降解地膜覆盖对土壤环境和旱地马铃薯生育的影响

为减轻农田白色污染,提高旱作区农作物水分利用效率,在内蒙古阴山北麓进行了地膜覆盖模拟试验。研究不同覆膜处理对土壤温度、水分和旱地马铃薯生长发育的影响。不同覆膜处理土壤温度无显著差异。2008与2009年降解膜C水分利用效率分别为73.25与63.05,均高于其他2种降解膜。从马铃薯生长发育来看,3种降解膜处理出苗率均显著高于普通膜,株高和叶片数降解膜处理要显著低于普通膜,商品薯产量和数量不同膜处理无显著差异。降解膜保温效果良好,但保水性能相对较差;多年生产实践表明当地农作物生长发育主要限制因子为水分,所以降解膜在该干旱区的推广还有待考虑。

降解地膜覆盖对土壤环境和旱地向日葵生长发育的影响

为了减轻农田白色污染,提高旱作区农作物温度和水分利用效率,在阴山北麓进行了地膜覆盖模拟试验。研究不同覆膜处理对土壤温度、水分和旱地向日葵生长发育的影响。结果表明:覆膜处理较露地处理地温平均提高了3℃左右,日本降解膜增温作用最为明显。2009年与2010年,日本降解膜处理的向日葵水分利用效率分别为8.19、7.23kg/(hm2.mm),表现均高于其他试验处理。从生长发育结果来看,日本膜处理的向日葵生育期较露地处理和广东膜处理有所提前,籽实产量等性状指标值与普通地膜无显著差异,但均显著高于露地处理。从地膜降解结果来看,广东膜裂解早,增温保墒作用不足;日本膜约90天分解为碎块,此时向日葵已渡过低温期,日本膜增温保墒作用良好,对向日葵增产作用显著,同时生态环保,适宜在该干旱半干旱地区推广。

不同覆膜处理对土壤水分温度及春玉米产量的影响

为了研究可降解地膜的农用特性以及对不同种可降解地膜进行择优，试验通过对比研究的方法，对一般大田条件下普通地膜，不同可降解地膜以及露地栽培条件下土壤的温度、水分以及产量性状进行了对比研究。结果表明：在玉米生育前期，各地膜组均可以有效提高地下0～40cm土壤水分含量，地下5～25cm土壤温度，保温作用持续65天，其保水保温作用均表现为普通地膜与可降解地膜1差异不大，可降解地膜2次之，露地处理最差。普通地膜、可降解地膜1、可降解地膜2玉米增产率分别为19．5％，22．0％和13．1％，说明可降解地膜1和普通地膜对玉米产量影响显著且差异不大。由此可得，可降解地膜1代替普通地膜从事农业活动具有实际可操作性。

氧化生物双降解地膜降解性能及其对东北雨养春玉米田间水热和生长的影响

为解决当前农田大量残膜污染问题,设置3种不同降解速率的氧化生物双降解地膜(降解a、降解b、降解c)和普通塑料地膜覆盖及露地对照5个玉米种植试验,研究氧化生物双降解地膜田间降解性能(降解率、拉伸强度和断裂伸长率)及其对土壤水热、玉米生长状况及产量的影响。结果表明:1)不同降解速率氧化生物双降解地膜降解梯度与预期基本相符, 3种降解速率的地膜全生育期降解率分别为14.2%、10.0%和6.5%,差异达显著水平。降解a、降解b和降解c地膜在田间覆盖120 d后,垄上地膜拉伸强度损失率分别为30.4%、20.3%和19.1%,断裂伸长率损失率为10.4%、13.5%和5.0%,垄侧地膜拉伸强度损失率为59.0%、50.7%和45.6%,断裂伸长率损失率为71.7%、55.6%和51.0%,其中降解a拉伸强度和断裂伸长率与降解b和降解c相比均达显著差异水平,且垄侧各降解地膜机械性能损失率显著大于垄上地膜。2)氧化生物双降解地膜显著提高了玉米生育前期5～25 cm层土壤温度和0～40 cm层土壤含水率,与露地相比,降解a、降解b和降解c处理下5～25cm土层平均温度分别提高了4.5℃、4.4℃和4.4℃, 0～40 cm土层含水率分别提高了3.2%、2.9%和2.2%。3)氧化生物双降解地膜加快了玉米生育进程,使玉米植株提前3 d出苗,缩短生育期5～7 d,且玉米株高和叶面积指数均显著高于露地处理,略优于普通地膜。4)在产量构成和最终产量方面,氧化生物双降解地膜与普通塑料地膜覆盖均较露地处理增加了玉米穗长、穗粗及百粒重,降解a、降解b、降解c和普通地膜处理较露地对照增产率分别达14.3%、14.3%、10.4%和13.2%。研究认为,氧化生物双降解地膜覆盖具有明显的增温保墒效应,与普通地膜相同,能够显著提高玉米产量,并且可以通过改变配方调节其降解速率。本研究成果可为氧化生物可降解地膜替代普通地膜及其在东北地区推广应用提供科学依据。

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BMF2>BMF3>BMF1,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。

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B1<A<B2;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。

可降解地膜对土壤保温保湿及棉花生长的影响

从源头上根治农田残膜,解决干旱区棉田日益严重的"白色污染"问题,采用大田试验研究了5种处理方式:可降解地膜(BMF1~BMF3),塑膜滴灌(MF),裸地对照(CK),对比可降解地膜(BMF)、塑料地膜(MF)、裸地(CK)试验处理中可降解地膜的保温保湿效果以及对棉花生长及产量情况的影响,探索在滴灌条件下可降解地膜代替原有的塑料地膜的应用效果。实验结果表明:可降解地膜覆盖可提高土壤温度,较CK处理5、10、15、20 cm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0.6%~0.13%;显著促进滴灌棉花前期生长,且增产效果显著。与普通塑料地膜(MF)覆盖相比,可降解地膜覆盖棉花产量平均减产2.52%(P<0.05),水分利用效率也降低2.59%(P<0.05)。综上所述,BMF2处理的籽棉产量最高,到达5 262 kg/hm2,较CK处理增产13.21%,较MF处理仅减产2.09%,其水分利用效率也仅次于MF处理,仅减小0.93(P<0.05)。此外可降解地膜还可自然降解,既减少残膜回收工序,又对土壤环境无不良影响,对于干旱区滴灌棉田根治"白色污染"有着重要的研究价值和应用前景。

地膜覆盖对大兴安岭南麓丘陵旱作区土壤温度、水分与玉米产量的影响

【目的】解决大兴安岭南麓丘陵旱作区玉米田地膜残留污染日趋严重的问题,探索降解地膜、增厚地膜替代与应用前景。【方法】在兴安盟农牧业科学研究所试验基地(科尔沁右翼前旗),设置了国标地膜、增厚地膜、降解地膜3种不同类型地膜覆盖试验,对比分析不同类型地膜处理玉米田不同土层土壤温度、水分及玉米产量的差异。【结果】土壤温度方面,从玉米播种到拔节期降解地膜处理与国标地膜处理对土壤的保温效果基本一致,而在拔节期之后降解地膜处理的保温效果低于国标地膜处理;在灌浆期之前增厚地膜处理的保温效果显著低于国标地膜处理(P<0.05),灌浆期之后增厚地膜处理0~5 cm土层土壤温度显著高于国标地膜处理(P<0.05)。土壤水分方面,从玉米三叶期到拔节期不同处理土壤含水量变化趋势基本一致,表现为增厚地膜>国标地膜>降解地膜,三者差异不显著(P>0.05);从抽雄吐丝期至灌浆期0~30 cm土层土壤含水量国标地膜、增厚地膜处理显著高于降解地膜处理(P<0.05)。玉米产量方面,与国标地膜处理相比,降解地膜、增厚地膜处理均能提高玉米产量,降解地膜处理玉米产量较国标地膜处理增产12.37%,降解地膜与国标地膜处理差异显著(P<0.05)。【结论】在玉米拔节期之前降解地膜处理与国标地膜处理对土壤的保温效果基本一致,随着玉米生育时期的推进,降解地膜逐渐破裂并降解,减少了土壤地膜残留污染,土壤透气性增加,有利于玉米后期的生长发育,降解地膜较国标地膜处理玉米产量增加显著,在大兴安岭南麓丘陵旱作区玉米田采用降解地膜覆盖具有较好的效果。

全生物降解渗水地膜覆盖对黄土高原旱作谷子土壤水热及产量的影响

为探明黄土高原旱作丘陵区全生物降解渗水地膜覆盖对土壤水热状况和谷子产量的影响,于2021-2022年进行大田试验,设置渗水地膜(T_(1))、普通地膜(T_(2))、全生物降解渗水地膜(T_(3))3种不同类型地膜覆盖,以不覆膜(CK)为对照,测定不同类型地膜覆盖处理的谷子干物质积累量、产量及土壤含水率、土壤温度等指标,并对全生物降解渗水地膜降解情况和经济效益进行分析。结果表明:全生物降解渗水地膜(T3)30 d后开始出现降解,到150 d地膜出现网状裂纹,大部分地膜破碎成小块,单位面积降解率平均为54.3%。覆膜处理下谷子全生育时期的土壤温度日变化均表现为先增高后降低的趋势,16:00时土温达到最高,10 cm土层处3种地膜处理较不覆盖处理升高0.5~8.0℃,20 cm土层处升高0.3~6.5℃,在气温较高时,T_(3)处理的土壤温度较T2处理降低0.5~3.5℃。与不覆膜(CK)相比,各覆膜处理均可使耕层0-40 cm土层土壤含水率升高7.8%~38.1%。地膜覆盖能显著提升谷子拔节期、抽穗期、灌浆期地上部干物质积累量,T1、T2和T3处理相对于CK平均增幅分别为37.7%~91.2%、37.2%~92.1%和15.4%~56.6%。在产量方面,全生物降解渗水地膜处理(T3)2年籽粒产量、生物产量分别较CK增加35.4%~37.5%、30.8%~44.1%,净收入平均增加9861.71元/hm^(2)。从谷子生长、产量和水热动态及经济效益、生态效益等方面综合考虑,全生物降解渗水地膜可替代普通地膜应用到黄土高原旱作谷子生产中,且能有效缓解普通地膜造成的土壤环境污染问题。

降解地膜在玉米膜下滴灌栽培中的应用研究

研究田间滴灌条件下降解地膜的降解性能和水、热效应以及对玉米产量性状的影响。结果表明,降解地膜在玉米生育前期降解速度明显快于中、后期,覆盖150 d降解至5级,质量损失率51.37%;降解地膜具有普通地膜相当的保墒增温作用,且克服了普通地膜在玉米生育中、后期对雨水的阻碍作用,能促进雨水入渗吸收,0～20 cm土壤含水量比普通地膜高1.08%～3.90%,21～40 cm土壤含水量比普通地膜高0.91%～2.13%;6月末地膜裂解后,土壤温度低于普通地膜,避免高温对根系的伤害,有利于玉米根系的生长;降解地膜处理产量比普通地膜低0.34%,差异不显著;比不覆膜(CK)增产17.37%,差异显著。