生物降解地膜降解特性及其对玉米产量的影响

【目的】研究可降解地膜的降解性能及其对玉米生长发育、土壤温度、干物质积累与产量的影响。【方法】采用不同可降解膜天壮(氧化-生物双降解生态地膜)、天野(全生物降解地膜)、弘睿(全生物降解地膜)、PED(聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜)和CK,进行地膜栽培玉米对比试验。【结果】弘睿降解地膜的降解强度较其它2种降解地膜有优势,弘睿降解地膜和天野处理比天壮处理早10 d进入了2级降解并最终在玉米收获期都进入了崩裂期;天野和天壮处理与CK处理相比减产7.1%和12.44%,弘睿处理与CK处理在产量方面无明显差异。【结论】弘睿可降解地膜较适宜新疆北疆地区玉米生长需求。     

不同类型全生物降解膜填埋试验

全生物降解膜替代传统PE地膜是解决农业废旧农膜污染问题的重要创新举措。本文分别选用厚度为0.01mm和0.008 mm的PBAT材质及PLA+PBAT混合材质共4种类型全生物降解地膜及厚度为0.01 mm的普通PE膜为试验材料,并设置未使用和上年度使用过的相同类型新旧地膜进行填埋试验,比较不同类型地膜的降解性能。结果表明,相同填埋条件下,较之PE地膜,新的4种全生物降解膜均发生不同程度降解,随时间推移全生物降解膜降解加剧,12个月后,厚度为0.01 mm和0.008 mm PBAT处理分别降解为碎裂模块,失重率分别为66.67%和67.75%,厚度为0.01 mm和0.008 mm PLA+PBAT处理降解为微小碎片,失重率分别为71.88%和73.43%。已使用过但未降解的4种全生物降解膜亦均发生类似降解趋势,12个月后,较新生物降解膜失重率分别高5.53%、15.23%、10.82%和11.40%。结合本试验结果,生产中可根据作物生长特性向农户推荐适宜类型的全生物降解膜。     

全生物可降解地膜覆盖大蒜应用效果评价

为评价全生物可降解地膜覆盖大蒜的农田适用性及推广可行性,以裸地(CK₁)和2种PE地膜(CK2、CK3)作对照,研究0.006 mm(A)、0.008 mm(B)、0.01 mm(C)和0.01 mm(D)4种全生物可降解地膜的增温、保墒、降解等性能,及对秋播大蒜生长发育的影响。结果发现,参试4种全生物可降解地膜的诱导期长短顺序为D>C>B/A,功能期在210～140 d不等;地膜C和D能满足鲁南地区秋播大蒜对地膜功能期不低于180 d的要求。覆盖PE地膜处理的土壤含水量大于覆盖全生物可降解地膜的处理,且同种类型的地膜厚度越大保墒效果越好。土壤积温按照CK3、D、C、B、A、CK2、CK₁的顺序降低。与裸地处理相比,覆膜处理根系数量增加约30%,蒜头产量提高28.06%～34.69%,但覆膜处理间差异不显著。覆盖全生物可降解地膜的处理大蒜抽薹期比覆盖PE地膜晚2～3 d。以上结果表明,全生物可降解地膜的增温、保墒及对大蒜生长发育的促进作用与普通PE地膜相当,可以作为替代普通PE地膜解决蒜田地膜污染的有效措施。     

不同厚度地膜一膜三年覆盖对土壤水热效应、玉米产量及地膜残留的影响

为探讨不同厚度地膜一膜三年覆盖对土壤水热效应、玉米产量及地膜残留的影响,分别设置厚度为0.008、0.010、0.012、0.015 mm的地膜一膜三年覆盖大田试验。结果表明:①厚度0.012、0.015 mm地膜覆盖三年仍有较好的增温保墒效果,生育期耗水量仅比一年一覆膜（CK）增加1.96%、1.14%,玉米播种至拔节期土壤温度分别降低0.74、0.71 ℃。②一膜三年覆盖不同程度影响了作物生长发育,降低了玉米产量及水分利用效率。0.008 mm地膜处理的产量、水分利用效率显著低于CK 13.24%、18.12%;但0.010、0.012、0.015 mm处理与CK相近,产量和水分利用效率的降幅分别为2.27%～4.09%、2.85%～8.36%。③一膜三年覆盖有效降低了投入成本,玉米产投比比CK分别显著提高13.73%、25.00%、26.47%、25.49%。④一膜三年覆盖显著降低了地膜残留量,比CK降低55.74%～61.42%;但厚度为0.008、0.010 mm地膜使用后易破碎、不易回收,使地膜残留系数分别高达35.60%、32.97%;地膜厚度为0.012、0.015 mm时,地膜残留系数可分别降低到21.99%、19.81%。研究认为,一膜三年覆盖中采用厚度大于0.012 mm地膜,可保证玉米产量,提高水资源利用效率及产投比,有效降低残膜污染。     

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气透过能力总体表现为T3>>T2>T1,力学性能表现为T1>T2>T3,覆盖后98 d地膜微观表面粗糙度表现为T3>T2>T1,与田间观测效果及地膜相应物理指标结果相一致。通过计算（失重法）得出可降解地膜T2和T3的当季降解率分别为37.4%和47.8%,降解残片以<4 cm²和4—25 cm²的中小规格为主。【结论】可降解地膜可在保障玉米产量的同时实现自身降解,减少农田残留。从产量、降解特性和残留率等方面综合评价,以PBAT全生物降解地膜替代普通地膜应用于辽西半干旱区玉米覆盖栽培更具潜力。     

地膜颜色和厚度对玉米生长及产量的影响

研究了不同颜色和厚度的塑料薄膜覆盖对玉米生长发育和产量的影响。结果表明,绿洲灌区风沙土覆盖薄膜厚度为0.012 mm时,以覆盖黑色地膜的玉米折合产量最高,为15 583.3kg/hm~2;覆盖白色地膜的折合产量次之,为15 375.0 kg/hm~2;覆盖蓝色地膜时,玉米前期生长较快,但折合产量较覆盖白色地膜下降。且薄膜厚度为0.012 mm时有利于废旧薄膜的回收利用。白色地膜随着厚度的增加,玉米产量呈逐渐增大的趋势,覆盖薄膜厚度超过0.012 mm时,玉米产量反而随薄膜厚度的增加而降低。     

地膜对农田土壤及玉米籽粒邻苯二甲酸酯累积状况的影响

为探讨邻苯二甲酸酯(PAEs)在土壤-植物系统中的残留和累积状况,检测了不同厚度(0.012、0.010、0.008 mm)和不同降解类型地膜中PAEs的含量,动态比较了地膜处理方式(填埋和暴晒)对PAEs在土壤中的残留情况,通过田间试验分析了不同覆膜年限(5、15、25 a)对土壤和玉米籽粒PAEs累积的影响。结果表明:0.012 mm的加厚地膜PAEs含量高于普通(0.008 mm)地膜,可降解地膜中PAEs的含量高于PE地膜,检出PAEs同系物分别为DMP、DEP、DBP、DEHP和DNOP共5种,其中DBP和DEHP含量较高。大田处理90 d后发现,不同降解类型地膜填埋处理的土壤PAEs含量平均高出暴晒处理1.49倍,表明土壤PAEs含量受地膜处理方式的影响。随着覆膜种植年限的延长,玉米地土壤PAEs累积增加,其中以DBP和DEHP增加最明显。玉米籽粒中仅检测到PAEs同系物DBP,且土壤中PAEs含量与籽粒中的呈显著正相关,说明玉米会吸收土壤中的PAEs并转移到籽粒中。     

渭北旱塬保护性耕作对春玉米产量及水分利用效率的影响

【目的】研究渭北旱塬免耕和传统耕作条件下不同覆盖方式对春玉米产量和水分利用效率的影响,为渭北旱塬春玉米的高产栽培提供参考。【方法】在渭北旱塬以春玉米"沈单10号"为供试材料,以传统耕作不覆盖为对照,研究了传统耕作+秸秆覆盖、传统耕作+地膜覆盖、传统耕作+秸秆地膜双覆盖、免耕不覆盖、免耕+秸秆覆盖、免耕+地膜覆盖、免耕+秸秆地膜双覆盖时春玉米产量和水分利用效率的变化。【结果】免耕秸秆地膜双覆盖对春玉米的农艺性状有明显改善作用,与传统耕作不覆盖相比,其株高增长19.82%,穗位高增长47.55%;免耕和覆盖均可提高春玉米的产量,其中免耕秸秆地膜双覆盖的产量最高,达9 219kg/hm2,比传统耕作不覆盖增产28.89%;秸秆地膜双覆盖可以显著提高春玉米的水分利用效率,与传统耕作不覆盖相比,免耕秸秆地膜双覆盖的水分利用效率提高了40.28%,传统耕作秸秆地膜双覆盖的水分利用效率提高了46.81%。【结论】免耕秸秆地膜双覆盖可以明显提高春玉米的产量和水分利用效率,且对春玉米的农艺性状有一定改善作用。     

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。     

全生物可降解地膜在花生栽培上的应用及其降解性能

针对普通PE地膜在花生覆膜栽培中的环境污染问题,进行2种全生物可降解地膜与普通PE地膜的对比试验研究,重点监测土壤温度、水分及花生产量的差异,通过作物覆膜栽培试验、暴晒试验和填埋试验的立体化研究,评价地膜的应用效果和降解程度。结果表明:全生物可降解地膜与普通PE地膜的保温保水作用基本一致,不同降解地膜间无明显差异;地膜覆盖能够大幅度提高产量,全生物可降解地膜比普通PE地膜产量有所增加,同时全生物可降解地膜具有明显的降解效果,可有效减缓对土壤的污染残留。     

可降解地膜覆盖对辣椒水肥利用和生长的影响

为了减轻农田白色污染,加快可降解地膜的应用,我们采用模拟实验,比较了新开发的淀粉基可降解地膜对辣椒水分利用效率、品质及植株中氮素分布的影响。结果表明,可降解地膜和普通地膜覆盖都能显著增加辣椒的产量和提高产量水分利用效率。对品质而言,覆盖地膜处理辣椒果实p H、维生素C含量显著高于CK,且其电导率、阳离子交换量和硝酸盐含量显著低于CK。降解膜和普通地膜对辣椒产量和品质的影响差别不大,可降解地膜可作为普通膜的替代产品投入应用。     

不同材料地膜覆盖对玉米生物学性状的影响

【目的】比较同一气候条件下不同材料地膜覆盖的集雨效果,为选择高效集雨保墒、环保无污染的覆盖材料提供理论依据。【方法】在2008-2009年于渭北旱塬选用普通地膜、生物降解膜和液态膜3种材料,在玉米不同时期进行覆盖(生育期覆盖和周年覆盖),以不覆盖的传统平作为对照,比较不同覆盖材料对土壤含水量、温度及玉米生长发育、生物量和产量的影响。【结果】与对照相比,普通地膜和生物降解膜覆盖处理,5～10cm土层土壤平均温度分别增加了1.6和1.3℃,0～200cm土壤平均含水量分别增加了7.8%和7.3%,玉米生育期普遍提前,株高和生物量较对照显著增加(P0.05);液态膜覆盖表现不稳定。2年试验中,玉米生育期覆盖普通地膜、生物降解膜和液态膜处理的籽粒产量较对照分别提高19.96%,19.67%和4.77%,水分利用效率平均提高30.67%,29.69%和7.36%;周年覆盖普通地膜、生物降解膜和液态膜籽粒产量比对照分别提高23.75%,23.90%和5.31%,水分利用效率提高32.06%,31.59%和8.44%;生育期和周年覆盖普通地膜、生物降解膜的增产作用均达显著水平(P0.05)。【结论】覆盖生物降解膜和普通地膜均能显著增加作物产量和水分利用效率,且两者之间无明显差异,因此生物降解膜可以替代普通地膜应用于农业生产。     

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。     

地膜降解特征对土壤水热效应和玉米产量的影响

为探讨可降解地膜降解特征对土壤的增温保墒效应和对玉米产量的影响,2015年4月至2017年3月在河西绿洲灌区张掖节水农业试验站进行了玉米覆盖可降解地膜、普通地膜及露地栽培对比试验。基于各测试指标2015年、2016年2年的平均值,结果表明:不同降解膜降解速率有明显差异。降解膜A、B、C在覆膜80 d内性能比较稳定,在覆膜170 d时,降解膜A质量损失率仅为12.3%,降解膜B和C质量损失率高达82.4%、91.4%。3种降解膜具有显著的保墒性能,随降解膜破损度的增加,保墒性能降低。在苗期,0~120 cm土层,降解膜A耗水量比普通膜降低6.4%,降解膜B和C增加5.2%、6.5%。在收获期,降解膜A、B、C耗水量比普通膜增加8.8%、9.5%、11.2%;覆盖降解地膜能明显提高玉米播种至拔节期0~15 cm土壤温度,但与普通地膜相比,降解膜A、B和C土壤温度仅降低0.5、1.5、1.4℃。三种降解膜产量显著高于露地对照42.2%、37.1%、38.3%;与普通膜相比,降解膜A增产0.6%,降解膜B和C仅减产3.0%和2.2%。综合上述研究结果,降解膜A增温保墒效果好,玉米产量高,但降解效果最差。降解膜B和C具有较好的增温保墒效果,可满足作物对温度水分的需求,有利于玉米生长发育及产量的提高,并且灌浆中后期降解速度加快,降解效果好。研究认为,在河西灌区降解膜B和C替代普通地膜应用于玉米生产具有可行性。     

可降解地膜覆盖对巩留县玉米产量的影响

为筛选出适合巩留县玉米田的降解地膜类型,使用6种全生物可降解地膜和1种常规PE膜,在大田里进行试验,研究降解地膜对土壤温度及作物产量的影响。结果表明:5号地膜和6号地膜在玉米产量方面与普通PE膜无差异,其它降解地膜显著减产;大田土壤温度与玉米产量呈正相关关系。     

露地番茄生物降解膜筛选研究

【目的】为了筛选适合宁夏灌区露地番茄生产的降解膜。【方法】通过田间试验，研究不覆膜、常规地膜，以及4种生物降解膜对露地番茄产量、生育期内土壤温度、土壤水分含量、地膜残留的影响。【结果】与不覆膜处理相比，常规地膜和生物降解膜覆盖均可显著提高露地番茄产量，但生物降解膜较常规地膜显著减产5.9%～16.5%，百利基生物降解膜的产量效应最高。试验表明生物降解膜均能起到保温保墒效果，常规地膜残留量最高，中原塑业生物降解膜残留量最低。【结论】综合考虑露地番茄产量效应、保温保墒效应和当季残留风险，在宁夏灌区露地番茄生产中应首选百利基生物降解膜。     

地膜覆盖条件下黄土高原玉米产量及水分利用效应分析

【目的】综合评价地膜覆盖玉米的产量以及水分利用效应,为黄土高原地区玉米生产合理利用地膜覆盖技术提供指导。【方法】本文在中国知网(CNKI),Web of Science与EI Compondex文献数据库,收集了从2000—2017年间已发表的黄土高原地膜覆盖玉米产量及水分利用文章数据,综合分析了地膜覆盖对玉米产量、水分利用及水分利用效率的影响。【结果】黄土高原半膜覆盖平均产量为9 348 kg·hm~(-2),较对照产量7 059 kg·hm~(-2)增产33%,全膜覆盖平均产量为9 191 kg·hm~(-2),较对照产量5 910 kg·hm~(-2)增产56%,半膜覆盖或者全膜覆盖均显著提高了玉米产量,但是全膜覆盖和半膜覆盖之间玉米产量相近,没有显著差异。另外,半膜覆盖海拔高度超过630m时或全膜覆盖海拔高度超过900 m时,玉米增产率随海拔高度的增加而呈增加的趋势,可能与覆膜提高土壤温度有关。半膜覆盖平均蒸散量为385 mm,较对照蒸散量389 mm减少1.0%,全膜覆盖平均蒸散量为366 mm,较对照蒸散量357 mm增加2.8%,半膜覆盖玉米蒸散量较不覆膜有所减少,但是全膜覆盖显著增加了玉米蒸散量,不过2种覆膜措施的蒸散量之间差异不显著。半膜覆盖平均水分利用效率为17.3 kg·hm~(-2)·mm-1,较对照水分利用效率13.2 kg·hm~(-2)·mm-1增加31%,全膜覆盖平均水分利用效率为17.5 kg·hm~(-2)·mm-1,较对照水分利用效率11.7kg·hm~(-2)·mm-1增加50%,半膜覆盖与全膜覆盖均显著提高了玉米水分利用效率,但是全膜覆盖和半膜覆盖之间玉米水分利用效率相似,没有显著差异。覆膜显著增加玉米产量及水分利用效率与其降低土壤无效蒸发量(57 mm),提高玉米潜在的蒸腾效率有关(11.2 kg·hm~(-2)·mm-1)。【结论】在区域尺度上半膜覆盖与全膜覆盖对玉米产量、蒸散量及水分利用效率具有等效性,考虑到地膜的环境污染与经济成本等因素,推荐黄土高原玉米栽培选用半膜覆盖。     

不同方式周年覆盖对黄土高原玉米农田土壤水热的调控效应

【目的】探究黄土高原半干旱区不同覆盖方式调控土壤水、热与持续增产、增效的协同效应,为该区确立高效、环保覆盖方式提供理论依据。【方法】设置塑料地膜全膜覆盖(PM)、降解膜全膜覆盖(BM)、膜垄种植(RH)和秸秆覆盖(SM)4种不同周年覆盖(休闲期+生育期)方式,以裸地不覆盖为对照(CT),通过3年大田定位试验,研究不同覆盖方式对土壤水、热时空动态变化规律及其利用特征的影响。【结果】周年覆盖能有效抑制休闲期土壤水分无效蒸发,提高降水潜在利用效率,PM、BM、RH和SM处理休闲期分别较CT多储水53、51、32和36 mm,降水潜在利用效率分别提高了14%、12%、11%和10%。地膜覆盖增温显著,有效提高了玉米干物质累积速度,缩短了其生育进程,其中PM、BM和RH处理拔节期分别较CT提前了15、8和7 d,成熟期分别提前了17、7和7 d。与CT处理相比,PM、BM和RH处理产量增幅分别为52%、32%和27%,积温生产效率分别提高了57%、15%和58%,水分利用效率分别提高了31%、14%和26%,降水利用效率分别提高了53%、27%和29%,耗水系数则分别降低了33%、21%和22%。SM处理能有效增加玉米生育期土壤储水量,但土壤温度的降低导致其生长发育迟缓,其拔节期和成熟期分别较CT推迟了4 d和5 d,最终产量、水分生产效率和积温生产效率分别降低了21%、18%和9%。PM处理增加了农田耗水量,其季末供水能力分别较BM、RH和SM降低了19、56和86 mm。但PM处理土壤水分平衡受生育中后期降水量影响较大,2015年7—9月降水量较多年平均值减少71 mm,PM处理收获期100—200 cm土层土壤储水量较CT处理减少28 mm,并较土壤稳定度降低5.4 mm,造成深层土壤水分亏缺。【结论】塑料地膜全膜覆盖是黄土高原半干旱区协同提高土壤水、热资源利用效率,增加玉米产量的有效措施,然而在玉米生育中后期遭遇干旱容易引起深层土壤水分亏缺和产量波动;降解膜全膜覆盖和膜垄种植处理的增温和增产效果均弱于塑料地膜全膜覆盖,但更有利于维持土壤水分平衡;秸秆覆盖降温、减产效果明显,不推荐在气温较低的半干旱区应用。     

不同灌水水平及一膜两年覆盖对玉米干物质积累与土壤温度的影响

【目的】为给绿洲灌区玉米生产优化耕作措施、地膜再利用和水分高效利用提供理论依据.【方法】以大田玉米为研究对象,在不同灌水水平下研究了覆膜免耕(NT)、秋免耕春覆膜(RT)和传统耕作覆膜(CT)方式下农田土壤温度和干物质积累的相关性.【结果】与CT和RT相比,覆膜免耕显著降低了玉米苗期的增温效果,NT平均地温分别较RT和CT方式低1.5和1.8℃,而对玉米拔节期以后的土壤温度无明显影响,且玉米全生育期0~25cm土壤平均温度在不同覆膜方式间无显著差异.覆膜免耕玉米相对生长率在抽雄吐丝期前明显低于CT和RT处理,分别低16.87%和18.34%;而吐丝期至成熟期,分别较RT和CT方式高出17.84%和18.80%.土壤温度与其干物质积累在玉米苗期具有显著线性正相关关系.覆膜免耕方式下玉米可获得与两种新膜覆盖方式相当的产量,且在低灌水水平下获得籽粒产量显著高于传统覆膜处理,覆膜免耕较传统覆膜处理高出16.39%.【结论】覆膜免耕虽对玉米苗期的土壤温度和干物质积累有显著影响,但可获得与两种新膜覆盖相当的籽粒产量,是适于西北绿洲灌区的具有良好生态效益的农田覆膜节水管理新技术.     

地膜覆盖条件下黄土高原玉米产量及水分利用效应分析

【目的】综合评价地膜覆盖玉米的产量以及水分利用效应,为黄土高原地区玉米生产合理利用地膜覆盖技术提供指导。【方法】本文在中国知网（CNKI）,Web of Science与EI Compondex文献数据库,收集了从2000—2017年间已发表的黄土高原地膜覆盖玉米产量及水分利用文章数据,综合分析了地膜覆盖对玉米产量、水分利用及水分利用效率的影响。【结果】黄土高原半膜覆盖平均产量为9 348 kg·hm^-2,较对照产量7 059 kg·hm^-2增产33%,全膜覆盖平均产量为9 191 kg·hm^-2,较对照产量5 910 kg·hm^-2增产56%,半膜覆盖或者全膜覆盖均显著提高了玉米产量,但是全膜覆盖和半膜覆盖之间玉米产量相近,没有显著差异。另外,半膜覆盖海拔高度超过630 m时或全膜覆盖海拔高度超过900 m时,玉米增产率随海拔高度的增加而呈增加的趋势,可能与覆膜提高土壤温度有关。半膜覆盖平均蒸散量为385 mm,较对照蒸散量389 mm减少1.0%,全膜覆盖平均蒸散量为366 mm,较对照蒸散量357 mm增加2.8%,半膜覆盖玉米蒸散量较不覆膜有所减少,但是全膜覆盖显著增加了玉米蒸散量,不过2种覆膜措施的蒸散量之间差异不显著。半膜覆盖平均水分利用效率为17.3 kg·hm^-2·mm^-1,较对照水分利用效率13.2 kg·hm^-2·mm^-1增加31%,全膜覆盖平均水分利用效率为17.5 kg·hm^-2·mm^-1,较对照水分利用效率11.7 kg·hm^-2·mm^-1增加50%,半膜覆盖与全膜覆盖均显著提高了玉米水分利用效率,但是全膜覆盖和半膜覆盖之间玉米水分利用效率相似,没有显著差异。覆膜显著增加玉米产量及水分利用效率与其降低土壤无效蒸发量（57 mm）,提高玉米潜在的蒸腾效率有关（11.2 kg·hm^-2·mm^-1）。【结论】在区域尺度上半膜覆盖与全膜覆盖对玉米产量、蒸散量及水分利用效率具有等效性,考虑到地膜的环境污染与经济成本等因素,推荐黄土高原玉米栽培选用半膜覆盖。