降解地膜过早破裂对玉米地土壤水分温度及产量的影响

生物降解膜是解决农业"白色污染"的重要途径,笔者针对降解膜过早破裂这一过程,开展了土壤温度、水分和作物产量的影响研究。研究结果显示:降解膜过早裂解对土壤温度和土壤水分不同阶段影响程度不同。对土壤温度的影响主要体现在苗期,降解膜地25 cm内土壤温度比PE膜降低14.1%;对土壤水分的影响主要体现在喇叭口期,降解膜地100 cm内土壤水分比PE膜降低13.1%;降解膜种植的玉米在株高、秃尖、穗行数、百粒重和产量等方面明显低于PE膜,减产27.2%。也即降解膜过早裂解显著影响土壤温度、土壤水分和作物产量。     

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。     

不同覆盖保墒模式对玉米产量和土壤含水量、地温的影响

在喀喇沁旗开展玉米不同降解膜、秸秆覆盖和不覆膜的对比试验研究,从不同时期土壤温度、含水量和产量等方面对不同覆盖材料和方式进行评价,为今后农业技术推广应用提供依据。结果表明,综合地温、土壤含水量和作物亩产量三个因素,降解膜应用在保持地温、提升土壤水分、增加产量方面效果要优于秸秆覆盖;在3种不同颜色的降解膜对比中,试验区应用白色降解膜从作物亩产量、地膜残留量等主要指标上要优于黑色和黑白相间降解膜。     

可降解地膜覆盖对巩留县玉米产量的影响

为筛选出适合巩留县玉米田的降解地膜类型,使用6种全生物可降解地膜和1种常规PE膜,在大田里进行试验,研究降解地膜对土壤温度及作物产量的影响。结果表明:5号地膜和6号地膜在玉米产量方面与普通PE膜无差异,其它降解地膜显著减产;大田土壤温度与玉米产量呈正相关关系。     

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。     

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。     

PPC生物降解渗水地膜覆盖高粱试验

在陕西省佳县进行PPC生物降解渗水地膜旱地覆盖高粱试验。结果表明,1 300 mm×0.007 mm PPC生物降解渗水地膜覆盖与1 300 mm×0.007 mm PE渗水地膜覆盖之间产量水平相当,比无覆盖对照明显增产35.06%;PPC生物降解渗水地膜覆盖65 d的土壤温度、土壤水分与PE渗水地膜相近,覆盖65 d到收获前均低于PE渗水地膜;PPC生物降解渗水地膜50 d开始破裂,地面膜呈现网状裂解,收获时膜的残留率为30.81%;地面膜网状裂解形成的近地面微生态环境,可能更利于作物后期的生长。PPC生物降解渗水地膜应用于农业生产具有可行性。     

生物降解渗水地膜覆盖旱地谷子试验

生物降解渗水地膜覆盖技术是协调解决农田白色污染问题和高效利用天然降水资源、提高旱地农作物产量的重要途径。对研制成的1 300 mm×0.007 mm PPC基生物降解渗水地膜覆盖旱地谷子进行试验。结果表明,在谷子生育前期有较好的增温、保墒功能;在谷子生育后期,地膜降解效果良好;与2MB-1/3铺膜穴播机结合集成的技术模式,有延长膜的安全期和促进作物增产的作用。测试表明,45 d内0～60 cm土壤含水率比PE地膜的高0.56百分点;65 d内5 cm地温的增温作用与PE地膜的基本一致;膜面出现裂解时间50 d左右,180 d后地面膜的质量残留率为36.8%,土壤中膜的质量残留率为28.8%。     

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。     

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。     

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。     

不同地膜覆盖对土壤水温及谷子水分利用和产量构成的影响

为研究不同地膜覆盖材料对旱区谷子的增产效果和机理,利用田间试验研究不同地膜覆盖(白色聚乙烯地膜(WP)、白色可降解地膜(WD)和黑色可降解地膜(BD))对土壤水温、谷子叶片和群体水分利用效率及产量构成的影响。结果表明:1)与对照(CK,露地)相比,各覆膜处理均使0~20cm土层土壤温度和土壤含水量显著提高,0~100cm土层的蓄水保墒能力有所增加。其中WP处理的地温日较差最大,增温效应最明显,WD、BD处理依次减弱。WP处理的0~20cm土层保水效果最好。各覆膜处理均使谷子生育前期0~100cm土层的蓄水保墒能力提高,为谷子的需水关键期提供了保障。2)各覆膜处理均较CK使谷子的水分利用效率显著提高。其中,BD处理的叶片和群体水分利用效率表现最佳,WD较WP处理水分利用表现略差。3)各覆膜处理较CK均使谷子产量显著提高。BD处理产量最高,WP与WD处理产量相当。4)各覆膜处理中,BD处理的杂草防除效果最优,WP与WD处理效果相当。综上,在谷子田间生产中,黑色、白色可降解地膜具有替代普通聚乙烯地膜的可行性,黑色可降解地膜在水分利用和杂草防除方面表现更优。     

不同覆盖方式对植烟土壤温度和水分及烤烟品质的影响

不同覆盖方式的比较试验结果表明,秸秆与地膜双覆盖能够协调烤烟生长全过程的土壤温度,并且地温日变化幅度小,蓄水保墒作用显著。秸秆单覆盖对土壤性状改良与秸秆和地膜双覆盖相似,烟叶内在化学成分较协调,品质较高,但由于在烤烟生长前期不能提高土壤温度,使得烟叶生长速度较慢,产量下降;地膜单覆盖对土壤性状改良不及秸秆单覆盖和秸秆与地膜双覆盖,秸秆和地膜双覆盖使0￣20cm土层含水量平均比露地栽培提高16.82%,比秸秆单覆盖提高6.45%,比地膜单覆盖提高5.43%,而且烟叶成分较协调,产量与产值也较高。     

不同地膜与覆盖方式土壤水温与作物增产效应

通过大田试验研究了不同地膜(宽幅普通地膜、窄幅普通地膜、宽幅微孔地膜与窄幅微孔地膜)与不同覆盖方式(平铺覆盖和起垄覆盖)下土壤水分和温度的动态变化规律以及对玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响。结果表明,不同地膜与覆盖方式都具有明显的增温保水作用,且增温作用强于保水作用,增温作用主要表现在玉米生育前期,显著促进了玉米前期生长,为后期生殖生长奠定了良好的基础。玉米产量均显著高于CK,增产原因主要是显著增加了玉米百粒重,水分利用效率也显著高于CK。在试验区低温干旱并存的气候条件下,宽幅普通地膜平铺覆盖是一种简单、低成本、高效的覆盖栽培方式,能有效提高水分利用率,增加表层土壤温度,显著提高玉米产量,实现最大的经济效益。     

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。     

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。     

揭膜时期对土壤水、盐运移及棉花产量的影响

为探明揭膜时期对棉田土壤水、盐运移及棉花产量的影响,设置6个处理,分别在不同时期揭膜[T1(6月10日);T2(6月25日);T3(7月13日);T4(7月25日);T5(8月10日);T6(不揭膜)],研究揭膜时期对土壤水分利用、盐分的运移及棉花产量的影响。结果表明:与覆膜相比,选择在棉花花期前揭膜可导致土壤含水量以及棉花产量显著降低;而在棉花花期后揭膜对土壤含水量无显著影响,并且在铃期揭膜(T5)棉花产量略有升高。不同揭膜处理的土壤盐分质量分数(0~60cm土层)分布均呈现膜面膜间棉花株间的趋势,而揭膜可降低膜面和膜间0~40cm土层盐分质量分数。综上所述,不同时期揭膜均可降低膜面、膜间0~40cm土层的土壤盐分质量分数,但棉花花期前揭膜导致棉花减产,花期后揭膜对土壤含水量及产量均没有显著影响,以T5时期揭膜最佳。     

山西旱作区不同类型地膜对谷子产量影响及降解性能研究

为了研究山西旱作区不同类型地膜对谷子产量影响及其降解性能,在山西省朔州市布置地膜覆盖试验,设4个处理[普通地膜（PE）、PLA/PBAT复合型降解地膜（PP）、PBAT全生物降解地膜（PB）、不覆膜（LD）]。结果表明：与不覆膜相比,地膜覆盖使谷子产量平均增长32.6%,但覆膜处理间差异不显著。随着覆盖时间的增加,2种可降解地膜水蒸气透过量显著增加,表现为PB膜>PP膜>PE膜。力学性能（拉伸强度、撕裂强度和断裂标称应变）显著下降,表现为PE膜>PP膜>PB膜,微观形态和化学结构变化显著,普通地膜变化不明显,微观表面粗糙度表现为PB膜>PP膜>PE膜。PB膜在保障谷子产量的同时降解效果最佳,农田残留最少,覆膜150 d后降解率达到74.8%,降解残片以<2 cm²和2~5 cm²的中小规格为主。从谷子产量、地膜物理性能、化学结构和降解残留度等方面综合评价,PBAT全生物降解地膜在确保谷子产量的同时具有良好的降解效果,可作为PE膜的替代品应用于晋北地区旱地谷子生产中。     

不同覆膜方式对陇东春玉米土壤水分和产量性状的影响

为明确不同覆膜方式对陇东春玉米的土壤水分时空变化及春玉米的农艺及产量性状的影响。设置Aa全膜双垄沟播冬前覆膜、Ab全膜双垄沟播顶凌覆膜、Ac全膜双垄沟播播期覆膜、Ba半膜冬前覆膜、Bb半膜顶凌覆膜5个处理,通过测定0~200 cm土壤水分,探明不同覆膜方式在玉米不同生育期土壤水分时空变化规律。研究表明：5个处理播种期耕层土壤含水量最高,15.99%～21.26%,平均18.81%,Aa、Ab土壤含水量分别达到21.26%、20.33%,较Ac 15.99%增加33%和27.2%,Ba、Bb土壤含水量分别为18.41%和18.04%,低于同时期全膜覆盖,比Ac分别增加15.1%和12.8%。影响土壤水分的因素依次为,覆膜时期＞覆膜方式。冬前、顶凌覆膜是旱作玉米蓄水保墒的有效措施且效果显著。苗期各处理耕层土壤含水量最低,土壤含水量处于10.42%~13.95%之间。5个不同覆膜方式与覆膜时期下,播期土壤含水量＞苗期土壤含水量＞孕穗扬花期土壤含水量＞乳熟蜡熟期土壤含水量,5个处理中20~40 cm土层含水量最低,土壤水分递减率表现为：半膜顶凌覆膜＞半膜冬前覆膜＞播种全覆膜＞顶凌全覆膜＞冬前全覆膜。Aa 667m产量969.02 kg,667m产值1 807.2元, 667 m纯收益1 129元,较Bb增产22.43%,667 m增收307.3元,产投比2.17。综上,通过分析不同覆膜方式对陇东春玉米土壤水分和产量性状的影响,揭示了干旱地区全膜双垄沟播技术增产机理。     

秋季覆膜玉米应用生物环境降解地膜试验示范

通过对秋季覆膜玉米开展生物环境降解地膜的试验示范,结果表明,生物降解地膜前期增温、保墒效果和普通地膜相比没有明显差异,均能够满足玉米前期生长发育对水、光、热的要求;后期随着玉米生育进程的加快和气温的提高,降解膜的降解速度也在加快,其增温、保墒效果已经不能充分满足玉米生长发育的要求,从而影响到玉米产量,导致玉米产量降低或成熟延迟。降解膜1、降解膜2和降解膜3产量分别达到7266．0、7517．5、8596．5kg／hm^2,较普通地膜减产35．2％、30．7％和14．3％。