极端干旱区降解膜对棉田耗水、籽棉产量及水分利用的影响

为探明降解膜在极端干旱区滴灌棉花的应用效果,设置4种不同类型的降解膜(黑色氧化—生物双降解膜M1、白色氧化—生物双降解膜M2、黑色全生物降解膜M3及白色全生物降解膜M4),以普通塑料地膜为对照(CK)开展试验,分析降解膜的降解情况、棉田耗水规律、株高、茎粗、叶面积指数、单株干物质累积量,籽棉产量及水分利用效率。结果表明:M2降解效果最好,覆膜80 d时开始降解,180 d时与M4存在的地膜残片均≤16 cm~2,M1与M3降解缓慢,生育期末出现≥20 cm的自然裂缝,而普通塑料地膜始终没有降解。生育期内棉田耗水先升后降,花铃期达到最高,苗期各种地膜处理的棉田耗水没有显著差异,花铃期与吐絮期差异显著;降解膜M2处理的棉田耗水量在花铃期比降解膜M1、M3及CK分别高出1.93%、1.95%及5.59%(P0.05),在吐絮期比降解膜M1、M3及CK分别高出4.79%、4.50%及6.22%(P0.05);M4仅次于M2,且没有显著差异。苗期各种地膜处理的棉花生长差异较小,蕾期和花铃期差异较大,蕾期各种降解膜处理的棉花株高较CK低2.30%～15.63%、叶面积指数低11.59%～31.31%,单株干物质积累量低1.84%～11.48%;花铃期降解膜M2处理棉花生长最好,茎粗比其他降解膜及CK大0.83%～15.19%,叶面积指数大1.09%～16.09%,单株干物质积累量大0.20%～13.99%;降解膜M2的籽棉产量比降解膜M1、M3及M4分别高7.33%、13.53%及9.50%,比CK低2.05%;降解膜M1、M2、M3及M4的棉田水分利用效率分别比CK低11.08%、7.28%、16.82%及14.56%,M2的产量及水分利用效率仅次于CK,差异不显著。因此降解膜M2替代普通塑料地膜用于极端干旱区棉花种植实践是可行的。     

旱作区环保型材料覆盖对马铃薯生长的影响及其降解特性

2015年在宁夏南部旱作区进行了垄上覆盖普通地膜结合内覆盖不同材料(普通地膜、玉米秸秆、生物降解膜、麻地膜及液体地膜)的降解特性及其土壤水温效应对马铃薯生长的影响研究。结果表明,不同覆盖材料对马铃薯生育期土壤水温状况的调节作用表现为:生物降解膜覆盖处理0~25 cm土层平均土壤温度较不覆盖处理(对照)提高1.4℃,而秸秆和液态地膜覆盖处理在整个生育期分别低于对照1.5℃和0.7℃;地膜和秸秆覆盖处理在马铃薯生育期具有较强保墒作用,地膜、秸秆、生物降解膜、麻地膜覆盖处理下0~200 cm土层平均土壤贮水量较对照分别增加5.1%、6.2%、3.7%、3.1%;在生育前期,地膜、生物降解膜和秸秆覆盖处理植株株高及茎粗显著高于对照,而生育中后期麻地膜和秸秆覆盖处理显著高于对照,在整个生育期液体地膜覆盖处理马铃薯生长与不覆盖无差异。地膜、秸秆和麻地膜覆盖处理下马铃薯增产显著,分别较对照增产34.3%、56.1%、11.3%;秸秆、地膜和液态膜覆盖处理商品薯率分别较对照提高4.7%、3.4%、3.0%,以秸秆覆盖处理的纯收益最高(19 676.1元·hm-2)。在马铃薯收获期液态地膜可完全降解,70%以上麻地膜发生降解,生物降解膜次之。覆盖秸秆措施通过调节土壤水温状况可实现增产增收,是宁南旱区马铃薯覆盖栽培的有效措施。     

可降解地膜对新疆南疆棉花生长和产量的影响

以诱导期为30~120 d的15种可降解地膜为供试材料,无膜及普通聚乙烯膜(Polyethylene,PE膜)为对照,于2008—2009年在新疆南疆地区的阿拉尔市开展了可降解地膜覆盖棉花的田间试验,研究可降解地膜的降解及其对棉花生长及产量的影响。结果表明:可降解地膜比普通PE膜先表现出破裂降解的现象,其中,诱导期为90 d的北京1#可降解地膜在棉田覆盖45 d后最早出现破裂;扫描电子显微镜(SEM)观察表明,与普通PE膜相比较,诱导期为80 d的北京1#可降解地膜在棉田覆盖145 d后,表面有明显的条状裂缝。覆盖可降解地膜的棉花在苗期、蕾期、开花期和花铃期的生长发育指标(株高、真叶数、单株铃数、果枝数、地上部干物质重)以及单株铃数和果枝数总体上要高于无膜处理,但是与普通PE膜处理无显著差异;覆盖可降解地膜对棉花的衣分和单铃重无显著影响;与无膜处理相比较,覆盖可降解地膜能显著增加籽棉产量,但覆盖可降解地膜与普通PE膜处理之间的籽棉产量无显著差异。     

生物降解膜降解、保墒增温性能及对玉米生长发育进程的影响

通过3年试验,研究生物降解膜降解、增温保墒性能及全覆盖双垄沟播玉米苗期0~25 cm土壤温度动态和对玉米生长发育进程的影响,明确生物降解膜在生产中对普通农用地膜的可替代性。结果表明,生物降解地膜埋入土壤约30 d左右可以观测到降解效果,40 d以后开始快速降解,到80~90 d时降解可达到85%~95%,种植地膜玉米后,压入土壤或地膜上有土覆盖的部分同样有明显的降解效果,而垄上的地膜在玉米收后绝大部分仍与常规膜一样保持完好;生物降解膜保墒性能达普通农用地膜的90.4%~95.4%;作物生育前期0~25 cm土层08∶30、14∶30和20∶30平均温度比普通农用地膜低0.85℃,比露地高1.91℃;生物降解膜全覆盖双垄沟播玉米比裸地平作出苗提前5~9 d,成熟期提前11~12 d。生物降解地膜具有一定的增温、保墒作用,降低生产成本后,可在一定程度上替代不能降解的普通农用地膜。     

渭北旱塬不同覆盖材料对旱作农田土壤水分及春玉米产量的影响

为了探索半湿润区沟垄覆盖栽培条件下春玉米田的蓄墒效果和增产增收效应,2009—2010年在渭北旱塬采用普通地膜、生物降解膜和液态膜,设置了不同沟垄覆盖栽培模式,连续2a对土壤水分、产量和经济效益进行分析研究。结果表明,在玉米全生育期,普通地膜和生物降解膜能有效改善土壤的水分利用状况。与传统平作(对照)相比,普通地膜和生物降解膜覆盖处理,0~200 cm土壤平均贮水量分别增加了9.2%和8.6%,液态膜覆盖表现不稳定。2 a玉米平均产量普通地膜和生物降解膜分别较对照提高19.23%和17.82%(P<0.05),水分利用效率平均提高21.49%和20.25%;经济效益以普通地膜和生物降解膜最高,2 a平均纯收益分别较对照增收22.09%和20.44%,而液态膜处理的产量、水分利用效率及经济效益与对照均无显著差异。可见,覆盖生物降解膜和普通地膜有良好的蓄水保墒效果,显著增加了作物产量和水分利用效率,因此生物降解膜可以代替普通地膜应用于农业生产。     

不同覆盖方式对新疆棉田土壤温度和水分的影响

土壤温度和水分是棉花生长的重要环境因子,通过测定不同覆盖下土壤温度的变化发现,覆膜对土壤的增温效应主要表现在棉花生长前期,5月份不同程度的覆膜可使土壤温度增加0.9～2.3℃,秸秆覆盖土壤温度比无覆盖情况低3.6～6.5℃.土壤温度最大日变幅与深度可拟合成对数函数关系,且两者间有很好的相关性.在整个观测过程中秸秆和地膜覆盖对土壤都有很好的保水作用,窄膜、宽膜、全膜以及秸秆覆盖条件下土壤含水量较之裸露地可分别提高0.15%～5.01%,0.19%～5.26%,1.34%～7.71%和0.47%～4.55%.但是,覆盖秸秆在棉花的生长过程中对株高几乎没有提高作用,而不同面积的覆膜对棉花株高均有显著的促进作用.     

不同地膜周年覆盖对冬小麦土壤水分及利用效率的影响

为了探明不同地膜覆盖对早地冬小麦土壤水分及其利用效率的影响,选用普通地膜、生物降解膜以及液体地膜在陕西渭北旱塬旱作农田进行周年覆盖集雨栽培定位试验,研究了不同地膜周年覆盖对冬小麦不同生育时期土壤水分总贮量和不同土壤深度水分动态变化及其利用效率的影响.结果表明、周年覆盖地膜可提高土壤含水量,有利于土壤水库的扩蓄增容,并且...     

不同覆盖材料对耕层土壤温度及玉米出苗的影响

在玉米沟垄集雨种植模式下对沟内覆盖普通地膜、生物降解膜、液体地膜及秸秆的耕层土壤温度及玉米出苗状况进行了观测.两年结果表明,普通地膜和生物降解膜覆盖均能显著提高土壤温度,在5～25 cm耕层平均温度比不覆盖分别增加2.51℃～3.77℃和1.30℃～2.19℃,液体地膜覆盖与对照差异很小,增温值为0.13℃～0.56℃,而秸秆覆盖与不覆盖相比有明显的降温作用,其5～25 cm土层温度比对照降低1.25℃～2.19℃.普通地膜和生物降解膜覆盖分别使玉米提前4 d和3 d出苗,秸秆覆盖使出苗期推迟2 d,液体地膜覆盖与对照的出苗期无差异.     

可降解膜覆盖对土壤水分蒸发特性的影响

于2017年5—11月开展室内土柱蒸发试验,研究了5种覆盖层(无膜:CK;普通地膜:PE;A型完全生物降解地膜:BD1;B型完全生物降解地膜:BD2;C型生物降解地膜:BD3)在2种辐射方式(连续、间断)、3种光照环境(近光、中间光、远光)下对土壤水分蒸发特性的影响。结果表明:红外灯光连续和间断辐射方式下的各处理累积蒸发量曲线分别呈对数形和震荡波形。2种辐射方式下,各阶段蒸发量的变化关系都是近光中间光远光,且近光、中间光条件下的累积蒸发量较远光条件下分别高72%、50%(连续辐射)和70.5%、48.9%(间断辐射)。同样,连续和间断辐射方式下,与CK相比PE、BD1、BD2、BD3处理的抑蒸率分别为32.5%、16.51%、14.34%、16.35%和26.74%、16.69%、15.74%、17.18%。综合分析来看,覆膜可有效减小土壤水分蒸发,同覆盖层对土壤累积蒸发的抑制作用由大到小排列为:PEBD2BD1BD3CK。在相同的辐射情况下,B型完全生物降解膜处理的累积蒸发量Rose模型的拟合效果优于其他处理。     

植物纤维地膜的土壤水热及作物产量效应

为了寻找塑料地膜的替代产品,解决应用塑料地膜造成的严重农田污染问题,对一种植物纤维地膜进行了玉米田间覆盖试验研究。结果表明,植物纤维地膜在玉米苗期具有显著的增温保墒作用,有利于保全苗,促进玉米的生长发育,显著提高玉米产量和水分利用效率。与露地相比,覆盖植物纤维地膜在不同测定时期内可提高土壤温度0.5℃～1.7℃,增加土壤含水量1.4%～6.1%;提高产量10.8%。植物纤维地膜覆盖8周后抗张强度损失率接近90%,120 d后地表残留量基本为零,表明该膜具有很好的降解性。     

沼气发酵残留物对红富士苹果园土壤酶活性的影响

对干旱地区的红富士苹果园土壤中施沼肥定位试验施肥后收获期土壤主要土壤酶种类及活性进行分析结果表明:施沼肥土壤中主要存在脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶等4种土壤酶,它们的酶活性存在差异,施工程沼肥果园中除蔗糖酶外其余酶活性均高于施户用沼肥果园.对土壤酶和土壤养分进行相关分析、通径分析、主成分分析结果表明,施户用沼肥果园的脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶和施工程沼肥果园的蔗糖酶都可以作为土壤肥力的指标,且酶活性大小受到土壤化学性质和其它酶活性影响.土壤主成分分析能较为客观地评价土壤肥力水平.     

Investigation the Efficiency of Soil Stabilizers against Soil Loss and their Effects on Chemical Properties of Soil

Soil erosion and dust storms are the main causes of air pollution in regions where there are dust emitting centers and in their adjacent locations. In recent years, various methods have been considered for stabilizing soil surface against wind erosion. In this study, the effects of two stabilizers (anionic polyacrylamide polymer and vegetable-based mulch) for reducing soil loss at four levels of concentration (0, 15%, 30%, and 60%) on three kinds of soils in western Khuzestan, Iran have been studied. The study was conducted in natural and laboratory-based conditions in four, time intervals (0, 3, 6, and 12 months). Moreover, the study covered the persistence and influence of stabilizers on soil chemical properties. The results showed that wind erosion in no treatment was between of 16.36?kg/m²/hand 26.73?kg/m²/^?h. The statistical results showed that there was a significant difference between the no treatment and soils treated with stabilizers. The polymer reduced soil loss by more than 90%. Mulch efficiency reduced in natural conditions after 6?months; however, there were no changes in laboratory conditions. There was no significant difference between polymer efficiency in the laboratory and natural conditions and the polymer was resistant in natural and laboratory conditions. Polymer increased EC, pH, and SAR in the soil after 1 year. Mulch decreased pH and SAR but did not change EC.     

Influence of soil moisture on short-term adsorption of diuron and isoproturon by soil

The adsorption of diuron and isoproturon by a clay loam soil at 35% (3-16 kPa) and 62% (1 kPa) soil moisture content was studied by means of glass microfibre filters capable of sampling soil solution for herbicide analysis. Adsorption was rapid, with 40–80% of the final (24 h) sorption being achieved within 2 min. These equilibria were achieved more rapidly for diuron, which was also the more highly adsorbed. Adsorption of both herbicides was favoured by low soil moisture initially, but was enhanced by higher soil moistures at sorption times greater than 30 min. However, increasing the soil moisture from 31% (10 kPa) to 62% (1 kPa) had little effect on the final soil sorption capacity. Regarding the water status in the soil, it is thought that adsorption took place in small pores (<3 μm). Herbicides diffused rapidly into small pores and adsorption by wet soil was delayed for a short period of time (about 30 min).     

不同土壤改良剂对碱积盐成土改良效果研究

大田试验结合玉米室内模拟盆栽,研究宁夏回族自治区石嘴山市平罗县姚伏镇大兴墩村的盐碱土在施用硫磺、石膏、有机肥、PAM等不同改良剂后,土壤水分及相关性质的变化。结果表明:(1)4种改良剂均有效降低了土壤容重,土壤空隙度随之增加,土壤物理结构的改善与水分利用相互配合,共同促进了盐碱土的改良;(2)硫磺的最佳用量在675~900 kg/hm2之间;(3)就4种改良剂综合而言,PAM表现出最佳效果。     

保护地土壤盐分积累及其离子组成对土壤pH值的影响

在沈阳市于洪地区采集保护地土壤样品,测定土壤盐分含量、离子组成和土壤pH值,研究保护地土壤盐分积累及其与土壤pH值变化的关系.结果表明:(1) 保护地土壤的盐分含量和电导率均明显高于露地土壤,露地土壤平均盐分含量为0.29 g/kg,改为保护地10年左右土壤的平均含盐量上升至1.56 g/kg,相应的电导率(EC)值达到0.53 mS/cm,已超过作物的生育障碍临界点(EC>0.50 mS/cm);(2) 保护地土壤酸化趋势明显,建成保护地栽培蔬菜6年,土壤pH值从6.5降低至5.5以下,超过了蔬菜出现生理障碍的临界土壤pH值(5.52),保护地土壤酸化与土壤的次生盐渍化已成为限制当地保护地生产可持续发展的重要因素;(3) 保护地土壤NO3-、SO42-、Cl-和Ca2+、Mg2+、K+、Na+等盐基离子含量均较露地土壤大大增加,但HCO3-低于露地土壤或与露地土壤持平,NO3-、SO42-数量与土壤pH值下降关系密切,Ca2+、Na+在全盐中的相对比例下降也是导致土壤pH值下降的重要原因.     

晋西北黄土丘陵区不同植被类型土壤水分分析

选择晋西北半干旱黄土丘陵区典型植被人工油松林、天然灌丛、荒坡草地和农地 ,对其土壤剖面 0 - 9.9m的土壤水分进行了测定与分析。结果显示 ,农地 0 - 9.9m土壤剖面上的土壤水分皆在易效水范围之上。人工油松林、天然灌丛和荒坡草地的土壤湿度低于农地 ,三者对土壤水分的利用深度都超过了 9.9m,并且大部分土层的水分含量在中效水范围内 ,部分在难效 -无效水范围。由此可见 ,天然植被对土壤水的利用与农地相比有显著差异。     

有机质对黄土善土持水性与水肥效应的影响

黄土高原南部台塬地区有机质对土壤含水量的影响试验研究表明土壤水势相等时,随着土壤有机质含量提高,土壤水分含量增加。土壤水分能量(土壤水势)水平不同,有机质对土壤水分含量的效应值不同,在土壤水势为-40～-50kPa时,有机质对土壤水分含量的效应值最大,土壤水势大于-40kPa小于-50kPa,有机质对土壤水分含量的效应值逐渐变小;在不同土壤含水量条件下,土壤肥力(土壤有机质含量)与水势呈显著负相关,其直线斜率值能更好反映土壤水肥效应状况,并随着土壤含水量的降低,土壤水肥效应值增大,在低肥力土壤中,增施有机肥土壤水肥效应值增加最为显著。     

粉垄耕作深度对旱区土壤关键物理性质的影响

针对旱区土壤板结严重和耕层深度变浅等问题，于2021年在宁夏暖泉农场开展大田试验，以传统旋耕为对照(CK),设置不同粉垄耕作深度30 cm(FL30)、40 cm(FL40)、50 cm(FL50)和60 cm(FL60),探究粉垄耕作对玉米田土壤关键物理性质的影响。结果表明：与传统旋耕相比，粉垄耕作能够有效降低土壤容重且提高土壤孔隙度，FL50处理表层土壤(0～20 cm)容重降低11.55%、孔隙度提升12.17%,FL40处理中层土壤(20～40 cm)容重降低8.57%、孔隙度提升9.14%,FL60处理深层土壤(40～60 cm)容重降低11.61%、孔隙度提升12.75%;粉垄耕作对玉米各生育期土壤蓄水量具有显著影响，FL40处理土壤蓄水量提升24.86%,土壤机械稳定性团聚体数量(0.25～5 mm)提高9.63%;较传统旋耕，粉垄耕作可达到疏松土壤与提高土壤蓄水保墒能力的效果，粉垄耕作通过改善玉米的生长条件和土壤环境提高了籽粒产量，其中FL60、FL50、FL30处理分别较CK处理增产57.14%、15.48%、8.79%。研究成果可为改善旱区土壤多年板结及水土资源可持...     

关中农田土壤物理状态与分析

针对关中农田土壤通气、透水能力下降,抗不良环境能力减弱,生产成本逐年递增的实际问题,以关中11个县区农田土壤为研究对象,以土壤耕作层厚度、容重及团聚体特征为指标,开展了现代利用强度及土壤管理模式下农田土壤物理状态及其退化特征研究。结果表明:关中地区土壤发生学层次厚度尽管很厚,但受下层土体紧实化的影响,农田土壤耕作层普遍浅薄,疏松良好的土壤耕作层厚度变化在5~21 cm。调查范围内耕作层厚度在20 cm左右的仅占18%,10~15 cm之间的占64%,10 cm占18%左右。关中地区农田0~20 cm耕层土壤容重变化在1.04~1.34 g·cm~(-3),平均容重为1.21 g·cm~(-3),属于良好物理状态;而20~40 cm土壤容重变化在1.46~1.70 g·cm~(-3)之间,平均容重为1.58 g·cm~(-3),属于很紧实土壤状态。约36%的农田在20~40 cm处容重达到或超过了1.60 g·cm~(-3)的极限容重值。用干、湿筛技术测定的土壤团聚体的组成,关中农田1~5 mm的"(质量)优势团聚体"、团聚体的几何均重直径(GMD)、标准化平均当量直径(NMWD)以及土壤结构系数(Kctp)均显示,耕作层土壤团聚状态处于良好级别,其下层64%的土壤团聚状态较差,关中农田土壤团聚体水稳定性差,各地土壤团聚体状态以及稳定性差别明显。结论:关中地区农田土壤耕层变浅薄,是因为20~40 cm土层紧实化程度增大和犁底层上移与变厚所致;20~40土壤容重已经增大到极限值;0~20 cm土壤团聚体状态良好,但稳定性不强是引起其下层土壤紧实化的重要原因。关中农田土壤亚表层紧实化问题普遍,有愈加严重的发展态势。从空间上紧实化土层具有很强的隐蔽性,难以被人们所觉察,属于隐型土壤物理退化特征,不可小觑。     

保护性耕作对黄土高原旱地地表土壤理化性状的影响

在5种保护性耕作法与传统耕作法连续4a的田间对比试验研究的基础上，对比分析了不同耕作措施对黄土高原旱地表层土壤理化性状的影响，结果表明：免耕秸秆覆盖与其它处理相比，具有降低表层土壤容重、增加土壤总孔隙度、提高土壤饱和导水率、提高土壤有机质的作用，可作为保水保肥、改良土壤的耕作措施，在黄土旱地大力推广。