生物降解地膜降解性能对南疆棉田籽棉产量形成的影响

为探讨生物降解地膜的降解性能及其对南疆棉花产量形成的影响,以普通PE地膜为对照（CK）,通过小区控制性试验研究了4种生物降解地膜天壮1号（T1）、天壮2号（T2）、金发（JF）和巴斯夫（BSF）的降解率及其对棉田土壤水分状况、干物质积累与产量构成、水分利用效率的影响。结果表明,4种降解地膜降解率表现为T2 > T1 > JF > BSF,至生育期结束,仅T2进入全降解期,其余3种地膜仍处于破碎期。BSF覆盖下耕层土壤含水率稳定性较强,蕾期、花期土壤平均含水率分别较PE地膜高17.9%和18.5%,而T2处理降解过早,土壤水分快速蒸发,深层水耗严重,干物质积累量减少。JF处理进入干物质快速积累时期最晚（覆膜后78 d）,单株结铃数和单铃质量分别低于PE处理1.69个和0.14 g,导致减产40.82%。T1覆盖下棉田土壤水分含量、吐絮期生殖器官占比、籽棉产量及水分利用效率与PE处理相比均无显著下降。研究表明,T1地膜在南疆棉区应用可以保持较好的水分,确保产量不下降的同时有效降低残膜污染。     

降解地膜对南疆棉田土壤水热及棉花产量的影响

为探讨降解地膜对南疆棉田土壤水热及棉花产量的影响,选取3种氧化-生物双降解地膜[天壮1号(T-1)、天壮2号(T-2)、天壮3号(T-3)]及一种新型生物降解地膜(HS),以PE普通地膜为对照,通过测定棉田降解地膜的降解情况及土壤水热,计算其棉田耗水及土壤生长度日,筛选适宜南疆棉田生产的降解地膜。结果表明:在棉花进入吐絮期时,T-3和HS的降解率达88.6%和58.7%,而T-1和T-2仅为15.9%和13.4%。不同降解地膜对棉田的水热状况也存在一定影响,对于生育期总耗水量而言,T-3和PE的耗水量较大,为688.6 mm和690.7 mm,但T-3的耗水模数明显高于PE处理。在土壤生长度日上,4种降解地膜在棉花全生育期土壤生长度日均低于PE地膜,其中T-3和HS的土壤生长度日比PE地膜低了294.3℃·d和222.8℃·d。在棉花产量和水分利用效率上,T-1比PE高6.2%和7.2%,HS明显低于PE地膜,但T-3和PE地膜差异不大。综上,T-1和T-2增温保墒效果好,产量较高,但降解效果差。T-3降解速度较好,增温保墒的性能低于PE地膜,但能够满足作物对温度和水分的需求,使棉花产量和水分利用效率接近PE地膜。因此,在南疆棉田降解地膜T-3替代PE地膜应用于棉花生产具有一定的可行性。     

可降解地膜覆盖对尉犁县棉花产量的影响

为了筛选出适合尉犁县棉田的降解地膜类型,使用9种全生物可降解地膜和1种常规PE膜,在大田里进行试验,来研究降解地膜对棉花产量的影响。结果表明:处理2和处理3在棉花产量方面与普通PE膜无差异,其它降解地膜显著减产,减产幅度为1.38%~3.39%。各处理间产量的差异主要是受收获株数的影响。     

聚乳酸可降解地膜对绿洲灌区玉米产量和农田水热特性的影响

【目的】针对目前残膜累积导致农田生态环境污染和服务功能下降等问题,探究不同厚度聚乳酸可降解地膜对绿洲灌区玉米产量和农田水热特性的影响。【方法】在石羊河流域进行田间试验,本研究选取0.006 mm(PLA1)和0.008 mm(PLA2)厚度聚乳酸生物可降解地膜以及0.010 mm厚度的普通聚乙烯地膜（PE）覆盖种植玉米,探究不同厚度聚乳酸可降解地膜对绿洲灌区玉米产量和农田水热特性的影响,并采用填埋试验探究不同厚度可降解膜的降解性能。【结果】与PE相比,PLA2覆盖下玉米农田土壤温度、土壤含水量、作物耗水量和水分利用效率无显著差异,水分利用效率达24.6 kg/（hm2·mm）,其叶面积指数、干物质累积量及产量构成因素与PE无显著差异,籽粒产量达13 533.3 kg/hm2。此外,PLA2覆盖下农田水热特性和玉米产量均显著高于PLA1。在降解性能方面,PLA1降解率显著高于PE和PLA2,90 d后超过50%;PLA2填埋后60 d降解程度显著增大,150 d后成为碎屑,降解率达50.9%,降解性能优良。【结论】从生产上看,0.008 mm聚乳酸可降解地膜降解性能优良,与普通PE地膜具...     

生物降解地膜对棉花温度、郁闭度、产量及纤维品质的影响

为了验证生物降解地膜在大田的应用效果,于2017年在新疆石河子设置生物降解地膜(biodegradable mulch film,BD)和普通地膜(common mulch,PE)棉田覆盖处理,研究滴灌条件下生物降解地膜降解程度及其对棉田土壤温度、棉花郁闭度、产量和品质的影响,并进行经济效益分析。结果表明:BD覆盖60 d后膜面开始降解,至棉花收获降解率为75.71%,PE全生育期未降解,地膜质量正常损耗4.70%;在棉花苗期、蕾期、花铃期及吐絮期4个时期中,BD土壤温度分别比PE土壤温度低1.80、2.32、2.26、0.91℃。BD和PE覆膜58 d时郁闭度没有差异,并同时于覆膜87 d时完成封行,但BD郁闭度增长速度比PE快6.36%。BD株高、果枝台数、单铃质量均较PE减少,但单株有效铃数较PE高0.1个。BD较PE减产55.8 kg/hm~2,棉花纤维品质没有差异,净收入减少1 012元/hm~2。在生产中,BD一定程度上可以代替普通地膜进行推广使用,改善残膜污染问题,但仍需在价格和功能上进一步优化。     

不同降解地膜降解性能及棉花应用效果研究

【目的】通过对不同诱导期降解地膜降解性能及棉花应用效果的研究,为降解地膜在新疆推广应用和棉田残膜污染治理提供科学依据。【方法】试验包括4个地膜品种:CK(常规PE膜),3种不同诱导期可降解地膜有BXS60、BXS90和BXS120,随机区组,3次重复。研究不同诱导期可降解地膜的降解过程及对棉花生长发育的影响。【结果】不同诱导期可降解地膜外观降解性、单位面积破损率、单位面积失重率差异明显,BXS60和BXS90 2个地膜品种基本达到D阶段,单位面积破损率在34%~58.3%之间,失重率在38.19%~46.5%之间。BXS120未到达C阶段,单位面积破损率和失重率均较低。BXS60和BXS90条件下植株较大,LAI持续时间较长,BXS90处理总光合势最高为1.34×106m2d·hm-2,干物质积累量和产量分别为1382.93 g·m-2、5644.1kg·hm-2,均高于CK的1301.9 g·m-2和5334.1 kg·hm-2。BXS60干物质积累量和产量均低于CK,BXS120与CK接近。【结论】合适诱导期的可降解地膜(诱导期在90 d左右),既能满足棉花生长需求,又能及时降解,降低农田残膜污染,对新疆棉田综合防治具有重要意义。     

北疆滴灌棉花的可降解地膜安全期研究

【目的】明确棉田地膜覆盖安全期,研究不同降解地膜对滴灌条件下土壤温度、水分、棉花产量的影响。【方法】设置5个处理,3次重复,T1~T4处理为降解地膜处理,T5为普通地膜处理。【结果】铺设第85 d(7月17日)T1处理地膜已完全降解,而T2处理地膜部分降解,T3处理地膜在第130 d(8月31日)刚发生降解,T4地膜未降解。各处理对土壤温度的增幅在4月、5月、6月分别为55.4%~62.6%、14.3%~23.5%、9.6%~14.2%,7月没有增温效应;而降解地膜的保水性能与其厚度、降解速率无关,其中T4处理保水性最好;地膜铺设85 d前降解的地膜降解时间与棉花生长发育及产量成反比,而85 d后仍未降解的地膜T3、T4、T5处理对棉花产量无显著差异。【结论】降解地膜降解时间在85 d后,即棉花花期以后可有效发挥土壤增温效应,达到稳产的效果。     

北疆滴灌条件下生物降解膜的降解性能、棉田土壤水热及效益分析

采用大田棉花滴灌栽培方式,设置了3种可降解地膜(BMF1、BMF2、BMF3)、塑膜(MF)、裸地(CK)5个处理,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。结果表明,可降解地膜在棉花生长前期保持良好的完整性,播种后第50天至第70天开始出现降解,降解速率、降解强度均表现为BMF2BMF3BMF1,BMF2、BMF3处理在播种后第180天分别达降解5级水平,地膜质量损失率达51.38%、45.62%,可降解地膜覆盖可提高土壤温度,较CK处理5、10、15、20cm增温5.2%~9.9%、4.8%~9.6%、4.0%~8.5%、3.2%~7.2%;保持土壤含水率,较CK处理平均增湿0.60%~0.13%;显著促进滴灌棉花前期生长,且增产效果显著,BMF2处理籽棉产量5 262kg/hm2,较CK增产13.21%。研究认为,可降解地膜增产效果低于普通塑料地膜,但是能够自然降解,既减少残膜回收工序,又对土壤环境无不良影响。     

可降解地膜覆盖对博乐市棉花产量的影响

本试验使用8种全生物可降解地膜和1种常规PE膜,在大田里进行试验,来研究降解地膜对棉花产量的影响。结果表明,PE膜下棉花产量显著高于8种降解地膜,处理八和处理九下棉花产量显著高于其他降解地膜;苗期和蕾期的大田土壤温度与棉花产量呈显著正相关关系。     

减氮配施炭基肥对棉田土壤养分、氮素利用率及产量的影响

针对新疆覆膜滴灌棉田生产中土壤有机质含量低和氮肥利用率不高问题,研究氮肥减量下炭基肥对棉田土壤养分、棉花产量和氮素利用效率的影响。试验于2018年在新疆石河子121团炮台土壤改良试验站进行,设置不施氮肥（T1）、减氮施肥（T2）、施炭基肥（T3）、常规施肥（T4）4个处理。结果表明：施肥处理显著提高土壤全氮、碱解氮、有效磷含量,T3处理土壤全氮、有机质、碱解氮、有效磷含量最高。不同施肥处理对棉花产量和产量构成有显著影响,同等施氮量下,T3较T2处理产量提高5.2%;从棉花单株结铃数和单铃质量可以看出,T3＞T4＞T2>T1,与产量变化趋势相同。通过氮素投入量、氮素吸收量、产量以及干物质累积量分析棉花氮素利用率和氮肥产量贡献率发现,T3处理棉田氮吸收量最高,氮素利用率为55.1%,氮肥产量贡献率为31.9%,其次为T4和T2处理。综上,在新疆覆膜滴灌棉田采用炭基肥方式(T3)进行氮肥减施15%可保持棉田产量稳定提高氮素利用效率的目标,该研究结果可为新疆棉花化肥减施增效提供数据支撑。     

山西旱作区不同类型地膜对谷子产量影响及降解性能研究

为了研究山西旱作区不同类型地膜对谷子产量影响及其降解性能,在山西省朔州市布置地膜覆盖试验,设4个处理[普通地膜（PE）、PLA/PBAT复合型降解地膜（PP）、PBAT全生物降解地膜（PB）、不覆膜（LD）]。结果表明：与不覆膜相比,地膜覆盖使谷子产量平均增长32.6%,但覆膜处理间差异不显著。随着覆盖时间的增加,2种可降解地膜水蒸气透过量显著增加,表现为PB膜>PP膜>PE膜。力学性能（拉伸强度、撕裂强度和断裂标称应变）显著下降,表现为PE膜>PP膜>PB膜,微观形态和化学结构变化显著,普通地膜变化不明显,微观表面粗糙度表现为PB膜>PP膜>PE膜。PB膜在保障谷子产量的同时降解效果最佳,农田残留最少,覆膜150 d后降解率达到74.8%,降解残片以<2 cm²和2~5 cm²的中小规格为主。从谷子产量、地膜物理性能、化学结构和降解残留度等方面综合评价,PBAT全生物降解地膜在确保谷子产量的同时具有良好的降解效果,可作为PE膜的替代品应用于晋北地区旱地谷子生产中。     

高强度地膜应用对棉花生产及地膜回收的影响

为探讨高强度地膜对棉花生产和地膜回收的影响,于2020年在新疆维吾尔自治区阿拉尔市棉花地对4种不同配方的高强度PE地膜和1种传统PE地膜进行实地测试,统计分析不同地膜覆盖棉花的种植及生产性状,并对使用后的残留地膜进行回收。结果表明：高强度地膜能够明显提高棉田0～5 cm土层的土壤温度,且其透湿量为20.7～35.7 g·m^-2·d^-1,显著低于传统PE地膜,具有良好的增温保墒功能。高强度地膜覆盖显著增加了棉花出苗率和真叶长出率(P<0.05),较传统PE地膜更利于棉花的生长和产量的提高,增产率为3.1%～4.7%。除此之外,高强度地膜在使用前后拉伸负荷和断裂标称应变指数整体上均高于传统PE地膜,更有利于地膜的回收,一次性机械加人工回收率高于83%,具有较高的经济效益。研究表明：高强度地膜在新疆棉田具有较好的增温保墒作用,较传统地膜更利于棉花的生长和发育,且回收效率和回收后的残膜再利用率均较高,具有很好的综合效益,但高强度地膜在更广泛区域和作物上的应用仍需进一步评估和确认。     

降解地膜降解后对土壤增温保墒及棉花生长的影响

【目的】 研究氧化-生物双降解地膜的降解效果及对土壤增温保墒性能、棉花产量的影响,为棉花生产筛选出合适的氧化-生物双降解地膜。【方法】 田间对比试验,设4个处理,TZ1、TZ2、TZ3 处理为降解地膜处理,CK为普通地膜处理。【结果】 在棉花整个生育期CK处理未发生降解。而各3种氧化-生物双降解地膜的降解速度和降解程度均不同。在铺设33 d时几乎没有发生降解,在铺膜后约105 d TZ1处理地膜已完全降解成碎末;收获时TZ2降解率为56.7%~66.2%,而TZ3降解率不足5%;3种氧化-生物双降解地膜中,当TZ1完全降解时所需时间为100 d。使用氧化-生物双降解地膜的棉花产量与常规膜无显著差异;在棉花不同生育期,各处理茎粗无显著差异,但6月TZ1、TZ2处理棉花株高显著低于TZ3处理;膜下0~10 cm处,土壤增温保墒能力顺序为:CK＞TZ3＞TZ2＞TZ1。【结论】 氧化-生物双降解地膜过早降解显著降低土壤温度、土壤水分,但对棉花产量无显著影响。降解地膜降解的彻底性和降解时间的可控性仍有较大提升空间。     

PBAT型全生物降解地膜对南疆棉花和玉米产量及土壤理化性质的影响

为探讨聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)材料的全生物降解地膜的降解过程和对作物产量及土壤环境的影响,以PBAT型全生物降解地膜和普通聚乙烯塑料(PE)地膜为处理,在南疆四地州主要棉区和玉米种植区,开展降解地膜大面积应用试验与示范,系统分析了降解地膜的降解性能以及对作物产量、土壤温湿度和土壤养分的影响。结果表明:降解地膜的降解过程为先出现裂纹,然后出现孔洞,最后破碎成小块,中间伴随着地膜变薄、变脆。巴州棉花降解地膜出现碎裂期的时间较阿克苏提前4 d,喀什玉米出现大裂期的时间较和田地区提前7 d;但同一作物不同地区之间降解时间差异均不显著(P0.05)。降解地膜降解处于诱导期之前,除巴州棉花降解地膜膜下5 cm的平均土温低于PE地膜外,四地州棉花和玉米降解地膜膜下5 cm和10 cm的土壤温湿度均高于PE地膜,但两种地膜的土壤温湿度差异均不显著(P0.05)。同一地区,降解地膜覆盖下作物收获期和播种前土壤养分略有不同,但差异不显著(P0.05)。巴州和阿克苏地区降解地膜覆盖下的棉花产量分别较PE地膜提高8.33%和6.48%,喀什与和田地区玉米分别较PE地膜提高3.67%和14.97%,但两种地膜的作物产量差异均不显著(P0.05)。降解地膜降解性能良好,对土壤水分和温度及作物产量的影响与PE地膜相当,以PBAT型全生物降解地膜代替PE地膜应用于南疆农业生产具有可行性,对作物和土壤环境无显著影响。     

秋季覆膜玉米应用生物环境降解地膜试验示范

通过对秋季覆膜玉米开展生物环境降解地膜的试验示范,结果表明,生物降解地膜前期增温、保墒效果和普通地膜相比没有明显差异,均能够满足玉米前期生长发育对水、光、热的要求;后期随着玉米生育进程的加快和气温的提高,降解膜的降解速度也在加快,其增温、保墒效果已经不能充分满足玉米生长发育的要求,从而影响到玉米产量,导致玉米产量降低或成熟延迟。降解膜1、降解膜2和降解膜3产量分别达到7266．0、7517．5、8596．5kg／hm^2,较普通地膜减产35．2％、30．7％和14．3％。     

降解地膜过早破裂对玉米地土壤水分和温度及产量的影响研究

生物降解膜是解决农业“白色污染”的重要途径,笔者针对降解膜过早破裂这一过程,开展了土壤温度、水分和作物产量的影响研究。研究结果显示：降解膜过早裂解对土壤温度和土壤水分不同阶段影响程度不同。对土壤温度的影响主要体现在苗期,降解膜地25 cm内土壤温度比PE膜降低14.1%;对土壤水分的影响主要体现在喇叭口期,降解膜地100 cm内土壤水分比PE膜降低13.1%;降解膜种植的玉米在株高、秃尖、穗行数、百粒重和产量等方面明显低于PE膜,减产27.2%。也即降解膜过早裂解显著影响土壤温度、土壤水分和作物产量。     

降解膜覆盖对滴灌玉米土壤水温变化及其生长的影响

针对聚乙烯地膜覆盖产生的农田残膜污染问题,探明新疆滴灌条件下可降解地膜覆盖在玉米上的应用效果。通过设置不同降解膜(M1:诱导期为100 d,黑色氧化生物双降解膜;M2:诱导期为80 d,白色氧化生物双降解膜;M3:诱导期为80 d,黑色完全生物降解膜;M4:诱导期为100 d,白色完全生物降解膜)和普通地膜(PE)共5种处理,研究降解膜覆盖对滴灌玉米土壤水温变化及生长的影响。结果表明:灌浆期前,各处理间土壤含水率无显著差异;灌浆期后,M2和M3处理21～40 cm平均土壤含水率较PE膜处理显著降低2.76%和2.89%,M1和M4处理与PE膜处理无显著差异。灌浆期至成熟期,4种降解膜处理各土层土壤平均温度与PE膜处理无显著差异。玉米苗期5～25 cm土层土壤温度日变化均呈现低—高—低变化趋势。相较于PE膜处理,生育前期降解膜处理对玉米株高、茎粗、叶面积指数和干物质积累量不产生显著影响,成熟期M1、M2、M3和M4处理的玉米株高分别减小3.09%、2.23%、2.50%和1.44%,干物质积累量分别减小0.87%、6.67%、2.72%和2.29%。对照于PE膜处理,M1、M2、M3和M4处理的产量分别降低0.43%、19.18%、5.74%和5.40%,水分利用效率分别降低1.09%、17.06%、5.42%和4.62%,其中M1处理与PE膜处理差异不显著。综上,诱导期为100 d的黑色氧化生物双降解地膜(M1)应用效果较好,可考虑在干旱区的生产实践中推广使用。     

不同可降解地膜对棉花生理及产量的影响

[目的]可降解地膜是治理棉田残膜污染的有效途径,探讨可降解地膜对棉花生长及产量的影响.[方法]通过不同可降解地膜和普通PE地膜的比较,研究其对棉花生理、植株性状及产量的影响.[结果]最大叶面积指数(LAImax)和全生育期群体光合势的大小顺序一致,依次为:BXS90>BJS90>HYS50>CK,LAI>3.5,BXS90和BJS90为21 d,HYS50为14 d,CK为7 d.4种地膜的棉花干物质积累均可用Logistic曲线表示,成熟时积累量BJS90、BXS90、HYS50、CK分别为1 099.20、1 329.35、1 085.08和1 019.49 g/m2,产量依次为:5 537.13、5 644.15、5 060.58和4 855.83 kg/hm2.[结论]可降解地膜LAImax和群体光合势较高,具有较长的LAI>3.5持续时间,决定了其具有较高的干物质积累量和产量.     

不同覆膜穴播种植模式对谷子和糜子作物籽粒灌浆特征及水分利用效率的影响

研究作物生长特性、灌浆特征及水分利用效率,以期为宁南旱区谷子和糜子微膜覆盖穴播高效种植提供理论依据.本研究建立了5种覆膜穴播模式,包括渗水微膜、普通微膜、降解微膜、垄上覆膜+沟内穴播、不覆膜穴播(CK).采用田区定位试验与室内分析相结合的方法开展试验.不同覆膜穴播模式的增产效果排序为:渗水微膜覆盖＞普通微膜覆盖＞垄上覆...     

辽西半干旱区不同类型地膜降解特性及其对玉米产量的影响

【目的】明确不同类型可降解地膜在辽西半干旱区的降解特性及其对玉米产量的影响,为可降解地膜的区域筛选和应用提供理论依据和数据支撑。【方法】以国家农业环境阜新观测实验站为平台,采用田间试验与室内分析相结合的方法,田间试验共设置3个处理,分别为普通地膜覆盖(T1)、添加剂型降解膜覆盖(T2)和全生物降解膜覆盖(T3)。通过2年田间试验,定期进行田间观察和取样分析,测定不同地膜覆盖处理下的玉米产量,并结合扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR),对地膜表面形态、力学特性以及化学结构等指标进行测定,系统全面地分析不同类型地膜在辽西半干旱区的降解过程及程度。【结果】各覆盖处理的玉米产量无显著差异,不同类型地膜的田间降解过程表明,2种可降解地膜的降解进程相似,均从覆盖后第38天表面开始出现裂纹,第58天开始出现明显降解,T3处理的降解进程总体上快于T2处理,普通地膜几乎无降解。随着地膜在田间置留时间加长,破碎程度加剧,可降解地膜的水蒸气透过量显著增加,力学性能(最大负荷、拉伸强度和断裂标称应变)显著下降,膜面微观形态和化学结构变化显著,普通地膜覆盖处理各项指标前后变化不明显。不同类型地膜的水蒸...