84、1.34mm及2.52、1.15、1.36mm,生草处理土壤饱和贮水量、吸持贮水量及滞留贮水量分别较裸地及地膜覆盖高2.01、0.69、1.34mm及2.32、1.00、1.34mm;秸秆覆盖明显提高了5月份、10月份1m土层内土壤贮水量,5月份秸秆覆盖处理1m土层内土壤贮水量较裸地高48.85mm,10月份高47.36mm,生草处理在5月份土壤贮水量最低,较裸地低31.71mm,而在10月份与裸地贮水量相当。【结论】在渭北旱作苹果园采用秸秆覆盖能起到较好的土壤保蓄水作用,土壤贮水量增加明显。     

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。     

地表覆盖及等高线种植玉米对坡地红壤水热生态效应研究

 1999年在云南高原坡耕地红壤上进行了地表覆盖及等高线种植玉米试验。结果表明,玉米苗期,裸地等高线种植对提升坡地红壤土温有明显作用,盖膜有好的增温效果。采用覆膜等高线种植措施有明显的调节水分功能,使坡耕地红壤水分含量变幅较小,起到了防旱防涝的作用,但雨水多时保水效果差,加剧坡耕地红壤的水分流失。采用盖草及结合翻耕、免耕等保护性措施,并未明显导致低土温,且有利于蓄积降水,气候持续干旱时也有好的保水作用。地表覆盖及等高线种植良好的水热生态效应是提高玉米产量的重要因素。     

Effects of planting patterns plastic film mulching on soil temperature,moisture, functional bacteria and yield of winter wheat in the Loess Plateau of China

The yield of winter wheat is hindered by drought and low temperature in the Loess Plateau of China. Two common mulching methods to conserve soil moisture, ridge furrows with plastic film mulching (RP) and flat soil surfaces with plastic film mulching (FP) are helpful for wheat production. Our previous study indicated that FP could improve wheat yield more effectively than RP, but the reason remains unclear. The effect of mulching method on functional bacteria also needs to be further studied. In this study, winter wheat was employed to evaluate the impacts of mulching method on soil temperature, moisture content, microorganisms and grain yield. The results showed that FP had a warming effect when the soil temperature was low and a cooling effect when the temperature was too high. However, the ability to regulate soil temperature in the RP method was unstable and varied with year. The lowest negative accumulated soil temperature was found in the FP treatment, which was 20–89 and 43–99% lower than that of the RP and flat sowing with non-film mulching control (NP) treatments, respectively. Deep soil moisture was better transferred to topsoil for wheat growth in the FP and RP treatments than the NP treatment, which made the topsoil moisture in the two treatments (especially FP) more sufficient than that in the NP treatment during the early growing stage of wheat. However, due to the limited water resources in the study area, there was almost no difference between treatments in topsoil water storage during the later stage. The wheat yield in the FP treatment was significantly higher, by 12–16 and 23–56%, respectively, than in the RP and NP treatments. Significant positive correlations were observed among the negative accumulated soil temperature, spike number and wheat yield. The Chao1 and Shannon indices in the RP treatment were 17 and 3.9% higher than those in the NP treatment, respectively. However, according to network relationship analysis, the interspecific relationships of bacteria were weakened in the RP treatment. Phosphorus solubilizing, ammonification and nitrification bacteria were more active in the RP than in the FP treatment, and microbes with nitrate reduction ability and plant pathogens were inhibited in the RP treatment, which improved nutrient availability and habitat for wheat.