不同地膜覆盖栽培对黔辣2号主要经济性状的影响

为了探索辣椒不同地膜覆盖栽培模式的增产效应,提高辣椒地膜覆盖栽培水平,对黔辣2号进行了白色、黑色地膜覆盖栽培对其主要经济性状的影响试验。结果表明:不同颜色地膜覆盖栽培辣椒比对照露地栽培辣椒挂果期长,果实成熟早,生育期延长5～8 d,提前早熟6～10 d,株高提高4.24～5.96 cm,分枝层数多1.68～2.33层,单株结果数多10.17～13.42个,单果干重增重0.08～0.13 g,千粒重增重0.05～0.1 g,白色地膜、黑色地膜覆盖栽培分别较露地栽培增产34.55%和23.64%,分别增收1 142.38元/667m2和737.42元/667m2,经济效益较明显。

地膜覆盖对赣薯2号外观品质及产量的影响

研究了在江西省红壤旱地上地膜覆盖对赣薯2号外观品质及产量的影响,结果表明:地膜覆盖能明显提高赣薯2号的鲜薯产量,白膜、黑膜覆盖的鲜薯产量分别为51475.7、51976.0 kg/hm2,分别比对照增产17.7%、18.9%,均达极显著水平;覆膜处理赣薯2号的还苗期、分枝期、封垄期均较对照早2～3 d;白膜、黑膜覆盖的薯块单株中薯数分别为3.0、3.2个/株,中薯率分别为46.9%、50.8%,分别较对照增加9.0、12.9个百分点,此外地膜覆盖薯块的外观品质明显好于对照。

不同降水年型下秸秆带状覆盖对西北旱地马铃薯品质和产量的影响

为探明不同覆盖方式对马铃薯品质和产量的影响,于2019—2021年在西北半干旱雨养农业区设置秸秆带状覆盖(SM)、地膜覆盖(PM)、无覆盖露地(CK)3个处理,通过测定马铃薯块茎维生素C、淀粉、直链淀粉、还原糖、粗蛋白含量及产量指标,研究不同覆盖方式对马铃薯品质和产量的影响。结果表明:不同降水年型下秸秆带状覆盖和地膜覆盖均可以显著改善马铃薯的品质,丰水年(2019年和2020年),与CK相比,SM处理显著提高了块茎淀粉、直链淀粉的含量,增幅分别为15.2%和31.9%,PM处理显著提高了粗蛋白含量,增幅为26.6%;平水年(2021年),与CK相比,SM处理维生素C、还原糖含量分别显著提高20.4%和5.1%,PM处理维生素C、还原糖、粗蛋白含量分别显著提高35.2%、8.3%、14.6%;覆盖方式对马铃薯品质的影响整体表现为SM>PM。主成分分析和灰色关联度分析表明,SM和PM处理均可提高马铃薯品质,且SM处理马铃薯品质与产量关联度高于PM处理,SM处理下淀粉、直链淀粉含量与产量的关联度最高。覆盖栽培方式均显著提高了马铃薯鲜薯产量,SM、PM分别较CK提高13.7%~19.5%、26.4%~37.2%。综上所述,秸秆带状覆盖可以明显改善马铃薯品质,显著提高马铃薯产量,在西北半干旱雨养农业区马铃薯生产中具有较好的应用推广价值。

新疆棉花主产区土壤残膜赋存特征及相关性

【目的】研究新疆棉花主产区土壤地膜残留量状况,为棉田地膜残膜防控措施提供科学依据。【方法】对新疆9个地(州)20县(市)典型棉区不同耕层土壤进行采样,统计地膜残留量、残片数量、面积、质量、膜厚,研究土壤残膜赋存特征及影响因素,分析相关性及残膜量对塑化剂含量的影响。【结果】新疆棉花主产区土壤残膜量水平在3.19~454.03 kg/hm^(2),均值为126.24 kg/hm^(2),残膜区域空间分布顺序依次为南疆>北疆>东疆;分布在0~20 cm土层内的残膜显著高于20~40 cm土层,随着覆膜年限增加,残膜呈现向深层土壤下移的趋势。残膜含量与破碎度呈显著正相关(P<0.05),与膜厚呈显著负相关(P<0.05)。土壤中的PAEs含量与对应的残膜含量呈显著正相关(P<0.01)。【结论】新疆棉花主产区土壤残膜留量属于中度水平,土层残膜垂直分布存在残膜含量和残片数量随土壤深度增加而逐渐降低,不同残膜区域空间分布差异性明显,随着覆膜年限的增加,耕层土壤中残膜的含量和数量均呈上升趋势,土壤残膜量与土壤中PAEs显著相关。

覆膜年限及灌水方法对河套灌区农膜残留的影响

为阐明内蒙古河套灌区农膜残留现状及覆膜年限、灌水方法对农膜残留的影响,该文采用查阅资料、问卷调研及田间取样等相结合的方法,分析了内蒙古河套灌区及典型研究区地膜覆盖现状,并在典型研究区考虑了覆膜年限(覆膜2、5、10、20 a)、灌水方法(膜下滴灌和地面灌溉覆膜)和作物种类(玉米和葵花)3个因子,探索其对农膜残留强度、破碎率、残膜分布及残膜碎片大小的影响。结果表明:内蒙古河套灌区2005—2014年地膜使用量和覆膜面积均呈跨越式增长,分别增长了125.81%和147.62%;而典型研究区更是增长了240%和265.81%,然而单位面积覆膜量却下降了8.82%和7.08%。不同覆膜年限和灌水方法显著影响农膜残留强度和破碎率(P<0.05),其中覆膜5、10、20 a后的残留强度平均比覆膜2 a分别增长了80.14%、163.70%、273.64%,破碎率平均比覆膜2 a分别增长了20.97%、38.14%、60.20%;膜下滴灌与地面灌溉覆膜相比残留强度平均提高了42.92%,破碎率平均提高了20.01%。农膜残留主要集中在土壤0~10 cm土层内,占64.89%;典型研究区面积为0~4和>4~20 cm2的残膜分别占残膜总片数的31.06%和27.81%,且随着覆膜年限增加,下层残膜片数占总残膜片数的比例逐渐增加,其中覆膜20 a农田与覆膜2 a农田相比0~10 cm土层残膜占总残膜片数由71.47%降低为54.61%,>10~20 cm土层由23.37%升高为32.24%,而不同灌水方式对残膜在土壤中的分布影响不大。随着覆膜年限的增加土壤中不同面积残膜比例差异越显著且小面积残膜比例增加,覆膜2~20 a后,面积为20 cm2以下的残膜数量分别是面积为20 cm2以上的1.43~1.59倍(P<0.05)。研究结果可为农膜残留防治提供参考。

秸秆还田、一膜两年用及间作对农田碳排放的短期效应

针对作物高产模式碳排放高、生产实践中缺乏减排理论和技术问题,通过田间试验,探讨了不同秸秆还田方式、地膜一膜两年用及间作对小麦、玉米农田碳排放特征的影响,以期为碳减排种植模式及配套技术的构建提供理论与实践依据。结果表明,间作具有显著的碳减排作用,与传统单作小麦、玉米相比,小麦||玉米间作全生育期平均碳排放总量减少279~876 kg·hm^(-2),减幅达5.1%~16.0%,达到显著性差异。免耕秸秆还田及免耕一膜两年用可降低次年农田土壤的碳排放,免耕秸秆还田单作小麦较传统翻耕处理CO2排放显著减少648~966 kg·hm^(-2),减幅21.3%~31.8%;免耕一膜两年用单作玉米较翻耕覆新膜传统处理碳减排632 kg·hm^(-2),减幅10.0%,差异显著。小麦秸秆还田及地膜两年用集成应用于小麦间作玉米进一步提高了间作的碳减排效应,与传统间作处理(CTI1)相比,间作小麦高留茬免耕结合一膜两年用处理(NTSSI2)和小麦秸秆还田覆盖结合一膜两年用处理(NTSI2)的碳排放总量分别降低471 kg·hm^(-2)与518 kg·hm^(-2),降幅分别为9.2%与10.1%,达到显著水平;NTSSI2和NTSI2的总固碳量/土壤呼吸释放总碳量(NPPC/Ras)值分别为13.7与14.0,较CTI1分别高19.1%与21.7%,即NTSI2减排、碳汇潜力更为突出。因此,小麦高茬25~30 cm秸秆覆盖免耕结合一膜两年用间作(NTSI2)可作为干旱绿洲灌区碳减排、碳增汇高效农作制模式。

秸秆还田及地膜对间作农田环境效应的影响

合理的种间配置可以提高资源利用效率,降低作物生产的环境风险,达到资源节约及减排增效目的。该研究在绿洲灌区,以小麦间作玉米模式为基础,集成免耕、地膜减投、秸秆还田和节水灌溉技术,探讨复合生产模式的产量、水分利用和碳排放效应,量化其资源减投潜力及循环效率,以期为建立减投、低排放农田复合生产模式提供理论与实践依据。结果表明,间作模式具有明显的增产效应,与传统单作小麦、玉米相比,其籽粒产量分别高162.9%、10.4%,小麦秸秆立茬免耕还田结合一膜两年用(NTSSI2)和小麦秸秆覆盖免耕还田结合一膜两年用(NTSI2)间作生产模式的增产效应显著,比传统间作生产模式(CTI)分别高13.0%、13.8%。NTSSI2、NTSI2模式的水分利用效率较CTI分别高12.6%、14.8%。间作复合生产模式中,集成小麦秸秆免耕还田与地膜两年用覆盖措施可降低系统碳排放、提高光能利用率,与CTI相比,NTSSI2和NTSI2的碳排放分别降低了598 kg/hm2与670 kg/hm2,降幅分别为11.5%与12.9%;光能利用率分别提高了6.5%与7.1%。将25~30 cm小麦秸秆还田及地膜两年用技术应用于间作复合生产模式,秸秆再利用率较CTI提高了29.2%~32.6%,N、P、K循环效率分别提高了7.1%~8.0%、8.1%~9.1%、10.0%~11.5%。秸秆还田及地膜两年用间作生产模式具有明显的资源减投潜力,与地方习惯相比,NTSSI2、NTSI2模式可节水28.6%,减量240 mm;减投N、P肥分别为35.8%、16.0%,减量分别为190、40 kg/hm2;减投地膜38 kg/hm2,减量50%;降低总投入4423元/hm2,降幅为36.1%;提高纯收益10341元/hm2,提高幅度为40.4%。因此,在小麦玉米间作传统复合生产模式基础上,集成应用小麦高茬25~30 cm秸秆覆盖免耕技术和一膜两年覆盖技术是适用于绿洲灌区的资源减投及碳减排农作制模式。

不同灌水水平下一膜两年覆盖的玉米农田土壤水分和经济效益分析

以大田玉米为研究对象,在少耕地膜覆盖和不同灌水水平下,研究了一膜两年用地膜覆盖、秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜对玉米农田土壤水分和产量的影响,以期为灌区玉米生产优化耕作措施、地膜再利用、提高水分利用效率提供理论依据。结果表明,一膜两年覆盖可显著提高播前农田0~60 cm土层土壤含水量和土壤贮水量(0~120 cm),一膜两年覆盖农田贮水量较传统耕作覆膜提高13.31%,且处理间差异显著;在玉米生育期一膜两年用地膜覆盖可明显提高0~30 cm土层土壤含水量,一膜两年用较传统覆膜处理0~30 cm土层土壤含水量提高7.67%,而不同处理对30~120 cm土层土壤含水量影响较小。高灌水水平下,一膜两年覆盖方式可达到与传统耕作覆膜方式相当的产量,在中、低灌水水平下高于传统覆膜处理,分别增产2.40%和16.39%,且在低灌水水平下WUE在不同覆膜方式处理间存在显著差异,一膜两年覆盖的WUE分别较秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜高出5.25%和20.26%;此外,一膜两年覆盖方式可显著减少成本投入,产投比分别较秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜提高7.27%和15.69%。说明一膜两年用地膜覆盖可显著提高播前和生育期0~30 cm的土壤含水量,在水分胁迫的低灌水水平下一膜两年用覆盖模式可减缓干旱胁迫,提高作物子粒产量和水分利用效率,降低成本投入,提高产投比,是适于西北绿洲灌区的覆膜农田管理新技术。

不同灌水水平下少耕地膜覆盖对玉米农田土壤温度和水分利用效率的影响

以大田玉米为研究对象,在少耕地膜覆盖和不同灌水水平下,研究了一膜两年用地膜覆盖、秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜对玉米农田土壤温度和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:与传统耕作覆膜和秋免耕春覆膜两种新膜覆盖处理相比,一膜两年用处理在玉米播种到拔节期的增温效果显著低于新膜覆盖,农田0~25 cm土壤平均温度较传统覆膜处理低13.35%,而对玉米拔节期到成熟期的土壤温度无明显影响,且农田0~25 cm土层土壤积温差异也不显著,相同覆膜方式下不同灌水水平间有显著差异,随着灌水水平的降低土壤积温增加;一膜两年用地膜覆盖方式下玉米籽粒产量和WUE与两种新膜覆盖方式相当,中灌水水平下WUE最高,达到17.89kg·mm-1,且在低灌水水平下获得籽粒产量显著高于传统覆膜处理,一膜两年用覆盖、灌溉定额5 700 m3·hm-2较传统耕作覆膜、灌水定额5 700 m3hm-2处理的玉米产量高出16.39%。说明,一膜两年用地膜覆盖在玉米播种到拔节期的增温效应低于新膜覆盖,但并不影响籽粒产量的形成,且在存在水分胁迫的低灌水水平下一膜两年用覆盖模式可减缓干旱胁迫,提高作物籽粒产量,是适于西北绿洲灌区的具有较好经济效益和生态效益的覆膜农田管理新技术。

不同灌水水平下一膜两年覆盖间作农田耗水特征及经济效益研究

以河西走廊区主导间作模式玉米|豌豆间作系统为研究对象,在高(7 200 m3·hm-2)、中(6 450 m3·hm-2)、低(5 700 m3·hm-2)3种灌水水平下,研究了一膜两年覆盖、秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜对间作群体耗水量和棵间蒸发的影响,以期为间作种植模式的优化耕作措施、地膜再利用、提高水分利用效率等提供理论依据。结果表明,不同灌水水平对间作群体生育期棵间蒸发量存在显著影响,随灌水水平的提高棵间蒸发量增大;但在相同灌水水平下不同覆膜方式间差异不明显,且互作效应不显著;不同处理豌豆收获前、后,间作农田棵间蒸发在玉米带和豌豆带存在显著差异,不同处理收获前、后豌豆带棵间蒸发量平均值较玉米带分别高68.51%和69.30%;豌豆带是造成间作农田系统蒸发耗水大的主要因素,占地60%的玉米带棵间蒸发量只占农田蒸发总量的44.47%,而占地仅为40%的豌豆带蒸发量却占55.53%;玉米间作豌豆农田棵间蒸发主要发生在豌豆收获以后,豌豆收获前的棵间蒸发仅占总蒸发量的26.98%。一膜两年覆盖可显著提高单方水效益,不同灌水处理平均值较秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜方式分别提高7.39%和31.33%,且在中等灌水条件下一膜两年覆盖的单方水效益最高,达2.51元·m-3。研究结果表明相同灌水水平下一膜两年覆盖玉米带抑制农田棵间蒸发、减少水分无效损失的效果与传统覆膜方式相当;农田棵间蒸发量、耗水结构(E/ET)与灌水水平间呈正相关关系;在中等灌水水平下一膜两年覆盖可获得较高的经济效益。

旱地不同年型地膜小麦、玉米集雨节灌的产量效应

:1 995— 1 998年度 ,在镇原试区进行的主要粮食作物集雨节灌试验结果表明 :不同年型地膜冬小麦、地膜玉米关键生育期集雨节灌均具有显著的产量效率 ,可明显提高水分利用效率。无论降水年份的异同 ,集雨补灌的最佳时期冬小麦为拔节期 ,玉米为大喇叭口期 ;干旱年低量 (1 2、2 4m m )集雨在最佳时期补灌 ,较其它时期补灌的供水效率冬小麦、玉米分别提高 1 .9— 6 .3、1— 3倍 ,且等量水分在玉米关键期供给较小麦供水效率高 3倍左右 。

山东省花生种植区耕层土壤残膜赋存特征

通过对山东省花生典型种植区耕层土壤地膜残留量分布特征及影响因素的调查研究,准确评估花生种植农田系统地膜残留污染现状,为该地区农田地膜污染防控措施的提出提供科学依据。选择覆膜年限为1~15 a的18个农田为研究对象,调查土壤质地、地膜使用情况等指标,同时分析不同耕层土壤中地膜残留量和残片数量。结果表明,覆膜1~15 a的4个典型花生种植区耕层(0~30 cm)土壤残膜量在2.48~46.01 kg·hm^(-2),不同区域间差异不明显,均低于我国农田残留量限值。随着覆膜年限的增加,耕层土壤中残膜的含量和数量均呈逐年上升趋势。残膜含量和残片数量随土壤深度增加而逐渐降低,分布在0~10 cm土层内的残膜显著高于10~20 cm和20~30 cm土层,随着覆膜年限增加,残膜呈现向深层土壤下移的趋势。>25、4~25 cm^(2)和<4 cm^(2)残片数均随土壤深度的增加而降低。随覆膜年限增加,耕层(0~30 cm)土壤中小面积残膜数量和比例不断提高,且在20~30 cm深层土壤<4 cm^(2)的小残片呈明显增多趋势,加大了长期覆膜农田的残膜回收难度,可能对耕层土壤环境造成长期影响。因此,采取适当措施增加地膜回收,以减少该地区地膜污染,对保护该地区花生产地健康有积极作用。

不同降水年型地膜覆盖及秸秆覆盖提高小麦产量和氮素利用的效应

【目的】地膜和秸秆覆盖是提高西北旱地小麦产量和氮素利用率的有效措施,本研究比较了两种覆盖方式在不同降雨年型的效果,为小麦高产、氮素高效利用和可持续发展提供技术支撑。【方法】于2012—2020年在陕西省咸阳市永寿县御驾宫村旱地进行8年大田试验,试验期间有3个丰水年、1个平水年和4个干旱年。试验设无氮对照、常规播种、全膜穴播和秸秆覆盖共4个处理,其中3个施氮肥处理为施纯氮150 kg/hm^(2)。调查了小麦产量、产量三要素、生物量、氮含量、吸氮量,计算了氮肥表观利用率和氮肥农学利用率。【结果】与常规播种相比,在丰水年、平水年、干旱年和8年平均值中,全膜穴播和秸秆覆盖产量分别提高9.9%和6.8%、15.0%和12.8%、16.3%和15.2%、13.0%和10.9%;穗数分别提高15.1%和10.9%、4.4%和13.2%、3.3%和8.7%、9.0%和10.4%;地上部吸氮量分别提高14.2%和15.4%、2.1%和5.8%、6.4%和8.5%、9.6%和11.5%;籽粒吸氮量分别提高7.0%和9.8%、4.0%和5.4%、6.5%和9.2%、6.4%和9.1%;氮肥表观利用率分别提高23.0%和24.9%、3.0%和8.1%、10.4%和14.0%、15.3%和18.2%;氮肥农学利用率分别提高20.4%和13.8%、25.1%和21.5%、34.5%和31.8%、26.2%和21.9%。与秸秆覆盖相比,8年试验期间全膜穴播产量提高0.9%~2.9%,氮肥农学利用率提高2.1%~5.9%;与全膜穴播相比,秸秆覆盖地上部吸氮量提高1.0%~3.6%,籽粒吸氮量提高1.4%~2.7%,氮肥表观利用率提高1.5%~4.9%;在丰水年,全膜穴播穗数比秸秆覆盖提高3.9%,在其它年型,全膜穴播穗数降低1.2%~7.8%。【结论】无论降雨多寡,全膜穴播和秸秆覆盖均有蓄水保墒,提高小麦产量和氮素利用率的效果;且全膜穴播与秸秆覆盖的效果相当。综合考虑经济和环境效益,建议尽可能使用秸秆覆盖。

一膜覆二年和灌水量对玉米间作豌豆水分利用效率的影响

【目的】解决干旱灌区大面积实行传统覆膜对土壤环境造成污染和灌量过大对水资源造成浪费的问题.【方法】本研究于2016年在甘肃省河西走廊开展田间试验,研究了一膜两年用(M_1)、传统耕作覆膜(M_2)两种覆膜方式与低(I_1:450mm)、中(I_2:495mm)和高(I_3:540mm)3个灌水量组合对玉米间作豌豆水分利用效率的影响,以期为该区地膜减投、节水间作种植模式提供科学依据.【结果】覆膜方式对玉米间作豌豆的总耗水量影响不显著,但增大灌溉量作物总耗水量显著增大.覆膜方式和灌水量均对棵间蒸发量影响显著,且互作效应显著.M_1在低、中、高灌水量下棵间蒸发量较M_2减小了22.8%,20.6%,18.1%,棵间蒸发量随灌水量的增大显著增大.覆膜方式和灌水量均对蒸散比(E/ET)影响显著,且交互作用对E/ET有显著影响.与M_2相比,M_1显著降低了低、中、高灌水量下E/ET,降低幅度为22.0%,16.7%,15.5%,随着灌水量的增加E/ET增大.覆膜方式对籽粒产量、生物产量影响不显著,灌水量对其影响显著.M_1I_2获得较高的籽粒产量和生物产量,分别达14 580.1kg/hm^2和31 227.6kg/hm^2,一膜覆两年中灌水量下WUE较高,达到18.8kg/(hm^2·mm).【结论】一膜两年用中灌水量可作为干旱灌区减少污染,提高资源利用效率的种植模式之一.

绿洲灌区免耕一膜两年用玉米密植的水分承载潜力

【目的】针对绿洲灌区资源性缺水严重,传统玉米生产模式地膜用量和耗水量大等问题,探讨通过免耕一膜两年用集成密植技术提高水分利用效率的可行性,以期为构建试区地膜减量玉米高效生产技术提供理论支撑。【方法】2017—2019年,在河西绿洲灌区设置耕作措施(传统覆膜CT,一膜两年用NT)和密度(78000株/hm^(2),低;103500株/hm^(2),中;129000株/hm^(2),高)两因素田间试验,研究不同处理的水分利用特征和产量表现,以耗水量的多少、产量的高低和水分利用效率的大小为依据,探索在2种耕作措施下可以承载作物最大密度的土壤水分,即水分承载潜力,明确免耕一膜两年用对玉米密植的水分承载潜力。【结果】NT较CT土壤播前含水量和贮水量分别提高11.6%—14.0%和19.4%—26.0%,利于玉米密植。NT与CT相比,中、低密度玉米全生育期总耗水量无显著差异,而高密度玉米全生育期总耗水量增加了4.7%;随玉米密度增加,玉米全生育期总耗水量随之增大,但总棵间蒸发量和蒸散比随之下降;NT和CT条件下,高、中密度较低密度玉米全生育期总耗水量分别增加了10.7%、5.2%和7.4%、4.6%,即从耗水量角度讲,NT支撑玉米高密度的水分承载潜力较CT下降。密度相同时,NT和CT玉米籽粒产量差异不显著;NT条件下高、中密度较低密度产量提高了6.1%—19.0%、10.9—25.0%,CT条件下高、中密度产量较低密度提高了4.8%—5.8%、8.8%—8.9%,中密度利于玉米高产,从产量角度讲,NT较CT支撑高密度的水分承载力未下降。相同密度下,NT和CT玉米水分利用效率无差异;密度对玉米水分利用效率影响显著,NT与CT条件下,中密度较高、低密度水分利用效率分别提高9.8%—10.8%、6.3%—17.8%与5.9%—7.1%、4.3%—4.7%,中密度下水分利用效率最大,从水分利用效率角度讲2种模式都不足以承载高密度。【结论】在绿洲灌区,免耕一膜两年用与传统覆膜具有相同的通过增密获得同等籽粒产量和水分利用效率的潜力,但免耕一膜两年用玉米全生育期总耗水量较大;免耕一膜两年用结合103500株/hm^(2)的密度可作为绿洲灌区地膜减量和玉米高产、水分高效利用技术推广应用。

贵州省典型覆膜耕地残膜赋存特征及影响因素

地膜作为重要的农业生产资料被广泛应用于农作物种植,而且覆膜种植面积正迅速增加。地膜是一种人工合成的高分子聚合物,在自然条件下短期内很难降解,不合理的应用和不健全的回收体系导致中国农田生态环境出现严重的白色污染问题。地膜在土壤中的残留不仅改变了农田土壤的理化性状,而且对农作物的生长、农耕操作和生态环境都会产生不利的影响。贵州地处长江和珠江上游,是中国重要的生态屏障之一。当前地膜残留的增加正带来流域内严重的塑料污染,而针对该区域地膜残留现状和赋存特征方面的研究尚且有限。通过问卷调查与取样监测相结合的方法对贵州省主要覆膜作物(烤烟、蔬菜和辣椒)的地膜使用和残留情况等进行调查和采样分析,并探讨区域内土壤残膜赋存特征及影响因素。对不同覆膜年限(1—20 a)的29个农田样地的分析结果表明,土壤中残膜含量分布在8.18—235.39 kg∙hm^(−2),平均值为70.84 kg∙hm^(−2)。随着覆膜年限增加,地膜平均残留含量和数量整体表现为先增加后减少的趋势。与覆膜1—5 a相比,6—10 a和11—15 a平均残膜含量增加了87.69%和146.59%,平均残膜数量增加了69.30%和235.10%;而当覆膜16—20 a,平均残膜含量和数量均低于11—15 a。残膜破碎度值也随覆膜年限增加呈现逐年减小趋势,表明覆膜时间越久,残膜破碎程度越大。另外,土壤质地和覆膜作物种类也是影响地膜残留量的重要因素。不同土壤类型平均残膜含量表现为壤土>黏土>砂土;在相同覆膜年限的情况下,蔬菜种植区平均残膜量最大,其次是烤烟,辣椒平均残膜量最小。该研究将为加强地膜残留污染监管和防控提供科学的依据和技术支持。

地膜覆盖和生物炭添加对菜地N_(2)O排放的影响

为研究生物炭添加(B0:0 t·hm^(-2)、B20:20 t·hm^(-2)、B40:40 t·hm^(-2))和地膜覆盖(FM:覆膜、NM:不覆膜)对菜地N_(2)O排放的影响,以西南大学农场内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法进行为期1 a的田间原位观测.共设置6个处理,分别为NMB0(CK)和FMB0、NMB20和FMB20、NMB40和FMB40.结果表明,FM显著提高辣椒季土壤中铵态氮和硝态氮含量(P<0.05),而对萝卜季土壤环境因子均无显著影响.与NM相比,辣椒季FM分别对B0、B20和B40处理下的N_(2)O排放提高了52.87%、52.97%和52.49%(P<0.05),但萝卜季FM对N_(2)O排放无显著影响.生物炭对辣椒和萝卜季土壤环境因子均无显著影响.萝卜季生物炭添加减少了28.76%~67.88%的N_(2)O排放(P<0.01),辣椒季生物炭添加对N_(2)O排放无显著影响.与NM相比,在不同生物炭水平下FM对辣椒产量提高了15.85%~161.32%,对萝卜产量提高了43.97%~75.80%.生物炭显著提高了辣椒产量,对萝卜产量无显著影响.但不管覆膜与否,生物炭添加量为20 t·hm^(-2)时,辣椒和萝卜产量均最高.对N_(2)O排放强度的研究发现,辣椒季FM显著降低了N_(2)O排放强度,萝卜季FM和生物炭都显著降低了N_(2)O排放强度,且两种植季均在FMB20处理下N_(2)O排放强度达到最低.因此,地膜覆盖及施加20 t·hm^(-2)生物炭是辣椒季和萝卜季最优的农田管理措施,既可以获得高产,同时N_(2)O排放量最低,达到经济效益和环境效益的双赢.

地膜覆盖和施氮对菜地CO_(2)通量的影响

为了探讨地膜覆盖和不同施氮处理对菜地生态系统CO_(2)净交换通量(Net CO_(2)Ecosystem Exchange,简称NEE)、生态系统呼吸通量(Ecosystem Respiration,简称ER)及总初级生产力(Gross Primary Productivity,简称GPP)的影响,以辣椒⁃萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态明/暗箱⁃气相色谱法,进行了为期1 a(2014年5月—2015年4月)的田间原位观测.试验设置8个处理,分别为常规无氮(CN0)、覆膜无氮(MN0)、常规低氮(CN1)、覆膜低氮(MN1)、常规中氮(CN2)、覆膜中氮(MN2)、常规高氮(CN3)、覆膜高氮(MN3).结果表明,辣椒季累积NEE最大值分别为CN3和MN3处理下的-30.96和-29.83 t·hm^(-2),累积ER排放量最大值分别为CN1和MN1处理下的40.18和39.16 t·hm^(-2),累积GPP最大值分别为CN3和MN3处理下的70.60和68.61 t·hm^(-2);萝卜季累积NEE最大值分别为CN3和MN3处理下的-22.25和-24.88 t·hm^(-2),累积ER排放量最大值分别为CN2和MN2处理下的17.00和19.43 t·hm^(-2),累积GPP最大值分别为CN3和MN3处理下的37.92和43.80 t·hm^(-2).在两个生长季中,覆膜及覆膜和施氮的交互作用只对辣椒季中ER有显著影响,对于NEE和GPP均无显著影响(p>0.05);施氮显著提高了菜地生态系统NEE和GPP而降低了辣椒季ER(p<0.05),并且这种增加或降低效应随着施氮量的提高而逐渐增强.本研究中菜地呈现碳汇并随着施氮水平的提高碳汇逐渐增强,而覆膜对CO_(2)固定无显著影响,表明常规高氮的农田管理措施能够提高西南地区代表性的辣椒⁃萝卜轮作菜地的固碳潜力,对该地区农田生态系统碳的源/汇功能具有一定的参考意义.