生物降解膜降解、保墒增温性能及对玉米生长发育进程的影响

通过3年试验,研究生物降解膜降解、增温保墒性能及全覆盖双垄沟播玉米苗期0~25 cm土壤温度动态和对玉米生长发育进程的影响,明确生物降解膜在生产中对普通农用地膜的可替代性。结果表明,生物降解地膜埋入土壤约30 d左右可以观测到降解效果,40 d以后开始快速降解,到80~90 d时降解可达到85%~95%,种植地膜玉米后,压入土壤或地膜上有土覆盖的部分同样有明显的降解效果,而垄上的地膜在玉米收后绝大部分仍与常规膜一样保持完好;生物降解膜保墒性能达普通农用地膜的90.4%~95.4%;作物生育前期0~25 cm土层08∶30、14∶30和20∶30平均温度比普通农用地膜低0.85℃,比露地高1.91℃;生物降解膜全覆盖双垄沟播玉米比裸地平作出苗提前5~9 d,成熟期提前11~12 d。生物降解地膜具有一定的增温、保墒作用,降低生产成本后,可在一定程度上替代不能降解的普通农用地膜。     

降解膜覆盖和磁化水滴灌对加工番茄土壤水分、产量和品质的影响

为探求北疆地区降解膜覆盖和磁化水滴灌技术对加工番茄土壤水分、加工番茄产量和品质的影响。设置黑色降解膜(M1)、白色降解膜(M2)2个覆膜水平,1000 Gs(T1)、2000 Gs(T2)、3000 Gs(T3)、4000 Gs(T4)、5000 Gs(T5)5个磁化水平进行完全组合试验,以塑料地膜覆盖无磁化水滴灌(M3T0)作为对照。结果表明：磁化水滴灌可使0-60cm土层土壤含水率显著提高,在磁化强度为T3时达到最大。磁化水滴灌可促进加工番茄植株生长,M1T3处理产量最高且灌溉水分利用效率最大,较M3T0处理分别极显著增加29.71%和29.70%(P<0.01)。磁化水滴灌提高了加工番茄可溶性糖、有机酸、维生素C、可溶性固形物含量,基于主成分分析对灌溉水分利用效率、产量和品质指标进行综合评价,得出最优处理为黑色降解膜覆盖,磁化水3000 Gs磁化强度滴灌(M1T3)。经济效益分析M1T3处理产投比和净收入最高,分别为1.836,38378元/hm²,与对照处理相比每公顷增收13281元。综合主成分分析和经济效益分析,研究认为黑色降解膜覆盖,磁化水300...     

一株淡紫紫孢菌对聚乙烯地膜降解能力的研究

为得到能够高效降解聚乙烯地膜的菌种资源，以青海大学农林科学院植保所提供的一株有降解聚乙烯潜力的菌株M2为研究对象，探究其对不同颜色（白色透明、黑色）聚乙烯地膜的降解能力。经形态学观察和ITS测序，确定菌株M2属于淡紫紫孢菌(Purpureocillium lilacinum)。以不接菌为对照，在30℃、150 r·min^-1摇床培养条件下，分别于培养30、60 d各取样一次，利用高分辨场发射扫描电子显微镜、水接触仪和傅里叶变换红外光谱仪分析该菌株对不同颜色聚乙烯地膜的降解效果。扫描电镜观察发现，经过30 d的降解，两种地膜均出现微小的破碎现象；经过60 d的降解，两种地膜都出现明显的孔洞，表面粗糙度显著增加，黑色地膜被降解的程度更高。通过测定地膜失重率发现，M2对白色透明地膜降解率为7.27%，对黑色地膜的降解率可达8.45%；降解30 d后，黑色地膜疏水性较白色透明地膜显著降低5.51%，降解60 d后，黑色地膜疏水性较白色透明地膜显著降低21.35%。经傅里叶变换红外光谱仪分析，M2向白色透明膜片稳定的化学结构中引入醚键，黑色膜片则被引入羟基和醚键，黑色膜片的吸收峰强度大于白色地膜。研究初步认定，菌株M2对黑色聚乙烯地膜有较好的降解能力。     

渭北旱塬不同覆盖材料对旱作农田土壤水分及春玉米产量的影响

为了探索半湿润区沟垄覆盖栽培条件下春玉米田的蓄墒效果和增产增收效应,2009—2010年在渭北旱塬采用普通地膜、生物降解膜和液态膜,设置了不同沟垄覆盖栽培模式,连续2a对土壤水分、产量和经济效益进行分析研究。结果表明,在玉米全生育期,普通地膜和生物降解膜能有效改善土壤的水分利用状况。与传统平作(对照)相比,普通地膜和生物降解膜覆盖处理,0~200 cm土壤平均贮水量分别增加了9.2%和8.6%,液态膜覆盖表现不稳定。2 a玉米平均产量普通地膜和生物降解膜分别较对照提高19.23%和17.82%(P<0.05),水分利用效率平均提高21.49%和20.25%;经济效益以普通地膜和生物降解膜最高,2 a平均纯收益分别较对照增收22.09%和20.44%,而液态膜处理的产量、水分利用效率及经济效益与对照均无显著差异。可见,覆盖生物降解膜和普通地膜有良好的蓄水保墒效果,显著增加了作物产量和水分利用效率,因此生物降解膜可以代替普通地膜应用于农业生产。     

3种地膜在不同覆膜方式下的控草效果及对玉米生长发育的影响

在陇东旱塬区杂草严重发生条件下,试验测定了3种地膜在不同覆膜方式下的控草效果及对玉米生长发育的影响。结果表明,化学除草地膜和黑色地膜以全膜双垄沟播、半膜平作和半膜垄作方式覆膜,对阔叶杂草的株防效和鲜重防效均在93%以上,对禾本科杂草的株防效和鲜重防效均在76%以上;白色地膜以半膜垄作和半膜平作方式覆膜对阔叶杂草有一定的控制作用,但对禾本科杂草作用微弱或无效,以全膜双垄沟播方式覆膜可引起杂草大量发生。化学除草地膜和黑色地膜以全膜双垄沟播方式覆膜,均可明显改善玉米主要农艺性状,显著提高玉米产量及效益,玉米产量较半膜垄作分别增产22.17%和24.78%、较半膜平作分别增产9.23%和5.74%,纯收益较半膜垄作分别增加3 553.13元/hm~2和3 828.78元/hm~2、较半膜平作分别增加1 343.46元/hm~2和736.30元/hm~2;白色地膜以全膜双垄沟播、半膜平作和半膜垄作方式覆膜,玉米主要农艺性状、产量及经济效益均较覆盖化学除草地膜和黑色地膜有明显下降。因此,在杂草严重或较重发生的地区,推荐采取化学除草地膜和黑色地膜全膜双垄沟播方式覆膜。     

生物降解地膜降解性能对南疆土壤温湿度及棉花产量的影响

以普通聚乙烯(PE)地膜为对照,研究了棉田3种成分含量不同的聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)生物降解地膜(A、B1和B2)的降解过程,分析了生物降解地膜对土壤温度、土壤含水量、棉花生长和产量的影响。结果显示:不同类型降解地膜的降解速率不同,降解速率排序为B1AB2;在棉花生育前期,生物降解地膜膜面保持完整,保温保墒效果差异不显著,但随着降解地膜的膜面降解破裂,膜下土壤温度和含水量开始降低,在棉花生育后期,生物降解地膜比普通地膜的土壤日均温低0.5℃～1.5℃,土壤含水量低2%～3%;A和B2生物降解地膜降解时间较早,使棉花生育中期生长受限,籽棉减产22.47%和23.06%,而B1生物降解地膜处理的棉花生育期与普通PE地膜基本一致,籽棉增产0.89%。B1生物降解膜具有较好的棉田覆盖应用潜力,较适用于南疆棉花种植。     

除草地膜在全膜双垄沟播玉米田的应用效果

覆膜至播种期土壤持续干旱条件下对2种除草地膜在全膜双垄沟播玉米田中的应用效果进行了研究。结果表明,化学除草地膜、黑色地膜和白色地膜覆盖下玉米出苗率依次为76.39%、69.44%和81.48%,三处理间差异不显著,与白色地膜相比,化学除草地膜和黑色地膜覆盖下,玉米株高略有降低,降幅依次为0.04%和3.29%;化学除草地膜、黑色地膜和白色地膜覆盖下,玉米株高整齐度依次为29.23、50.24和37.18,三者差异不显著;化学除草地膜和黑色地膜覆盖下,玉米成穗株率均略低于白色地膜,降低幅度依次为0.86%和2.72%;化学除草地膜和黑色地膜均较白色地膜有一定的增产作用,增产幅度分别为9.71%和10.56%;化学除草地膜的株防效和鲜重防效分别为4.38%和23.09%,黑色地膜的株防效和鲜重防效分别为96.72%和99.20%,两者差异极显著。黑色地膜在全膜双垄沟播玉米栽培中具有较大的应用价值,化学除草地膜在土壤持续干旱条件下不宜推广。     

全膜双垄沟播玉米田选用除草地膜的适宜田间杂草密度研究

在陇东旱塬生态条件下,田间测定了全膜双垄沟播玉米田选用化学除草地膜和黑色地膜的适宜田间杂草密度。结果表明,全膜双垄沟播玉米田覆盖白色地膜,玉米主要农艺性状、产量及经济效益均随田间杂草密度的增加而降低。杂草密度至少达到116.68株/m2和163.48株/m2时,分别选择覆盖化学除草地膜和黑色地膜可使玉米株高、株高整齐度、茎粗、茎粗整齐度、果穗长、果穗粗、穗粒数、百粒重、有效成穗株率、单位面积有效果穗数等主要农艺性状较覆盖白色地膜有明显改善,玉米产量和经济效益较覆盖白色地膜均有显著提高,产量增幅分别达到1.89%~48.18%和3.87%~47.72%,纯收益增幅分别达到4.49%~157.16%和11.21%~158.88%。     

不同材料膜覆盖对地温和花生叶片光合作用的影响

利用旱棚徽区试验,开展了花生平播后不同材料膜覆盖试验.分析得出:液态生物降解膜覆盖可以明显提高耕层土壤温度,在开花下针期全天平均提高0.2℃～1.1℃,结荚期平均提高0.1℃～1.7℃,保温性能较好,有利于作物前期的生长发育.纤维黑色纸膜覆盖和粉剂黑色降解膜覆盖对地温的影响相似,保温效果相对较差.聚乙烯膜覆盖地温始终处于较高值,与液态生物降解膜覆盖相比差异明显,均明显高于对照.液态生物降解膜与聚乙烯膜覆盖后在饱果成熟期叶片的Pn值提高21％和17％,其Tr值分别提高52％和15％,有利于花生产量的提高.液态生物降解膜适宜于花生覆膜应用.     

生物降解膜覆膜节水对沙砾土壤含水量及葡萄幼苗生长的影响

为了提高干旱半干旱地区水资源的利用率,加快生物降解膜的应用,以葡萄扦插苗为材料,在吐鲁番市二堡乡设置覆膜区和无覆膜区,其中覆膜区采用生物降解膜节水种植技术和3种不同膜（完全生物降解膜、半生物降解膜、普 通膜）处理,持续观测90 d,以无覆膜及覆膜区内普通膜为对照,分析生物降解膜作用下沙砾土壤含水量及葡萄幼苗生长的变化。结果表明：覆膜区比无覆膜区节水可达到60%;覆膜作用下可明显增加10～40 cm沙砾土层含水量,保水性能均高于无覆膜对照;覆膜区完全生物降解膜作用明显增加了葡萄幼苗的发芽数、叶片数、叶面积、新梢宽度生长量、新梢节数生长量;半生物降解膜明显增加了幼苗的发芽数、叶片数、叶面积、新梢叶片数生长量,但叶片多为展开的新叶,叶面积较小;普通膜明显增加了幼苗的发芽数、新梢节数生长量。覆膜对幼苗基径、新梢宽度、新梢长度、新梢节数及新梢叶片数、新梢长度生长量影响不显著。研究认为覆膜区完全生物降解膜不仅具有较好的保水性,还能促进大部分幼苗生长指标,综合效果最佳。     

不同矿化度(微)咸水膜下滴灌棉田土壤水盐分布及棉花生长特性研究

（微）咸水资源运用于农业灌溉为缓解干旱半干旱地区淡水资源紧缺问题提供了关键途径,适宜矿化度水质灌溉棉田可有效增加作物产量且在短期内不会加重土壤盐渍化。为探明不同矿化度水质膜下滴灌对棉田土壤水盐运移及棉花生长的影响,于2018—2020年开展测坑试验,设置1、2、3、4、5、6 g·L^-1等6个不同矿化度灌溉水源情景,分析土壤水盐、八大离子、水化学类型变化及棉花生长特性。结果表明：（1）（微）咸水灌溉下土壤含水率在花铃期达到峰值,矿化度5、6 g·L^-1处理下土壤含水率明显高于其他处理,窄行处灌后12 h各处理土壤含水率在60 cm土层处达到峰值,各处理土壤平均含水率峰值为20.61%;土壤盐分随着棉花生育期的推进及灌溉水矿化度的增加而增大,并逐年增加。（2）离子含量随着灌溉水矿化度增加而增加;（微）咸水灌溉下各处理盐分被滴灌水淋洗至60~100 cm土层,土壤溶液水化学类型主要为 Cl·SO₄-Na·Ca型。(3）灌溉水矿化度>4 g·L^-1时,棉花株高、茎粗、叶面积和叶绿素含量受到不同程度的抑制;4 g·L^-1处理下产量高出淡水处理0.02%,矿化度≤4 g·L^-1的水源灌溉下土壤积盐较少,是适宜的灌溉水源。     

膜下滴灌条件下不同水分处理对棉花产量和水分利用效率的影响

为探索新疆膜下滴灌棉田方便快捷的高效灌水模式,分别于2007年和2009年在乌鲁木齐采用大田小区试验,通过自制蒸发皿水面蒸发量控制灌水,研究了膜下滴灌条件下棉花生长和籽棉产量以及水分利用效率对不同水分处理的响应;两个生长季的试验结果表明,与全生育期充分灌水处理相比,蕾期和花铃期持续亏水处理均对棉花生长、产量和耗水过程产生不同程度的负面影响,但适时适度的水分亏缺对棉花籽棉产量的影响不明显,而且可节约22.78%~24.88%的灌水量,灌溉水利用效率提高了27.94%~34.85%。蕾期轻度亏水(灌水定额为70%水面蒸发量)、花铃后期重度亏水(灌水定额为50%水面蒸发量)、花铃前期充分供水(灌水定额为100%水面蒸发量)的调亏灌溉模式是一种方便快捷的优质高效灌溉模式,可作为膜下滴灌条件下新疆棉花生产的一种适宜灌水模式。     

微咸水膜下滴灌条件下南疆棉花水肥耦合规律研究

为寻求劣质水(微咸水)滴灌施肥下的水肥耦合最优模型,通过正交实验设计,从水、肥、盐三个方面分析了不同生育期棉花耗水、土壤水分、土壤盐分、硝态氮等土壤因子的变化.结果表明:棉花耗水量与灌溉定额及土壤盐分有一定的相关关系.蕾期和花铃前期各处理土壤水分变异系数较大;花铃后期土壤硝态氮的积累量则逐渐增加;矿化度2～3 g·L-1的微咸水与淡水混灌对棉田土壤盐分的积累影响较小;正交分析得出了最优水平为灌水量为600mm,咸淡配比为2∶1,尿素施入量为80 kg· 667m-2.方差分析表明灌溉定额和施肥量两个因素对产量有显著影响,并利用SPSS软件建立了两者与产量的二次回归模型.     

膜下滴灌条件下棉花年际需水量变化试验分析

为探索新疆准噶尔盆地南缘区膜下滴灌棉花年际需水量、水分生产率、作物系数、生长动态等变化,连续3年开展了灌溉试验,研究棉花耗水规律及气象因素对耗水规律的影响。结果表明:棉花生育期总耗水量随灌水量增加而增大,各处理(处理T1、T2、T3、T4分别为300、375、450、525 m~3·hm~(-2))耗水量差异显著,耗水量在343~625 mm之间;不同年份气象要素中气温对棉花生育阶段需水量影响最大;棉花皮棉产量与全生育期灌水量呈二次抛物线关系,水分生产率随灌水量的增加而降低,其值范围0.65~0.34 kg·m~(-3);不同时期棉花作物系数大小表现为:开花~吐絮现蕾~开花吐絮~收花出苗~现蕾播种~出苗,全生育期作物系数呈现单峰值变化,峰值出现在开花~吐絮期;生育期内棉花株高、叶面积指数和叶绿素均呈先增后减,最后保持平稳的趋势。不同处理棉花株高和叶面积指数与灌水量呈正比关系,随灌水量增大而增加,全生育期内株高和叶面积指数峰值出现在花铃期,叶绿素峰值出现在蕾期。     

微咸水造墒对不同种植方式棉花生长的影响

采用小区对比试验,研究了5 g/L微咸水造墒对基质育苗移栽覆膜(JZPM)、基质育苗移栽无覆膜(JZ)、沙培育苗移栽覆膜(SPPM)、沙培育苗移栽无覆膜(SP)、点播覆膜(DBPM)、点播无覆膜(DB)等6种种植方式棉花生长发育和产量的影响。结果表明:在相同种植方式下,覆膜处理棉花的成苗率、形态发育指标、生殖器官分配指数、籽棉产量及霜前花率明显高于无覆膜处理;不同栽培方式下,JZPM处理显著提高了棉花的成苗率,加快了棉花的生育进程,但后期出现严重的倒伏、早衰现象,DBPM处理呈现了最为稳定的生长动态。在补全苗的情况下,DBPM处理的籽棉产量最高,其产量比JZPM、SPPM、DB、SP、JZ等处理分别增加了10.08%、31.03%、28.88%、32.78%和39.16%,方差分析结果显示,JZPM和DBPM处理间的产量差异不显著,但显著高于其它各处理。DBPM和JZPM两种栽培方式在该区微咸水灌溉中具有广阔的应用前景。     

滴灌长绒棉水氮定量耦合效应研究

本研究目的在于在滴灌长绒棉生育期灌水量及施氮量一定条件下,调节不同时期的水氮配比,进一步优化水氮管理,提高产量,为农业生产提供理论指导。试验方法：在长绒棉主产地阿瓦提县,选用新海24号,设9个不同水、氮配比处理,研究生育期生理指标及产量的变化。试验结果：（1）不同时期灌水量变化对长绒棉生育进程的影响大于施氮量变化;（2）不同水氮配比对长绒棉生育前期（7月5日前）及后期（8月1日后）单株叶面积影响较大;叶片净光合速率（Pn）在出苗后45 d左右均达最高值,在出苗后60～75 d迅速下降,Pn最大值第二次出现的时间及下降速率差异较大,9个处理中,以7月5日前灌水130 m3·666．7m-2,追氮10．44 kg·666．7m-2;7月6日至7月31日灌水78 m3·666．7m-2,追氮17．4 kg·666．7m-2;8月1日后灌水52 m3·666．7m-2,追氮6．96 kg·666．7m-2的水氮配比（N3W1）Pn二次峰值出现时间最早,在出苗后75 d,为22．7μmol·m-2·s-1,且持续时间长,下降缓慢;（3）通过对8月21日的单株成铃数分析表明：N3W1处理单株成铃最多,为15．8个·株-1,脱落率最低,仅为41．5％。结论：在滴灌长棉生育期所需纯氮20 kg,灌水约260 m3·666．7m2条件下,以7月5日前灌水130 m3·666．7m-2,追氮10．44 kg·666．7m-2;7月6日至7月31日灌水78 m3·666．7m-2,追氮17．4 kg·666．7m-2;8月1日后灌水52 m3·666．7 m-2,追氮6．96 kg·666．7m-2的水、氮配比方式最利于长绒棉经济产量的形成。     

膜下滴灌条件下不同矿化度水对土壤水盐动态及棉花产量的影响

塔里木盆地分布着相当大面积矿化度在3~5 g/L之间的浅层地下咸水,有很大的开发利用潜力。通过微区测坑试验,采用膜下滴灌技术,用不同矿化度的咸水灌溉棉花,探求其对土壤水盐动态和棉花产量的影响。研究表明:(1)土壤盐分和水分二者的动态变化是紧密相关的,其中,土壤盐分动态变化主要受大气和灌溉水的影响,土壤水分的动态变化主要受棉花生长阶段和灌溉水的影响;(2)咸水膜下滴灌与淡水膜下滴灌同样具有淋洗和压盐效果;(3)通过棉花产量分析发现:与采用淡水灌溉相比,咸水灌溉对产量,单株铃数和单铃重具有一定的影响,对衣分没有影响;(4)当灌溉水矿化度大于3.24 g/L时,不利于塔里木盆地进行农业生产。     

秸秆还田与长期连作棉田土壤水稳性团聚体特征

以棉花长期连作定点试验田为研究对象,研究秸秆还田对长期棉花连作土壤水稳性团聚体及有机碳分布的影响。试验设长期连作5、10、20 a和30 a的秸秆还田小区及长期棉花连作5、10 a和20 a无秸秆还田小区,共计7个处理,每个处理3个重复。结果显示:无秸秆还田条件下,随着连作年限的增加,土壤1~0.25 mm水稳性团聚体含量和团聚体中有机碳含量逐渐降低,0.053 mm水稳性团聚体含量逐渐增加;而秸秆还田可以显著提高长期连作棉田土壤中1~0.25 mm水稳性团聚体含量、团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)值及团聚体中有机碳含量;秸秆还田条件下随着连作年限的增加,土壤1~0.25 mm水稳性团聚体含量逐渐增加,0.053mm水稳性团聚体含量逐渐降低,且对0~30 cm耕作层土壤影响较大;与无秸秆还田相比,秸秆还田长期连作棉田,随着连作年限的增加,团聚体分形维数(D)逐渐降低,而无秸秆还田分形维数(D)逐渐增加,团聚体分形维数表现为随土层加深而增大,最后在20~30 cm处趋于稳定。说明秸秆还田显著提高长期连作棉田水稳性团聚体的稳定性,对改善土壤结构、提升土壤的肥力具有积极作用,能够缓解长期连作对土壤物理性状产生的不利影响。     

膜下滴灌棉田土壤水盐动态变化

通过对轻度和中度盐渍化棉田整个生育期土壤水分、盐分含量的动态监测,分析了膜下滴灌棉田土壤水、盐动态变化及其相互作用的关系。结果表明：整个生育期中度盐渍化棉田土壤水分含量要高于轻度盐渍化棉田,土壤水分含量变化规律和土壤盐分含量变化规律相似,均表现出生育前期下降、中期稳定、后期略微增加的趋势;膜下滴灌能够在滴水过程中明显降低土壤中表层0～40 cm盐分含量,下层40～80 cm土壤为盐分聚集区域;以0～20 cm土壤盐 分含量模拟0～40、0～60、0～80、40～80 cm土壤盐分含量,幂函数和线性函数模拟结果较好,模拟0～40、0～60 cm的盐分含量结果达极显著相关,0～80 cm的模拟结果达到显著相关,模拟40～80 cm的土壤盐分变化结果不显著。     

不同种植方式对棉田土壤温度、棉花耗水 和生长的影响

通过2010-2011年大田试验,研究了平作、沟播和地膜覆盖(沟播+地膜覆盖)下棉花生长、水分消耗以及棉田地温变化情况.结果表明:地膜覆盖对棉花苗期和现蕾期地温日变化、最高温影响最大,通过提高土壤温度的最高值来影响土壤温度变化,开花结铃期以后种植方式对地温的影响不明显;不同种植方式对土壤水分也产生了一定影响,覆膜处理的土壤含水量高于其他2种处理,2010年覆膜和沟播处理比平作处理下的水分利用效率分别提高62.4％和25.3％,2011年为26.1％和10.3％;覆膜处理下的棉花净光合速率、生物量和籽棉产量都高于平作和沟播处理,而沟播与平作间的差异不明显;与平作相比,2010和2011年覆膜和沟播处理下的棉花水分利用效率分别提高了0.17、0.10 kg·m-3和0.10、0.03 kg·m-3.覆膜处理与沟播和平作处理相比,能够提高棉花生育前期的地温,有效地保持土壤水分,有利于棉花增产,最终提高了水分利用效率.