不同覆膜处理对土壤水分温度及春玉米产量的影响

为了研究可降解地膜的农用特性以及对不同种可降解地膜进行择优,试验通过对比研究的方法,对一般大田条件下普通地膜,不同可降解地膜以及露地栽培条件下土壤的温度、水分以及产量性状进行了对比研究。结果表明：在玉米生育前期,各地膜组均可以有效提高地下0~40 cm土壤水分含量,地下5~25 cm土壤温度,保温作用持续65天,其保水保温作用均表现为普通地膜与可降解地膜1差异不大,可降解地膜2次之,露地处理最差。普通地膜、可降解地膜1、可降解地膜2玉米增产率分别为19.5%,22.0%和13.1%,说明可降解地膜1和普通地膜对玉米产量影响显著且差异不大。由此可得,可降解地膜1代替普通地膜从事农业活动具有实际可操作性。     

不同地膜覆盖对玉米生长和产量的影响

为进一步研究验证不同类型环保地膜的田间应用效果,在大田条件下以露地栽培为对照,进行了普通地膜、可降解地膜和液态地膜覆盖玉米栽培试验,对不同地膜覆盖下玉米的生长发育状况、产量及构成因子进行了测定分析。结果表明,可降解地膜覆盖能够明显提高玉米出苗率,比露地对照高5.0%,差异显著;增加地上部干物质积累,使株高、茎粗、叶面积增加,促进穗的生长发育,使秃尖缩短,增加穗粒数和千粒重,产量比露地对照提高40%,差异显著;可降解地膜覆盖效果与普通地膜相似。而液态地膜覆盖对玉米出苗、干物质积累及株高、茎粗、叶面积变化的影响作用较小,虽然在一定程度上提高了玉米产量,但仅比露地对照高0.5%,差异不显著。     

可降解地膜降解性能及对棉花生长的影响

为了解决棉田使用PE地膜导致土壤污染问题,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。进行了3种可降解(氧化-生物降解)地膜、普通地膜和露地栽培棉花对比试验,设置5个处理,3次重复。结果表明:3种可降解地膜降解速率及强度不同,当季质量损失率达26.06%~79.96%,降解效果明显;降解诱导期相差15 d左右,具有一定可控性,降解后地膜残片变薄、变脆并紧贴地面,继续起到一定的增温、保墒作用。棉花地膜覆盖与露地栽培相比,播种后50 d内日平均地温提高2~3℃,单株结铃增加1.3个,铃重增加0.7 g,籽棉产量增加583.5 kg/hm2,达显著水平。可降解地膜覆盖与PE地膜覆盖栽培相比,对土壤温度、水分的影响差异不显著,籽棉产量无显著差异。以氧化-生物双降解地膜替代普通地膜应用于棉花覆盖栽培具有可行性。     

生物可降解地膜对马铃薯生长及水分利用效率的影响

为研究旱作条件下生物降解地膜对马铃薯生长及水分利用效率的影响,以‘紫花白’作为试验材料,设置裸地(CK)、聚乙烯塑料地膜、生物可降解A膜、玉米秸秆、生物可降解B膜5种覆盖材料来研究生物可降解地膜对马铃薯耕层土壤温度、土壤含水量以及产量的影响。结果表明,与传统裸地(CK)相比,聚乙烯塑料地膜、生物可降解A膜、玉米秸秆、生物可降解B膜4种覆盖材料处理下耕层土壤(0~ 25 cm)日平均温度提高2.02、1.67、1.40、1.47℃;各覆盖材料均可提高土壤含水量,聚乙烯塑料地膜、生物可降解A膜、玉米秸秆、生物可降解B膜覆盖耕层土壤(0~25 cm)平均含水量提高3.12%、2.00%、1.92%、2.48%;各覆盖材料较对照马铃薯块茎产量增加6.25%、21.18%、17.07%、31.71%。试验结果表明,生物可降解地膜覆盖可以提高土层的温度、土壤含水率以及马铃薯产量,在不同覆盖方式中,生物可降解B膜覆盖效果最好。     

覆盖液态地膜对烟田土壤温度及烤烟生长的影响

在湖南省浏阳烤烟栽培中,进行了液态地膜覆盖栽培技术试验应用,结果表明,新型土壤结构调理剂—液态地膜在地面所形成的黑色胶结膜,在地膜覆盖期能有效地起到增温保温作用,0￣20cm耕层土壤温度较露地栽培提高0.7,且对烤烟的生长有一定的促进作用。     

不同类型地膜降解特征及其对马铃薯产量的影响

为探究不同类型降解地膜的降解特征及其对土壤温度、水分和马铃薯产量的影响,在即墨市蔬菜科技示范园进行了不同类型降解地膜覆盖马铃薯栽培试验。结果表明:全生物可降解膜的降解效果较好,0.006、0.008、0.010 mm的全生物可降解膜在收获前的降解程度已分别达到5级、4级和3级,而普通PE地膜降解效果只达到了1级。全生物可降解膜有较好的增温保墒作用,但增温保墒性能较PE膜差。对不同地膜覆盖的地块进行马铃薯产量测定,0.006、0.008、0.010 mm全生物可降解膜及PE膜与未覆盖地膜相比,分别增产12.9%、33.3%、33.6%、14.9%。试验结果表明:全生物可降解膜覆盖可以提高土壤温度和马铃薯产量,且自身降解程度较快,无需再增加人工清理费用,对环境的污染较小。综合考虑不同厚度全生物可降解地膜的价格等因素,0.008 mm厚度全生物可降解地膜更适合青岛地区马铃薯生产使用,对马铃薯有明显增产作用,同时也为残膜污染治理提供替代产品,有利于控制农业面源污染。     

不同类型地膜的降解特征及其对马铃薯产量的影响

为探究不同类型降解地膜的降解特征及其对土壤温度、水分和马铃薯产量的影响,在即墨市蔬菜科技示范园进行了不同类型降解地膜覆盖马铃薯栽培试验。结果表明：全生物可降解膜的降解效果较好,0.006 mm,0.008 mm,0.010 mm的全生物可 降解膜在收获前的降解程度已分别达到5级,4级和3级,而普通PE地膜降解效果只达到了1级。全生物可降解膜有较好的增温保墒作用,但增温保墒性能较PE膜差。对不同地膜覆盖的地块进行马铃薯产量测定,0.006 mm,0.008 mm,0.010 mm全生物可降解膜及PE膜与未覆盖地膜相比,分别增产12.9%、33.3%、33.6%、14.9%。试验结果表明：全生物可降解膜覆盖可以提高土壤温度和马铃薯产量,且自身降解程度较快,无需再增加人工清理费用,对环境的污染较小。综合考虑不同厚度全生物可降解地膜的价格等因素,0.008mm厚度全生物可降解地膜更适合青岛地区马铃薯生产使用,对马铃薯有明显增产作用,同时也为残膜污染治理提供替代产品,有利于控制农业面源污染。     

可降解地膜覆盖对土壤水热及春玉米产量的影响

为探讨可降解地膜在晋东南地区玉米生产中的实际意义,从土壤保温性、土壤保水性、玉米生育进程与产量、田间降解等方面对3种地膜进行分析比较。结果显示：与不覆膜裸地相比,两种降解地膜能显著提高土壤温度和土壤水分,但效果稍逊于普通地膜,两种降解地膜之间差异不显著;地膜覆盖可显著加快玉米生育进程和增加玉米产量,降解地膜使生育期缩短4天,普通地膜使生育期缩短了9天,分别增产9.06%、9.72%、14.54%,普通地膜优于可降解地膜的促进效果,但普通地膜与降解地膜产量之间差异未达显著水平。在地膜降解方面,2种可降解地膜破裂启动期较为一致,发生于覆膜后约40～50天,可基本满足玉米苗期对温度、水分的需要; 覆膜 90～100天后可降解地膜从土壤表面基本消失。以上结果显示,供试的2种可降解地膜不仅具有显著的生物学效应和经济学效果,其降解特性也基本符合玉米生长对环境条件的要求,且较普通地膜既省工省时,并可降低环境污染,所以降解地膜替代普通地膜应用于晋东南玉米生产具有可行性。     

中国液态地膜的应用、研究与展望

回顾了液态地膜的发展历程,简述了国内五代液态地膜各自的生产材料,总结了液态地膜的应用对象、应用范围以及应用效果,充分表明了液态地膜可适用于大多数作物,适用地域之广,并可显著提高作物产量、土壤温度、水分含量和水分利用效率,有效减少水土流失和“白色污染”,改善农田生态环境,推动了国内绿色农业可持续发展的进程。同时也指出了液态地膜在使用过程中存在的问题,仍需科技工作者对液态地膜的喷施环境、喷施浓度、持久性和完整性等继续研究,不断升级换代,获得更佳效果。最后提出了废弃资源再生液态地膜的发展设想,液态地膜覆盖集成技术的研发趋势。     

不同覆盖处理对土壤酶活性和土壤养分的影响

为了探索华北平原生物可降解地膜对土壤酶活性和土壤肥力的影响,以及为寻求更加环保的替代方式,解决地膜覆盖带来的"白色污染"问题.设置普通PE地膜覆盖(PM)、生物可降解地膜覆盖(BM)、秸秆覆盖(SM)3种不同覆盖处理,以裸地不覆盖(CK)作为对照,研究不同覆盖处理对春玉米农田土壤酶活性和土壤养分含量的影响.试验结果表明:3种不同覆盖处理对于土壤过氧化氢酶和脲酶活性的影响在春玉米生育期内变化趋势大致相同,呈现先减小后增大再减小趋势,而土壤纤维素酶活性在生育期内先减小后增大.在春玉米收获期,2种不同覆膜处理均能提高上述3种酶活性,秸秆覆盖只对土壤过氧化氢酶、脲酶活性有提高作用.其中,对于土壤脲酶活性各个覆盖处理的提升效果明显,在0～10 cm和10～20 cm土层分别较CK处理提高了58.73％,33.65％,83.84％和26.19％,50.98％,61.21％.与CK相比,各个覆盖处理都提高了表层0～10 cm土层内的土壤有机碳、碱解氮、速效钾含量,且以秸秆覆盖效果最优,分别显著提高了24.68％,11.10％,23.34％,而2个覆膜处理之间无显著性差异;对于土壤有效磷含量,各个覆盖处理没有显著的提高作用.综上所述,在华北平原地区覆盖生物可降解地膜对于上述3种土壤酶活性和土壤养分含量的影响与覆盖普通PE地膜的效果相似.因此,生物可降解地膜代替普通PE地膜覆盖到农田当中解决"白色污染"问题具有良好的应用前景.     

覆膜方式对土壤环境及玉米产量的影响

为了避免低温冷凉与干旱对冷凉区春玉米产量形成的影响, 探求适宜冷凉区春玉米种植的覆膜方式, 于2012—2013年研究了8种不同覆膜方式对春玉米苗期土壤水分、 土壤温度及产量的影响。结果表明： 玉米苗期, 起垄高度 5~10 cm、 外露 50~70 cm的覆膜方式能提高耕层土壤水分, 起到良好的保墒作用, 0~5 cm土壤日平均温度较不覆膜提高1.5~2.3℃, 玉米抽雄期提前6~7天; 起垄5~10 cm、 外露50~70 cm的覆膜方式玉米产量显著高于不覆膜处理, 与全膜双垄沟播、 膜上种植处理没有差异; 2012年, 起垄外露 70、 50 cm、 起垄高度 10 cm的玉米产量分别较不覆膜提高 17.9%、 17.1%、 15.6%; 2013年, 起垄外露 70、50 cm、 起垄高度 10 cm的玉米产量分别较不覆膜提高 15.5%、 6.4%、 18.2%。综合 2012、 2013年的水热条件、 玉米生长及产量情况, 起垄高度5~10 cm、 起垄外露50~70 cm为适宜该地区的覆膜方式。     

青海东部旱地玉米覆膜对产量及水热效应的影响

为研究地膜覆盖对旱地春玉米土壤水热效应和玉米产量的影响,对青海省海东市民和县旱地春玉米全膜覆盖栽培与传统露地栽培进行比较研究,以期为当地旱地玉米覆膜栽培的可持续性提供理论依据。研究结果表明,春玉米采用覆膜技术能显著增加耕层土壤(0~20 cm)贮水量,相比于无膜处理提高了13.9%,使耕层土壤能够在生育期保持湿润状态。覆膜处理极显著提高了玉米水分利用效率,相比于无膜处理增加了9.53 kg/(mm·hm²),提高了48.1%。整个生育期,覆膜处理耕层平均土壤温度比无膜处理高4.9℃,覆膜措施的增温效果主要体现在玉米生育前期,随着生育时期的推移,覆膜处理对耕层土壤温度的增温效果逐渐减小。覆膜处理可显著改善玉米百粒重和穗粒重等经济性状,相比无膜处理增产达50.6%。地膜覆盖可以较好地改善浅层土壤水热状况,促进玉米增产。同时,覆膜栽培技术存在加剧玉米对深层土壤水分消耗的风险,随着种植年限的增加可能会对土壤水分的年际平衡产生不利的影响,故如何高效调控干旱地区覆膜栽培方式下土壤水分状况还需进一步研究。     

不同生物降解地膜对大蒜生长发育的影响及降解效果研究

以金乡白皮蒜为试验材料,研究了“降解1号”、“降解2号”、“降解3号”3种氧化-生物双降解地膜、普通地膜及不覆膜对大蒜生长发育和产量的影响,并研究了不同降解地膜的保温保墒和降解性能。结果表明：氧化-生物双降解地膜和普通地膜处理之间,株高、植株重量、假茎粗、单叶平均叶面积以及鳞茎亩产鲜重差异均不显著,3种降解地膜比较,“降解3号”鳞茎产量较高,为28932.75 kg/hm2不覆膜处理由于低温冻害,鳞茎产量为覆膜处理平均产量的17.53%。对比不覆膜处理,不同覆膜处理均能显著提高5 cm和15 cm的土层温度以及10 cm土层的土壤含水量,尤其能够显著提高深层土壤温度,生物降解地膜与普通地膜处理之间差异不显著。降解性能对比,“降解1号”降解效果最好,至大蒜成熟期,最大拉力和断裂伸长率为0,“降解2号”和“降解3号”断裂伸长率分别为102.83%和360.28%。     

寒旱区地膜覆盖与施肥对土壤作物的效应分析

为了明确寒旱区不同地膜覆盖与不同施肥量的土壤和作物效应特点以及地膜覆盖增温和保水作用的相对重要性,采用二因素完全组合随机区组设计大田试验,分析比较了寒旱区宽窄幅普膜和降解膜与施肥的土壤水分、温度与作物生长和产量效应的差异。结果表明,宽、窄降解膜和普膜覆盖均有明显的增温保水作用,施肥也具有一定的增温保水作用。宽、窄降解膜和普膜覆盖玉米各生育时期均比CK明显提前,而施肥处理对玉米生育期无影响,覆盖处理对玉米生长发育的促进作用主要表现在生育前期,而施肥处理主要表现在生育中后期。不同覆盖处理显著增加了玉米产量和水分利用效率,且宽幅膜效果又显著好于窄幅膜,增产的原因主要是百粒重的显著增加,而施肥显著增产的原因是穗粒数和百粒重共同增加的结果。寒旱区限制玉米生长发育的主要因子是低温,地膜覆盖增产作用相对大于施肥,二者互作效应不显著。     

耐候地膜对陇中旱农区玉米农田的水热效应及耐候性评价

陇中旱农区水热资源有限,不能满足玉米生长发育需求。全膜双垄沟播技术突破了该区域玉米种植的水热限制,使玉米成为了当地主栽作物,但也带来了严重的残膜污染问题。为了引进耐候易回收地膜,本研究采用田间试验,研究了不同成分PE地膜（T1、T2、T3、T4,其中T1、T2、T3为设计的耐候性地膜,T4为传统PE地膜）和可降解膜(T5)对玉米农田水热状况、玉米光合特性、产量的影响,并评价了各种地膜的耐候性。结果表明：在玉米全生育期,耐候性地膜(T1、T2、T3)与普通地膜(T4)土壤含水率相似,但与降解膜(T5)相比,耐候性地膜T2可提高苗期30~50 cm土层土壤含水率。各种地膜在5、10 cm土层全生育期土壤平均温度基本无显著差异,但降解膜(T5)的全生育期土壤平均温度在15、20、25 cm土层分别较PE膜(T1、T2、T3、T4)降低了0.5~1.4℃、0.3~1.1℃和1.0~2.3℃。拔节期、大喇叭口期、灌浆期PE膜(T1、T2、T3、T4)的玉米叶面积指数均显著大于降解膜(T5),耐候性地膜T1与普通地膜相比可以显著改善玉米大喇叭口期光合特性。PE膜(T1、T2、T3、T4)玉米籽粒产量分别较降解膜(T5)增加了40.41%、45.04%、27.41%和32.80%,生物产量各处理间无显著差异,耐候性地膜(T1、T2、T3)与传统地膜(T4)无显著差异。玉米收获后,耐候性地膜的纵向拉伸负荷显著大于T4,且T1的纵向拉伸负荷、横向拉伸负荷以及纵向断裂标称应变均最大,易回收性高于其他地膜。因此,在陇中旱农区应用耐候地膜T1,与传统PE膜T4具有相似的水热效应,玉米产量也相当,但玉米收获后易于回收,有助于减轻残膜污染问题,但可降解膜由于提温效果有限,会降低玉米产量。     

不同材料覆盖的土壤水温效应及对玉米生长的影响

在渭北旱塬区采用随机区组试验,对比研究了生物降解膜(S)、塑料地膜(D)、秸秆(J)、液态膜(Y)覆盖和裸地平作种植玉米的土壤水温效应及玉米生长状况。结果表明,玉米进入抽雄期和灌浆期后,不同覆盖材料间土壤水分出现较大差异,40~160 cm J覆盖土壤平均含水量显著(P<0.05)高于对照和其他覆盖;S和D覆盖对较深土层(60~120 cm)的水分利用加强。J覆盖保墒效果好于其他处理,玉米生长前期主要提高0~100 cm土壤含水量,后期提高100~200 cm土壤含水量;S和D覆盖的保墒效果主要表现在玉米营养生长阶段的浅层土壤。玉米营养生长阶段5~25 cm平均地温,S和D覆盖分别提高1.4°C和2.6°C,J和Y覆盖分别降低3.0°C和0.8°C。S和D覆盖水温协同,延长了玉米营养生长时间,使玉米全生育期提前11 d,J覆盖由于降低地温使全生育期延长3 d,液态膜不影响生育进程。S和D覆盖显著(P<0.05)提高了玉米穗长、穗粗和行粒数及地上部干重,Y覆盖显著(P<0.05)增加玉米的百粒重,J覆盖显著(P<0.05)降低了玉米穗长、行粒数和百粒重。4种覆盖均不同程度降低了玉米的经济系数,S、D和Y覆盖玉米分别增产26.9%(P<0.05)、34.7%(P<0.05)和2.4%,J覆盖造成玉米减产10.5%。     

冷凉区不同地膜覆盖对玉米干物质和氮素积累与分配的影响

为探明冷凉区地膜覆盖对玉米干物质积累、分配及运转和对氮素积累的影响,以玉米品种大德216为材料,在吉林省安图县进行田间试验,设置透明可降解地膜覆盖（T1）、透明不可降解地膜覆盖（T2）、黑色不可降解地膜覆盖（T3）和无膜（TCK）处理,测定干物质、氮素积累量及产量。结果表明,不同地膜覆盖均能显著提高玉米产量,其中T1和T2处理的产量显著高于T3处理。3种地膜覆盖均能显著增加玉米干物质积累,在播种后65、90、105和140d,T1和T2处理的干物质积累均显著高于T3处理。不同覆膜处理在播种后65~90d积累量最多,3种覆膜处理条件下的氮素积累均显著高于TCK处理,成熟期各器官氮素积累分配比例表现为籽粒>叶>茎>鞘>雄穗。综上,地膜覆盖可提高玉米干物质积累量,优化物质运转分配,促进玉米氮素积累,提高玉米产量,透明覆膜栽培可有效改善冷凉区积温不足、只能种植早熟品种的局限性,拓宽品种选择范围。透明可降解地膜为冷凉区玉米最佳抗逆丰产栽培模式。     

不同农田管理措施旱地玉米土壤水分特征分析

试验研究了不同农田管理措施下旱地玉米的土壤水分特征。结果表明,秸秆整秆全覆盖、微孔地膜覆盖较秸秆粉碎还田和常规种植能提高土壤水分,增加降水的入渗深度,减少土壤耗水量,其顺序为秸秆整秆全覆盖>微孔地膜覆盖>秸秆粉碎还田>常规种植。受基础土壤水分不同和降雨较少的影响,玉米生育前期不同农田管理措施土壤水分差异不大,8月份充足的降水后,各措施充分显示了其蓄水保墒的作用,其中,9月份秸秆整秆全覆盖0~120 cm土壤贮水量为248.2 mm,较常规种植增加32.1 mm;降水入渗深度为120 cm,较常规种植增加25 cm。