残膜密度及面积对土壤水分累积入渗量的影响

随着地膜使用量和年限的不断增加,残膜在农田土壤中不断累积并趋于破碎化,影响土壤水分的入渗过程。本研究采用室内土壤水分一维垂直入渗试验,通过设置5个残膜面积水平(0.25、0.5、1、2、8 cm^(2))和5个残膜密度水平(0、60、180、300、420 kg·hm^(-2))共21组试验处理,分析了不同残膜密度及面积对土壤水分累积入渗量的影响。结果表明:在容重1.53 g·cm^(-3)的黏壤土中掺入一定量的残膜,加快了土壤水分入渗速率,增加了累积入渗水量;不同残膜面积处理的总入渗水量总是在单片残膜面积为1 cm^(2)时出现突变或转折;残膜面积和残膜密度较大和较小时都会对累积入渗量产生显著影响,且以0.5 cm^(2)残膜面积与200 kg·hm^(-2)残膜密度组合处理为明显分界,单片残膜面积为0.25 cm^(2)时,累积入渗量最大;土壤中均匀混入单片面积≤0.25 cm^(2)的残膜后,土壤水分累积入渗量曲线的斜率变化显著不同于其他残膜处理,形成了“新构”土壤,具有独特的水分入渗特征。

残膜对土壤水分渗吸过程中湿润锋的影响

采用室内水分渗吸试验,通过设置6个残膜面积水平,分别为0.25,0.50,1.00,2.00,4.00,8.00 cm^(2),和4个残膜密度水平,分别为60,180,300,420 kg/hm^(2),以无膜作对照,共25组试验处理,分析了不同残膜密度及尺寸对湿润锋的运移的影响.分析结果显示,在容重为1.53 g/cm^(3)的黏壤土中混入残膜加快了土壤入渗过程,起到了促渗作用;且随着残膜密度的增大,入渗历时的最大值和最小值对应的单片残膜面积随之增大,促渗效应逐渐减弱;土壤中残膜密度较低时,残膜面积对湿润锋运移深度的影响程度大于残膜密度,残膜密度较高时,残膜密度的影响力增强;单片残膜面积为0.25 cm^(2)时,随着残膜密度的增加,入渗历时先减小后增大,在180 kg/hm^(2)处达到最小值;在土壤中均匀混入单片面积小于等于0.25 cm^(2)的残膜后,形成了新构土壤,具有独特的物理性质.

地膜残留对玉米产量和土壤理化性质的影响

为了探究地膜残留累积对玉米产量的影响,在定西市现有耕作方式下,根据试验地一次性揭膜后的地膜残留量,设定6个梯度的残膜密度,研究了地膜残留对玉米产量和土壤理化性质的影响。结果表明,随着残膜密度的增加,玉米成苗率、株高、生物量、穗重、百粒重和产量均呈现明显下降趋势,土壤质量也不断下降,集体表现在:残膜阻碍土壤水分的下渗,造成土壤0~30 cm各个土层之间含水率分布不均匀,当残膜密度达到1 020 kg/hm^2时,20~30 cm土层中含水率减少7.2%;土壤中有机质、水解氮、速效磷和速效钾含量均有所下降,这造成了生物量积累受阻,进而影响玉米产量。

长期膜下滴灌棉田残膜变化趋势研究

为探寻棉田土壤中残膜污染状况以及覆膜30 a棉田土壤中的残膜分布趋势,对试验区121团覆膜年限分别为5 a、9 a、11 a、13 a、15 a和19 a共6块棉田进行取样研究。运用Matlab程序构建BP神经网络模型,对取样数据进行分层预测和整体预测,结果表明：运用模型对残膜面积和质量数据进行整体预测,能够更好地反映实际情况下残膜在棉田土壤中的分布趋势,能够精准地预测本地区覆膜30 a棉田土壤中地膜残留状况;同时随着覆膜年限的增加,土壤表层大面积残膜在耕地作业下逐年碎裂,并向深层土壤移动,在30-40 cm深度的土壤中逐年残留。通过预测得到覆膜30 a棉田残膜密度达到419.19 kg·hm^-2,超出国家标准限值75.0 kg·hm^-2近6倍,为解决此问题可以覆盖厚度大于0.010 mm的农用地膜,并提高地膜回收率来保证棉田的可持续发展。