我国地膜覆盖和残留污染特点与防控技术

  目的  探明全生物降解地膜覆盖对土壤有机碳库及团聚体的影响,为改善土壤质量和实现普通塑料地膜减量替代提供理论依据。  方法  基于2021年10月至2022年6月在江苏邳州大蒜地开展的大田定位试验,采用随机区组设计,设置无地膜覆盖（CK）、普通聚乙烯地膜覆盖（PM）和全生物降解地膜覆盖（BM）3个处理,探究0 ~ 20 cm耕作层土壤活性有机碳库和不同粒级水稳性团聚体有机碳含量的变化特征。  结果  相较于CK,PM和BM处理对土壤总有机碳含量的影响均不显著,相较于PM,BM处理能显著增加土壤水溶性有机碳和易氧化有机碳的含量,但显著降低了微生物生物量碳的含量。不同处理下各粒径水稳性团聚体质量占比均以 > 5 mm粒径最大,占比为33.65% ~ 37.85%;相较于CK,PM和BM处理均显著提高了团聚体的平均重量直径和几何平均直径,而对团聚体破碎率影响不显著。不同处理下土壤水稳性团聚体有机碳含量均以0.5 ~ 1 mm粒径中为最高;除 > 5 mm和3 ~ 5 mm粒径的水稳性团聚体外,其他粒径水稳性团聚体有机碳含量在BM处理下均显著高于CK或PM。  结论  全生物降解地膜覆盖能改善蒜地土壤结构,增加土壤活性有机碳组分和 > 0.25 mm水稳性团聚体有机碳含量,有助于土壤质量的提升。     

内蒙古地膜残留污染现状及残膜回收利用对策研究

内蒙古地区自20世纪70年代末开始,地膜覆盖技术得到了大面积的推广,但同时地膜残留污染约束了农业的可持续发展。据统计2011年以后全区地膜覆盖总面积达到133万hm2以上,农用地膜年使用量超过了4.9万t,并且保持逐年增加的趋势。本次调研结果显示,目前全区使用的地膜厚度一般在0.006~0.008 mm之间,回收率仅为60%左右,全区地膜平均残留量为84 kg/hm2,回收率较2010年第一次全国污染源普查公报数据低20%左右,而地膜残留量较公报数据高40.5%。地膜残留主要分布在0~20 cm耕层土壤中,并且近年刚开始实行地膜覆盖的地块年平均地膜残留量增长速度显著高于覆膜年限较长的地块。针对内蒙古地区地膜污染现状,从地膜的标准化生产、节约使用、高效回收以及未来需要研发的新材料、新技术、新政策等机制体制方面提出相应的防治技术途径,达到地膜覆盖技术大面积推广和农作物增产的同时实现农业的可持续发展。     

农用地膜残留污染的现状与防治

农用地膜良好的增温保墒效果已对中国农业产生了重大的、积极的作用，但同时随着地膜覆盖技术的普及，残留农用地膜也已经带来了一系列的负面影响，大量的残留地膜破坏土壤结构、危害作物正常生长发育并造成农作物减产，进而影响到农业环境，通过对中国有关地膜残留研究文献的综述，对农用地膜的应用现状、残留地膜的分布特征及影响因素，以及残留地膜的危害特点进行了综合分析，并针对目前存在的实际情况，提出了农用地膜残留污染的防治技术措施。     

我国有机氯农药场地污染现状与修复技术研究进展

有机氯农药是一类毒性大、残留期长,较难处理的一类化学品。有机氯农药生产企业搬迁遗留的污染场地是我国城市发展进程中面临的新环境问题。本文分析了我国有机氯农药污染场地中主要污染物种类及其残留特征,介绍了欧美发达国家应用于此类污染场地的修复技术,着重评述了我国有机氯农药污染场地的修复技术研发与应用情况,并就今后该类场地修复发展提出建议。     

黑土地保护中不容忽视的一个问题:地膜残留及其污染

"黑土地保护"作为一项国家战略,已经写进我国"十四五"规划和"2035年远景目标纲要",中国科学院与东北三省政府签署了"黑土粮仓"科技会战框架协议,全力开展"黑土地保护"科技会战.当前"黑土地保护"科技攻关主要关注提升土壤有机质、降低土壤侵蚀、减少化肥和农药面源污染、推广保护性耕作等热点问题,而黑土地地膜残留与污染已经...     

地膜覆盖对农作物产量的影响

综合考虑地膜覆盖技术对农作物产量的正面效应和地膜残留对农作物产量的负面影响,构建了地膜覆盖技术对农作物产量影响的评价模型,并以湖北省为例进行了评价。结果表明,湖北省在使用地膜覆盖技术36a后,残膜所造成的农作物减产率将大于由地膜覆盖技术引起的农作物增产率,残膜对农作物产量的负效应再持续16a则可以抵消由于地膜覆盖增温保墒使农作物增加的全部产量。由此可见,从长远来看,在现有残膜回收技术条件下使用地膜覆盖技术是不经济的。     

基于GIS的唐山地区农业面源污染防控探讨

在对国内外农业面源污染研究资料分析基础上,调查唐山地区的农业面源污染现状,分析其农业面源污染的主要污染源,探讨将地理信息系统(GIS)强大的空间数据处理及可视化功能应用到农业面源污染防控中,提出针对唐山地区农业面源污染的防控建议:将GIS技术应用到农业面源污染防控过程中;构建基于WebGIS农业面源污染信息系统;提高农...     

玉米地膜覆盖技术简介

玉米地膜覆盖栽培一般比露地栽培玉米增产30％～70％,有的地方成倍增加产量。尤其是我国东北等地区,气候寒冷,无霜期短,再加上一些地区常年干旱,而为了使玉米提早成熟,采用地膜覆盖玉米,可大幅度提高玉米产量,同时也扩大了玉米种植范围。另外,地膜尚可一膜多用。春小麦和玉米间作,春小麦利用地膜覆盖,到玉米播种前再转盖到玉米上,既保小麦早出苗,     

都匀地区温室蔬菜病害与防控技术初探

温室生态系统是人为创造的适合作物生长的独特生态环境.这种人为环境条件同时适于病原微生物的生长危害,因而温室内病害的发生往往较露地更为严重.根据都匀地区温室生态系统中蔬菜病害的调查,分析发病原因,从而制定温室蔬菜病害无公害防控技术.     

从“镉大米”事件谈我国种植业产品重金属污染的来源与防控对策

本文以2013年湖南“镉大米”事件为例并结合农业部门多年农产品质量安全监测工作,从环境本底、环境污染、农业投入品、生物富集特性、农业生产和加工方式以及限量标准设置等方面分析了我国种植业产品重金属污染的来源．探讨了我国在重金属污染防控以及农产品质量安全管理方面的普遍问题,从立法和监管制度建设、风险监测与评估、标准与标准化、科技支撑等方面提出了综合性的政策建议。     

残膜污染治理的对策和措施

在分析残膜污染危害的基础上，从地膜生产和使用、残膜回收及再生利用等方面阐述了治理残膜污染的措施和建议。强调指出：发展残膜回收机械是治理残膜污染的有效方法，残膜的再生利用是保护环境、变废为宝、防治残膜污染的关键所在。     

华北集约农区马铃薯地膜覆盖安全期的探讨

作物地膜覆盖安全期指某一作物在某一区域要求地膜覆盖的最佳天数,也就是地膜覆盖农田土面能保持膜面完整的日数,在此日数之前地膜应该保持基本完整,维持增温保墒等功能,此日数之后,这些功能基本消失。华北集约农区水分条件基本能满足马铃薯生长的需求,因此,生产中主要根据该区域自然条件和作物对温度需求的特点适期揭膜。为确定华北集约农区马铃薯种植的最佳揭膜时间,在青岛市以露地种植为对照（T1）,分别设置了播种后覆膜30d（T2）、60d（T3）、75d（T4）、90d（T5）4个中途揭膜和全生育期覆膜不揭（T6）共6个处理,观测田间10cm土层土壤温度以及马铃薯生育期、出苗率及产量等指标。结果发现：与露地（T1）相比,地膜覆盖（T2、T3、T4、T5和T6）可以促使研究区马铃薯提前5d出苗,且出苗率得到提高;全生育期覆膜（T6）通过提高地温从而促进马铃薯的生长发育,在马铃薯播种-出苗期,全生育期覆膜（T6）处理较露地（T1）10cm土层土壤日平均温度提高1.1℃,10cm土层地积温增加66.1℃·d。不同揭膜时间的试验结果显示,在播种后60d揭膜处理中,马铃薯田10cm土层的地积温较高,为1795.6℃·d。此外,在马铃薯播种60d内地膜覆盖可以显著提高马铃薯田10cm土层地温日较差,播种60d后揭膜对10cm土层地温日较差影响不大。研究结果显示马铃薯产量与地膜覆盖和揭膜时间密切相关,对照露地种植（T1）产量最低,为40.3thm⁻²;60d揭膜（T3）最高,为45.7thm⁻²,较露地种植（T1）增产13.4%;75d揭膜（T4）较高,较露地种植（T1）增产10.4%。综合看,在该地区马铃薯生产中覆膜后60～75d进行揭膜最合适,即该地区马铃薯地膜覆盖安全期为60～75d。     

国内残膜回收机研究的现状

简要介绍了残膜对农业生产的危害、残膜回收机研究的重要性，研究设计残膜回收机应考虑的一些问题及机械化收膜的工艺。同时，介绍了目前国内残膜回收机研究的现状、残膜回收机中的核心部件－收膜机构的组成、种类及各组成部件的工作特性，为残膜回收机的研究设计及主要工作部件结构的优化组合提供参考。     

降解地膜和渗水地膜覆盖对中国北方主要旱地作物产量和水分利用效率效应的Meta分析

[目的] 明确降解地膜和渗水地膜的最佳适宜区域、适宜作物,以及和普通地膜的效应差异,为降解地膜和渗水地膜的应用提供理论指导。[方法] 通过文献检索,分析整理关于降解地膜和渗水地膜的田间试验研究成果,进行了Meta分析。[结果] 降解地膜覆盖的所有作物产量及水分利用效率均显著高于无覆盖;和普通地膜比,降解地膜覆盖下玉米减产,棉花增产,对其他作物产量无差异;在降雨量小于500 mm时,降解地膜覆盖下作物产量低于普通地膜,而降雨量高于500 mm时产量无显著差异。渗水地膜覆盖下玉米、小麦、谷子和高粱等作物的产量和水分利用效率均显著高于无覆盖;和普通地膜比,渗水地膜覆盖下玉米和谷子产量及水分利用效率高于普通地膜,尤其是谷子增产效果显著。在降雨量小于500 mm的地区,渗水地膜和普通地膜比增产显著,高于500 mm则无差异。降解地膜生育后期的土壤温度低于普通地膜,而渗水地膜在低温下增温效果优于高温,且整个生育期温度更适合作物需求。[结论] 降解地膜在降雨量大于500 mm的短生育期作物上基本可以替代普通地膜,但是在长生育期作物上及降雨量较低地区应用有风险;而渗水地膜应该优先在降雨量低于500 mm地区的短生育期高叶面积指数作物上应用。     

农用地膜残留对土壤氮素运移及烤烟根系生长的影响

为了揭示不同残膜量对土壤硝态氮和铵态氮运移及烤烟根系生长的影响,设置 0（CK）、450 kg·hm^-2（T1）、900 kg·hm^-2（T2）以及1 350 kg·hm^-2（T3）四个残膜梯度,进行土柱淋溶试验和盆栽试验,测定土壤硝态氮和铵态氮含量以及烤烟根长、根表面积、根体积、平均根系直径、根尖数和干物质累积量等指标。结果表明,地膜残留对土壤养分运动产生阻滞作用,硝态氮和铵态氮的迁移明显减弱;随着残膜量的增加,烤烟根长、根表面积、根体积等根系形态参数逐渐降低,根系生长受到抑制。当残膜量高于900 kg·hm^-2时,对烤烟根部和地上部生长产生明显影响。因此,地膜残留会明显阻碍土壤养分的运移并制约烤烟的生长发育。     

不同覆膜方式对杨树林下土壤物理性状及呼吸速率的影响

在大田条件下,研究了白膜覆盖和黑膜覆盖对欧美I-107杨林下土壤0—40cm土层的温度、含水量、容重、孔隙度和土壤呼吸速率的影响。结果表明,在两种覆膜方式中,白膜覆盖的增温效应优于黑膜覆盖,而对土壤含水量的影响无显著差异。0—20cm土层白膜覆盖和黑膜覆盖处理均显著提高了土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度,而土壤容重却明显降低,分别比对照降低15.44%和9.56%;此外,白膜覆盖的土壤呼吸速率与对照差异不显著,而黑膜覆盖显著低于对照。20—40cm土层与0—20cm土层表现出基本一致的变化规律,但两种覆膜方式与对照之间的差异均变小,表明随着土层的加深,覆膜的影响作用减弱。说明白膜和黑膜覆盖均可明显改善表层土壤的物理性状,但黑膜覆盖明显抑制了土壤呼吸。在两种覆膜方式中,白膜覆盖的作用效果明显优于黑膜覆盖。     

地布-地膜覆盖对渭北旱塬区土壤水分的影响

[目的]研究地布—地膜覆盖法的保湿效果及其耐久性,为渭北旱塬地区节水农业技术的进一步发展提供科学依据。[方法]针对地膜易风化,耐用性差,使用寿命短,残膜碎片对环境危害较大,而防草编织地布强度高,耐风化,但保水性差等优缺点,采用地布—地膜相结合(地膜在下,地布在上)的覆盖方式,开展为期1a的浅层土壤水分动态原位监测试验。[结果](1)无论地布—地膜覆盖区还是裸地区,其土壤含水量随深度的增加呈现出高—低—高的变化趋势。(2)地布—地膜覆盖区地面以下15,30,50cm土层的土壤水分比不覆膜处理区日平均提高11.2%,8.0%,5.3%。(3)有限的降雨对裸地土壤含水率的影响主要反映在表层15cm深度范围内,对覆盖条件下土壤含水率的影响则扩展到30cm深度。(4)试验期内,地布性能保存完好,地膜除了边缘外露处部分风化外,地布覆盖部分基本保持试验初期的完好状态。[结论]地布—地膜覆盖方式不但具有良好的保水防草效果,同时有效延长了地膜的使用寿命。     

西北半干旱区秸秆带状覆盖对土壤水分及马铃薯产量的影响

为了探明玉米秸秆带状覆盖对西北半干旱区马铃薯田土壤水分及产量的影响,设置地膜覆盖(M1)、秸秆带状平覆(M2)、垄沟覆杆(M3)和传统不覆盖(CK)4个处理,通过2年田间试验,对比分析了不同覆盖方式对生长指标、土层含水率、产量及水分利用效率的影响。结果表明:3种覆盖方式较CK显著增产11.68%~21.74%,提高水分利用效率22.82%~48.63%。覆盖种植较CK单株产量提高26.02%~48.37%,株高增加3.18%~12.82%,单株生物量增加0.59%~26.49%,全生育期作物耗水量降低55.29~66.21mm,以秸秆带状平覆(M2)最好或较好。全生育期0—200cm土层平均含水率平水年黑膜大垄(M1)较CK低0.89个百分点,偏旱年较CK高1.30个百分点;秸秆带状平覆(M2)无论平水年还是偏旱年分别较M1及CK高0.20~0.89及0~1.50个百分点。其中以秸秆带状平覆(M2)在作物生长、增产及水分利用效率等方面效果较好,适宜西北半干旱地区推广。     

秸秆与地膜覆盖条件下旱作玉米田土壤氮组分生长季动态

研究不同覆盖措施下农田土壤全氮及其活性和半活性组分在作物生长季的动态变化,有助于深入理解农田土壤氮循环过程。基于黄土高原8年春玉米覆盖定位试验,系统分析了土壤全氮、矿质氮、微生物量氮、潜在可矿化氮以及颗粒有机氮在玉米不同生育期的动态特征。试验包括全生育期9 000kg/hm2秸秆覆盖、全生育期地膜覆盖和不覆盖对照3个处理。结果表明:(1)除硝态氮和铵态氮在苗期上升外,秸秆和地膜覆盖下土壤全氮及其组分含量在春玉米生育期基本呈苗期下降、拔节期上升、大喇叭口—抽雄期下降、灌浆和收获期回升的变化趋势;(2)与对照相比,秸秆覆盖提高了大多数生育时期0—40cm土层全氮和硝态氮含量及0—20cm土层铵态氮含量,提高各生育时期0—40cm土层微生物量氮、潜在可矿化氮以及颗粒有机氮含量;(3)地膜覆盖较对照提高大多数生育时期0—40cm土层硝态氮和0—20cm土层铵态氮含量,降低作物生育后期0—20cm土层全氮和0—40cm土层颗粒有机氮含量,降低大多数时期0—40cm土层微生物量氮和10—20cm土层潜在可矿化氮含量;(4)除了地膜覆盖下20—40cm土层颗粒有机氮相对含量在作物不同生育期差异不显著外,秸秆和地膜覆盖下0—40cm土层微生物量氮、潜在可矿化氮、颗粒有机氮对土壤全氮的动态均有重要贡献。总之,黄土高原的春玉米田秸秆覆盖具有明显的提升土壤全氮及其组分含量的作用,有助于培肥地力和土壤固氮;地膜覆盖则降低了作物生育后期土壤全氮及其组分含量,同时显著提高了土壤硝态氮水平,导致农田土壤氮素淋溶风险提高。