聚乙烯地膜降解过程与机理研究进展

为探讨聚乙烯地膜的降解过程及影响因素,从聚乙烯材料的分子结构与特性入手,结合国内外最新研究进展,系统论述了聚乙烯分子的降解过程、产物、机理与作用因素。文章指出聚乙烯分子较高的结晶度与相对分子质量、较强的疏水性与分子间作用力是导致其难以降解的主要因素;其中,聚乙烯分子间共价键的氧化断裂是整个降解过程的限速反应。环境中较强的光能、热能、机械作用力等能够促进聚乙烯分子键的氧化断裂,使聚乙烯分子非结晶区及小型结晶区域解聚成亲水性低聚物或小分子,并最终在微生物作用下完全分解为CO_2、H_2O、CH_4、生物质等微生物代谢产物。深入系统开展聚乙烯分子降解机理的系统研究,不仅可以科学评价残留地膜对环境的影响,而且能够指导聚乙烯地膜配方改进,降低聚乙烯地膜残留污染。     

典型浓度路径(RCP)情景下长江中下游地区气温变化预估

为探明典型浓度路径下(高端路径RCP8.5和稳定路径RCP4.5)长江中下游地区未来30a平均气温的时空变化趋势和分布特征,运用联合国政府间气候变化委员会(IPCC)AR5提出的模拟能力较强的BCC-CSM1-1(Beijing Climate Center Climate System Model version1-1)气候系统模式,基于典型浓度情景RCP(Representative Concentration Pathway)输出的2021-2050年0.5×0.5格点主要气象要素的逐日模式模拟数据资料,应用双线性内插法降尺度到长江中下游及邻近区域62个基本气象站点。以1961-1990为基准年,根据同期等长模拟数据和观测数据的非线性函数关系建立订正模型,并利用方差订正法对2021-2050年模拟数据进行误差订正。结果表明:RCP情景输出数据的模拟效果良好,方差订正可降低模拟值与观测值的相对误差和方差,更加真实反应未来气候变化趋势。RCP8.5和RCP4.5两种排放情景下,长江中下游地区2021-2050年年平均气温均呈显著上升趋势,增温幅度总体表现为自南向北逐渐减少。就季节而言,四季均呈现升温趋势,夏季增温幅度最高,变化倾向率大,春冬两季RCP8.5情景下增温幅度大于RCP4.5下,夏秋季则相反;RCP8.5情景下,研究区域年平均气温呈现自中部向东西递减,春夏季增温幅度高于秋季,冬季增温幅度最小,且变化倾向率低,大部分地区未通过0.05水平的显著性检验。RCP4.5情景下,研究区年平均气温自北向南逐渐降低,变化倾向率则表现为北部大于南部,夏季变化速率较大,增温幅度达1.2℃·10a~(-1)(P0.01),冬季较小且未通过显著性检验。     

山西中晚熟区春玉米宜粒收品种筛选试验

2016年在山西忻州开展适宜粒收春玉米品种筛选试验,以先玉335为对照,对12个品种的抗倒性、灌浆、脱水特性及收获期籽粒含水率、产量、机收质量进行分析评价,旨在筛选出山西中晚熟区种植的适宜粒收的春玉米品种。结果表明,和育301、先玉1622的倒伏倒折率分别为2.4%,2.5%,灌浆速率均高于对照;生理成熟期(授粉后65d),和育301籽粒含水率为19.3%,先玉1622籽粒含水率(28.5%)高于对照,但其生理成熟后籽粒脱水速率高,在生理成熟后10 d籽粒含水率为24.48%,二者均达到适宜籽粒机收的水平;和育301、先玉1622的产量较对照分别增加9.1%,6.2%,且在大田机收条件下,其籽粒破碎率分别为4.3%,4.9%,籽粒含杂率分别为1.0%,0.6%,总损失率分别为2.2%,1.9%,符合《玉米收获机械技术条件(GB/T 21961—2008)》中规定的要求。和育301、先玉1622这2个品种倒伏倒折率低、籽粒灌浆快、生理成熟后脱水快、破损率和杂质率低、产量高,为山西中晚熟玉米区适宜粒收的品种。     

保水剂对旱地玉米产量性状及产量的影响

研究不同用量保水剂在玉米上的抗旱增产效果及保水剂对旱地玉米产量性状及产量的影响。结果表明,保水剂可以提高土壤持续抗旱能力,促进玉米的生长发育,提高玉米产量。以每公顷穴施30 kg进口保水剂增产幅度最大,达13.6%。     

不同移栽时期对山西早熟区春玉米生长及产量的影响

为了探索在山西早熟区无膜种植玉米的新模式及明确该地区玉米育苗移栽的适宜移栽时期,采用完全随机区组设计大田试验,以覆膜直播为对照,分析比较了不同时期露地移栽对玉米生育进程、株高、成熟期棒三叶叶面积与产量及其构成因素的影响。结果表明:各时期移栽玉米的生育进程均慢于对照。移栽具有降低株高与减小成熟期棒三叶叶面积的效应。在本试验条件下5月1日移栽玉米产量与对照无显著差异,较覆膜直播(CK)仅减少了7%。在早熟地区采用育苗移栽方法无膜种植玉米时必须注意当地晚霜对玉米幼苗的伤害,可以认为在该地区适宜的移栽时期应当是在当地晚霜之后抓紧时间尽早移栽。     

苗期干旱和施肥对棉花生长发育的影响

以晋棉21号为试材,采用盆栽试验、大田仿真的方法,研究了棉花苗期水分干旱胁迫和施肥互作对棉花生长发育的影响。结果表明:①苗期干旱水分胁迫对控制棉花主茎生长速度、降低主茎高度、培育壮苗有明显作用;②棉花苗期水分干旱胁迫持续10~20 d,能有效减少6月份以前早期花蕾的脱落率,结果导致棉花群体吐絮高峰提前10 d左右,在施肥不足情况下,7月底以前形成的早期幼铃脱落率较高,但增加施肥具有降低脱落率的明显效果;③晋中为特早熟棉区,9月1-21日采收的棉花铃重、衣分和衣指相对较高,品质相对较好,通过苗期水分干旱胁迫与施肥技术的合理搭配,能使棉花吐絮高峰期集中在9月上、中旬,提高棉花优质铃比率,是晋中地区棉花高产优质栽培,充分发挥优质品种增产潜力的关键措施。     

海冰水盐分浓度及灌溉次数对土壤水分和棉花产量的影响

为了探讨环渤海地区海冰水灌溉技术，于2008年采用微区试验，研究了海冰水不同盐分浓度（1、3、5、7、9 g/L）和不同灌溉次数对土壤水分及棉花产量的影响。结果表明，采用海冰水灌溉能明显提高土壤水分含量，尤其以播种前灌溉和苗期灌溉效果最佳，当每次灌溉量为450 m3/hm2时,与不灌溉相比，土壤含水率增幅为22.85%～31.32%，可以有效缓解棉田春季旱情。不同处理的棉花，以盐分质量浓度1 g/L海冰水、灌溉3次的处理的产量、平均果枝数以及单颗棉桃质量3项指标均为最高，比不灌溉处理增产38.63%；其次为盐分质量浓度3 g/L海冰水灌溉2次的处理，增产率为 29.8%。随灌溉水矿化度增加，产量呈现递减趋势，盐分质量浓度为9 g/L、灌溉3次的处理与不灌溉处理相比出现显著减产，减产率为28.48%。综合考虑海冰水长期灌溉效应及海冰脱盐技术，建议采用盐分质量浓度3 g/L海冰水进行棉田灌溉，降雨正常年份以播种前和苗期2次灌溉为宜，每次灌水量450 m3/hm2，并要注意配合必要的灌溉和排水措施。     

地膜覆盖导致旱地玉米减产的负面影响(简报)

通过对地膜覆盖导致旱地玉米减产的实例分析表明,覆膜处理提高了土壤温度,生育期明显提前,但在玉米抽雄前后遭受了重伏旱,影响了玉米正常授粉,最终导致玉米严重减产,连续两年减产率分别为73.6%和12.9%.试验区地膜覆盖玉米在抽雄前后受重伏旱的频率为15.9%,可能受"卡脖早"而导致减产的后果不容忽视.因此在半干旱地区应根据具体条件来合理选择和应用地膜覆盖.     

长期施氮、磷、钾化肥对玉米产量及土壤肥力的影响

以1990年建立的国家褐潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地(北京昌平站)的长期肥料定位试验为研究平台,研究了不同施肥制度对玉米产量和土壤肥力的影响。结果表明,长期均衡地施NPK肥或NPK与有机肥配施,可以显著提高玉米产量和土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾等肥力指标,并能提高土壤微量元素的含量;而不均衡施肥(N、NK、NP、PK)导致相应的营养元素的耗竭。相关分析表明,在褐潮土上增施磷肥和有机肥对提高玉米产量具有重要的作用。     

地膜秸秆双覆盖对免耕种植玉米田土壤水热效应的影响

针对免耕秸秆覆盖种植在北方旱区导致土壤温度降低,从而造成作物产量下降的问题,该研究依托山西寿阳农业部旱地农业野外科学试验站长期保护性耕作定位试验,在免耕秸秆覆盖(NTSM)的处理上增加了地膜覆盖措施,研究秸秆地膜双覆盖免耕(NTSMP)措施对农田土壤水分、土壤温度、水分利用效率及作物产量的影响。研究结果表明,在玉米生长前期,NTSMP 0~20 cm土层的土壤含水率分别比NTSM和对照处理(CT)高20.2%和21.5%,差异显著(P0.05),但在40~110 cm土层,NTSMP处理土壤含水率却分别比NTSM及CT低8.8%~14.0%和12.7%~18.8%,差异显著(P0.05)。整个生育期结束后,NTSMP处理的土壤储水量出现了负增长,但与CT处理相比差异并不显著(P0.05)。玉米生育期前期(4月~5月)0~10 cm土壤平均温度,NTSMP处理比NTSM和CT分别高3.2℃和1.9℃,差异显著(P0.05)。NTSMP处理的玉米产量分别比NTSM和CT高50.3%、36.8%(P0.05),水分利用效率分别提高了42.5%和30.4%(P0.05)。可见,NTSMP在玉米生育前期可以增加表层土壤温度,提高表层土壤含水率,为玉米生长提供了良好的水热条件,并最终实现了玉米产量和水分利用效率的大幅提高。