不同地膜覆盖对土壤温度及水分的影响

地膜覆盖栽培技术的发展虽然极大地提高了农作物的产量,给农民带来巨大的经济效益,但同时也导致农田土壤污染现象的产生,为此发展可降解地膜势在必行。为了探讨可降解地膜覆盖的田间效应,在大田条件下,通过可降解地膜、液态地膜、普通地膜覆盖及露地栽培玉米对比试验,研究了可降解地膜、液态地膜覆盖对土壤温度和水分的影响。结果表明,可降解地膜覆盖能够明显提高地下5~20 cm的土壤温度,提高地下0~40 cm的土壤水分。可降解地膜覆盖对土壤的保温保水作用与普通地膜相当,以可降解地膜取代普通地膜应用于农业生产具有可行性。液态地膜由于受降雨影响较大,在露地种植的情况下应当慎用。     

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。     

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。     

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。     

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%。     

不同生物降解地膜对大蒜生长发育及降解效果的研究

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鲜重产量差异均不显著,3种降解地膜比较,"降解3号"鳞茎产量较高,为28932.75 kg/hm~2。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%。     

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。     

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。     

生物质可降解地膜的田间降解过程及其对玉米生长的影响

为了有效解决农业白色污染和固体废弃物处理问题,通过使用实验室自制生物质可降解地膜进行了田间覆膜试验,研究了生物质可降解地膜的田间降解过程及其对玉米生长的影响。结果表明：生物质降解地膜的降解过程为首先出现裂纹,然后出现孔洞,最后出现裂缝,中间伴随着地膜变脆,变薄,膜表面出现黑霉的过程,经过120天的降解,地膜的失重率达到69%~73%,SEM照片显示降解地膜表面发生明显变化。在玉米生长的前期和中期,生物质降解地膜具有良好的保温和保墒作用,保温效果可维持50天左右,保墒作用可维持70天左右,均能满足农作物生长期的需要。生物质降解地膜富含多种有机质和营养元素,有利于玉米的生长,可以提高玉米产量8%左右。说明生物质降解地膜降解性良好并可显著促进玉米生长。     

不同材质地膜对花生产量及土壤中增塑剂含量的影响

2013年在位于山东省胶州市的青岛农业大学试验田中,应用3种不同材质地膜(分别为普通白膜、黑色地膜、生物可降解地膜)覆盖种植花生,对其产量及土壤中增塑剂含量进行研究。产量结果表明,普通白膜处理>生物可降解地膜处理>黑色地膜处理,与普通白膜相比,黑色地膜、生物可降解地膜处理花生产量分别减少17%,9%;通过气相色谱测定土壤中6种美国国家环保署(EPA)优控增塑剂的总含量,生物可降解地膜处理最高,黑色地膜处理次之,白色地膜处理最少,差异明显,其中DMP,DEHP,BBP在生物可降解地膜覆盖土壤中含量最高,表明生物可降解地膜的使用存在一定的环境风险。3种地膜覆盖土壤中DEP,DMP,DBP含量均已超过美国土壤污染物控制标准。     

氧化-生物双降解地膜降解性能及增温、保墒效果研究

为了降低普通地膜对土壤环境和作物生长发育造成的损害,使用氧化-生物双降解地膜进行田间覆盖试验,研究了几种氧化-生物双降解地膜的降解效果和增温、保墒性能。结果表明：各降解膜的降解速度和降解程度均不同,顺序为：A＞B1＞B2＞C＞CK。A降解最快,失重率最高,达73.71%,暴露部分降解完全;地膜降解前,在提高地温方面均与普通地膜相同,崩解期后保温作用下降甚至消失;由于试验期间高温、多雨,地膜保墒作用不明确。说明氧化-生物双降解地膜降解的彻底性和降解时间的可控性,为今后应用于作物生产提供参考。     

氧化-生物双降解地膜降解性能及其对棉花生长的影响

针对棉花生产中使用普通农用塑料地膜导致棉田土壤污染的现状,进行了不同配方氧化-生物双降解地膜和普通地膜棉花栽培对比试验,探讨可降解地膜的降解性能及其对土壤水分、温度和棉花生长的影响。结果表明:氧化-生物双降解地膜比对照降解效果显著,降解1号降解率达74.5%,不同降解地膜的降解速率及强度不同,具有一定可控性。降解后残存地膜碎片化、变薄、变脆并紧贴地表,继续起到一定的增温、保墒作用。合理设定降解诱导期的降解地膜对土壤水分、温度和棉花生长的影响与普通地膜相当,未对棉花生长发育及产量水平产生显著影响。     

降解地膜覆盖对土壤环境和旱地马铃薯生育的影响

为减轻农田白色污染,提高旱作区农作物水分利用效率,在内蒙古阴山北麓进行了地膜覆盖模拟试验。研究不同覆膜处理对土壤温度、水分和旱地马铃薯生长发育的影响。不同覆膜处理土壤温度无显著差异。2008与2009年降解膜C水分利用效率分别为73.25与63.05,均高于其他2种降解膜。从马铃薯生长发育来看,3种降解膜处理出苗率均显著高于普通膜,株高和叶片数降解膜处理要显著低于普通膜,商品薯产量和数量不同膜处理无显著差异。降解膜保温效果良好,但保水性能相对较差;多年生产实践表明当地农作物生长发育主要限制因子为水分,所以降解膜在该干旱区的推广还有待考虑。     

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。     

降解地膜覆盖对土壤环境和旱地向日葵生长发育的影响

为了减轻农田白色污染,提高旱作区农作物温度和水分利用效率,在阴山北麓进行了地膜覆盖模拟试验。研究不同覆膜处理对土壤温度、水分和旱地向日葵生长发育的影响。结果表明：覆膜处理较露地处理地温平均提高了3℃左右,日本降解膜增温作用最为明显。2009年与2010年,日本降解膜处理的向日葵水分利用效率分别为8.19、7.23 kg/(hm2?mm),表现均高于其他试验处理。从生长发育结果来看,日本膜处理的向日葵生育期较露地处理和广东膜处理有所提前,籽实产量等性状指标值与普通地膜无显著差异,但均显著高于露地处理。从地膜降解结果来看,广东膜裂解早,增温保墒作用不足;日本膜约90天分解为碎块,此时向日葵已渡过低温期,日本膜增温保墒作用良好,对向日葵增产作用显著,同时生态环保,适宜在该干旱半干旱地区推广。     

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花生光合特性和产量的影响

为探讨生物降解地膜的控温控水效应及对花生生长发育和产量的影响, 进行了 4种全生物降解地膜、 普通地膜与不覆盖地膜的对比试验。结果表明： 地膜覆盖均优于不覆膜处理。生物降解地膜 Q2降解速度过快, 其他生物降解地膜降解期适宜。生物降解地膜 Q3更利于花生的光合特性和产量的形成, 效果优于普通地膜; Q4 与普通地膜相近, 效果略差于普通地膜; Q1、 Q2 2 种地膜效果差于普通地膜。生物降解地膜降解期适中, 能达到与普通地膜相似的保温保墒效果, 在提高叶绿素含量, 叶片净光合速率, 延缓叶片衰老方面优于普通地膜处理。Q3、 Q4 2种生物降解地膜能满足花生不同生育期对土壤温度、 水分的需要, 前期增温保水, 后期降温增渗, 促进光合作用, 并且可以减少白色污染, 减轻对土壤性质的破坏, 生态效益和经济效益良好, 具有广阔的应用前景。