PBAT型全生物降解地膜对南疆棉花和玉米产量及土壤理化性质的影响

为探讨聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)材料的全生物降解地膜的降解过程和对作物产量及土壤环境的影响,以PBAT型全生物降解地膜和普通聚乙烯塑料(PE)地膜为处理,在南疆四地州主要棉区和玉米种植区,开展降解地膜大面积应用试验与示范,系统分析了降解地膜的降解性能以及对作物产量、土壤温湿度和土壤养分的影响。结果表明:降解地膜的降解过程为先出现裂纹,然后出现孔洞,最后破碎成小块,中间伴随着地膜变薄、变脆。巴州棉花降解地膜出现碎裂期的时间较阿克苏提前4 d,喀什玉米出现大裂期的时间较和田地区提前7 d;但同一作物不同地区之间降解时间差异均不显著(P0.05)。降解地膜降解处于诱导期之前,除巴州棉花降解地膜膜下5 cm的平均土温低于PE地膜外,四地州棉花和玉米降解地膜膜下5 cm和10 cm的土壤温湿度均高于PE地膜,但两种地膜的土壤温湿度差异均不显著(P0.05)。同一地区,降解地膜覆盖下作物收获期和播种前土壤养分略有不同,但差异不显著(P0.05)。巴州和阿克苏地区降解地膜覆盖下的棉花产量分别较PE地膜提高8.33%和6.48%,喀什与和田地区玉米分别较PE地膜提高3.67%和14.97%,但两种地膜的作物产量差异均不显著(P0.05)。降解地膜降解性能良好,对土壤水分和温度及作物产量的影响与PE地膜相当,以PBAT型全生物降解地膜代替PE地膜应用于南疆农业生产具有可行性,对作物和土壤环境无显著影响。     

露地不同地膜覆盖效应及对荔浦芋产量品质的影响

为探究全生物降解地膜替代常规PE地膜的可行性。在露地栽培条件下,以常规PE膜为对照,比较了2个厂家3种不同厚度的全生物降解黑色地膜覆盖各裂解期的表土温度差异及其对荔浦芋桂芋1号产量品质等的影响。春季降解膜在处于完整阶段和出现小裂缝的诱导期均有较好的保温效果,厚度4 μm的降解膜裂解较快、抑制杂草和保湿效果较差,致使荔浦芋产量较低,厚度8和10 μm的降解膜覆盖的荔浦芋产量与PE地膜相比有所下降,但差异不显著。全生物降解黑色地膜可以替代PE黑色地膜用于荔浦芋露地栽培。     

全生物可降解地膜在鲜食玉米栽培中的应用效果研究

为明确降解地膜在露地玉米种植使用中的具体降解情况,进行了全生物可降解地膜在鲜食玉米栽培中的应用效果研究。结果表明,整体而言,应用国产7.5全生物降解地膜处理在植株株高、茎粗、最大叶面积及叶绿素含量等性状上均高于裸地无膜、常规PE膜、进口8.5全生物降解地膜及华盛全生物降解地膜处理,叶片数上表现差异不大;7.5全生物降解地膜处理鲜食玉米产量上较裸地无膜、常规PE膜、进口8.5全生物降解地膜及华盛全生物降解地膜处理分别高83.47%、6.58%、26.04%、23.88%;在降解速度上华盛降解地膜表现降解最快,其次是进口8.5全生物降解地膜、国产7.5全生物降解地膜,常规PE膜未出现降解情况。     

北疆加工番茄生物降解地膜覆膜安全期的探究

通过研究滴灌条件下不同生物降解地膜对土壤温度、保墒性能和加工番茄产量的影响，探讨加工番茄地膜覆盖安全期。研究结果表明，在覆膜30 d内，普通PE地膜的土壤温度显著高于三种生物降解地膜产品；T1～T3处理生物降解地膜产品的诱导期分别为65 d、68 d、72 d，覆膜60 d内，生物降解地膜间的增温效应差异较小，可基本满足加工番茄生长发育需求，且产量均高于普通PE地膜，加工番茄的安全期约为70 d。     

生物降解地膜对玉米生长的影响及其田间降解状况

生物降解地膜可以有效解决白色污染问题，本试验观察生物降解地膜在田间的降解状况及作物的生长，研究了它对玉米生长的影响。结果表明：生物降解地膜从地膜边缘开始降解，由小孔洞逐渐大块裂开，到作物收获时．暴露在地表的地膜全部降解，而埋土部分和根系周围降解缓慢；玉米苗期和拔节期用降解地膜覆盖土壤贮水量可以比裸地增加3倍和1倍，保墒效果较好。抽雄期后土壤贮水量降低到播种期贮水量之下，保墒作用越来越弱；玉米生育前期。生物降解地膜可以提高地温0．41～0．9℃，到中后期增温作用不明显；生物降解地膜覆盖使玉米提前10d成熟并增加了产量．但与普通膜相比差异不显著。     

新型生物降解地膜降解性能及对玉米生长的影响

为了明确新型生物降解地膜自身特性及对土壤和作物的影响,通过覆膜玉米小区和大田试验,以普通地膜及无覆盖栽培为对照,探讨不同新型生物降解地膜的降解特性,研究生物降解地膜对土壤温度、土壤水分及玉米的生长特性和产量等方面的影响。结果表明,5种不同新型生物降解地膜中M1膜降解速率最快,当季可降解75%左右;生物降解地膜在花期前的保温保墒效果与普通地膜之间差异不显著,花期之后其保温保墒性能与降解速度呈负相关;覆膜可以促进玉米生育期提前,生物降解地膜可使玉米生育期提前8～11 d;覆膜可显著提高玉米产量,M1降解膜处理的玉米产量为955.45 kg·(667 m²)^-1,比裸地对照增产17.21%。本研究认为生物降解地膜在农业生产中可以取代普通地膜。     

7种黑色全生物降解地膜性能测试及对旱地马铃薯的影响

基于旱地马铃薯绿色覆盖栽培需求,引进7种黑色全生物降解地膜,研究其抑蒸效果、田间降解特性及覆盖栽培对马铃薯产量的影响。结果表明,供试7种黑色全生物降解地膜抑蒸效果显著低于对照PE黑膜,140 d内抑蒸率较对照PE黑膜低41.73%,黑色全生物降解地膜DX1抑蒸效果最佳,达到61.32%。供试的7种黑色全生物降解地膜田间埋设180 d的降解率为4.77%～28.79%,平均为13.18%,黑色全生物降解地膜DX10降解率最高,达到28.79%;田间起垄覆盖174 d后,供试黑色全生物降解地膜膜面均出现了不同程度破裂,其中黑色全生物降解地膜DX2的破裂程度最严重,黑色全生物降解地膜DX4、DX7、DX10膜面完整性较好。供试的7种黑色全生物降解地膜覆盖平均较对照PE黑膜覆盖减产3.18%,WUE较对照PE黑膜覆盖降低了6.69%。综合考虑认为,黑色全生物降解地膜DX1、DX7综合表现优良,可在定西市旱地马铃薯全膜(黑膜)覆盖大垄双行栽培中进行生产试验推广。     

降解地膜对地温和作物产量的影响及其降解性分析

【目的】明确COPO树脂降解地膜在新疆北部农田中的应用特征。【方法】以普通地膜为对照,研究黑色降解膜对地温和滴灌棉花、沟灌玉米产量的影响,以及覆膜方式和灌水量对降解膜降解率的影响。【结果】降解膜处理20 cm土壤日平均地温高于普通膜,其保温效应也优于普通膜,08:00时5 cm土壤平均温度比普通膜高出0.244℃,最高相差1.6℃,地温昼夜变化幅度小;降解膜处理的棉花、玉米平均增产6%左右;随着灌水量的增加,降解膜的降解时间明显延长,崩裂期最大相差39 d;棉花滴灌平作模式下地膜降解时期明显晚于沟灌玉米,诱导期延长6 d,破裂期延长13 d,崩裂期延长67 d,同时重量降解率远低于后者,应用效果更好。【结论】COPO树脂降解膜具有一定的应用前景,但因降解速度受作物、覆膜方式、灌水量的影响较大,降解膜的可控性仍有待提高。     

不同地膜覆盖在玉米上的应用效果研究

为比较相同栽培技术条件下在玉米上使用全生物降解膜及普通地膜的效应,开展了不同地膜覆盖在玉米上的应用效果研究。结果表明,普通地膜(PE膜)覆盖和全生物降解膜覆盖与无地膜覆盖相比对玉米性状及产量的影响均无显著差异,但对杂草抑制效果极显著,普通地膜(PE膜)与全生物降解膜之间差异不显著。     

新疆加工番茄应用PBAT全生物降解地膜可行性

为探讨聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）材料的全生物降解地膜降解性能及在新疆加工番茄上的应用效果,设置3种PBAT生物降解地膜、普通聚乙烯塑料（PE）地膜和露地种植（不覆膜）共5个处理,在新疆昌吉市加工番茄主要种植区开展生物降解膜应用试验,系统分析了生物降解地膜的降解性能及其对加工番茄土壤温湿度、产量、品质性状的影响。结果表明：山东天野生物降解地膜在覆膜50 d左右开始降解,山东清田和蓝山屯河生物降解地膜在覆膜65 d左右开始降解,在加工番茄收获期降解面积达到60%,收获后的10月上旬埋土部分基本降解。蓝山屯河、山东天野和山东清田3种生物降解地膜在机械覆膜过程中未出现断裂和粘连,能够满足新疆加工番茄生产过程中机械覆膜要求。与传统PE地膜相比,PBAT地膜开始破裂之前日平均土壤温度比PE膜处理低0.81℃,但两者比露地处理分别高1.13℃和1.94℃,说明PBAT地膜在开裂之前土壤保温性能较好,与PE地膜保温效果相当。山东清田生物降解地膜透湿率为210 g·m^-2·24 h^-1,高于蓝山屯河和山东天野生物降解地膜的透湿率,远低于全生物降解地膜国家标准。与PE地膜处理相比,山东清田生物降解地膜处理增产6.0%,蓝山屯河生物降解地膜处理增产2.4%,二者加工番茄产量差异不显著（P>0.05）,山东天野生物降解地膜处理加工番茄减产13.3%。蓝山屯河和山东清田2种生物降解地膜覆盖番茄产量、产值和纯利润与PE地膜持平,无明显差异。研究表明,全生物降解地膜在新疆加工番茄生产中是经济可行的。     

降解地膜降解后对土壤增温保墒及棉花生长的影响

【目的】 研究氧化-生物双降解地膜的降解效果及对土壤增温保墒性能、棉花产量的影响,为棉花生产筛选出合适的氧化-生物双降解地膜。【方法】 田间对比试验,设4个处理,TZ1、TZ2、TZ3 处理为降解地膜处理,CK为普通地膜处理。【结果】 在棉花整个生育期CK处理未发生降解。而各3种氧化-生物双降解地膜的降解速度和降解程度均不同。在铺设33 d时几乎没有发生降解,在铺膜后约105 d TZ1处理地膜已完全降解成碎末;收获时TZ2降解率为56.7%~66.2%,而TZ3降解率不足5%;3种氧化-生物双降解地膜中,当TZ1完全降解时所需时间为100 d。使用氧化-生物双降解地膜的棉花产量与常规膜无显著差异;在棉花不同生育期,各处理茎粗无显著差异,但6月TZ1、TZ2处理棉花株高显著低于TZ3处理;膜下0~10 cm处,土壤增温保墒能力顺序为:CK＞TZ3＞TZ2＞TZ1。【结论】 氧化-生物双降解地膜过早降解显著降低土壤温度、土壤水分,但对棉花产量无显著影响。降解地膜降解的彻底性和降解时间的可控性仍有较大提升空间。     

降解地膜过早破裂对玉米地土壤水分和温度及产量的影响研究

生物降解膜是解决农业“白色污染”的重要途径,笔者针对降解膜过早破裂这一过程,开展了土壤温度、水分和作物产量的影响研究。研究结果显示：降解膜过早裂解对土壤温度和土壤水分不同阶段影响程度不同。对土壤温度的影响主要体现在苗期,降解膜地25 cm内土壤温度比PE膜降低14.1%;对土壤水分的影响主要体现在喇叭口期,降解膜地100 cm内土壤水分比PE膜降低13.1%;降解膜种植的玉米在株高、秃尖、穗行数、百粒重和产量等方面明显低于PE膜,减产27.2%。也即降解膜过早裂解显著影响土壤温度、土壤水分和作物产量。     

不同地膜覆盖对土壤水温及谷子水分利用和产量构成的影响

为研究不同地膜覆盖材料对旱区谷子的增产效果和机理,利用田间试验研究不同地膜覆盖(白色聚乙烯地膜(WP)、白色可降解地膜(WD)和黑色可降解地膜(BD))对土壤水温、谷子叶片和群体水分利用效率及产量构成的影响。结果表明:1)与对照(CK,露地)相比,各覆膜处理均使0~20cm土层土壤温度和土壤含水量显著提高,0~100cm土层的蓄水保墒能力有所增加。其中WP处理的地温日较差最大,增温效应最明显,WD、BD处理依次减弱。WP处理的0~20cm土层保水效果最好。各覆膜处理均使谷子生育前期0~100cm土层的蓄水保墒能力提高,为谷子的需水关键期提供了保障。2)各覆膜处理均较CK使谷子的水分利用效率显著提高。其中,BD处理的叶片和群体水分利用效率表现最佳,WD较WP处理水分利用表现略差。3)各覆膜处理较CK均使谷子产量显著提高。BD处理产量最高,WP与WD处理产量相当。4)各覆膜处理中,BD处理的杂草防除效果最优,WP与WD处理效果相当。综上,在谷子田间生产中,黑色、白色可降解地膜具有替代普通聚乙烯地膜的可行性,黑色可降解地膜在水分利用和杂草防除方面表现更优。     

不同覆膜方式对陇东春玉米土壤水分和产量性状的影响

为明确不同覆膜方式对陇东春玉米的土壤水分时空变化及春玉米的农艺及产量性状的影响。设置Aa全膜双垄沟播冬前覆膜、Ab全膜双垄沟播顶凌覆膜、Ac全膜双垄沟播播期覆膜、Ba半膜冬前覆膜、Bb半膜顶凌覆膜5个处理,通过测定0~200 cm土壤水分,探明不同覆膜方式在玉米不同生育期土壤水分时空变化规律。研究表明：5个处理播种期耕层土壤含水量最高,15.99%～21.26%,平均18.81%,Aa、Ab土壤含水量分别达到21.26%、20.33%,较Ac 15.99%增加33%和27.2%,Ba、Bb土壤含水量分别为18.41%和18.04%,低于同时期全膜覆盖,比Ac分别增加15.1%和12.8%。影响土壤水分的因素依次为,覆膜时期＞覆膜方式。冬前、顶凌覆膜是旱作玉米蓄水保墒的有效措施且效果显著。苗期各处理耕层土壤含水量最低,土壤含水量处于10.42%~13.95%之间。5个不同覆膜方式与覆膜时期下,播期土壤含水量＞苗期土壤含水量＞孕穗扬花期土壤含水量＞乳熟蜡熟期土壤含水量,5个处理中20~40 cm土层含水量最低,土壤水分递减率表现为：半膜顶凌覆膜＞半膜冬前覆膜＞播种全覆膜＞顶凌全覆膜＞冬前全覆膜。Aa 667m产量969.02 kg,667m产值1 807.2元, 667 m纯收益1 129元,较Bb增产22.43%,667 m增收307.3元,产投比2.17。综上,通过分析不同覆膜方式对陇东春玉米土壤水分和产量性状的影响,揭示了干旱地区全膜双垄沟播技术增产机理。     

地膜种类和覆膜时期对全膜双垄沟播玉米的影响

试验观察了不同地膜和不同覆膜时期对全膜双垄沟播玉米生物性状及产量的影响,结果表明,玉米苗期、大喇叭口期、灌浆期的土壤含水量以黑色地膜秋季全膜覆盖处理保水保墒效果最好,0～30 cm耕层土壤平均含水量较对照白色地膜播前半膜覆盖分别增加59、37、32 g/kg,折合产量最高,为8 681.8 kg/hm2,较对照增产21...     

西北干旱灌区不同地膜覆盖利用方式对玉米水分利用的影响

【目的】资源型缺水严重制约干旱灌区的农业生产,传统玉米生产模式地膜投入量大。在极端高温和生态环境污染的挑战日益加剧的情境下,探讨通过免耕地膜重复利用维持较高水分利用的可行性,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—2018年,在甘肃河西绿洲灌区,设置免耕地膜重复利用（免耕覆膜,NM）、秋免耕春覆膜（少耕覆膜,RM）与传统耕作每年覆盖新膜（传统覆膜,对照,CM）3种地膜覆盖利用方式,研究其对玉米田土壤水分利用的影响,以期为优化试区玉米高产高效栽培管理技术提供理论依据。【结果】NM与RM处理较CM处理提高玉米播种时0—120 cm土层平均土壤重量含水量,分别为7.8%与5.1%,这为玉米播种创造良好的土壤水分环境。玉米播种—拔节期及吐丝—灌浆初期,NM处理较CM处理提高0—120 cm土层平均土壤重量含水量,分别为5.0%与4.7%,弥补了灌浆期玉米植株旺盛生长对土壤水分的大量需求。与CM处理相比,NM处理增加了玉米播种—大喇叭口期的耗水量,降低了玉米吐丝—灌浆初期的耗水量,增大了玉米灌浆初期—收获期的耗水量,有效协调玉米各生育阶段的水分需求关系。虽然NM处理较RM与CM处理提高了玉米吐丝期之前的棵间蒸发量,分别为11.7%与26.0%,提高棵间蒸发量占耗水量的比例（E/ET）,分别为13.4%与19.9%,但是NM处理较RM与CM处理降低了玉米吐丝期之后的棵间蒸发量,分别为9.2%与19.4%,降低E/ET,分别为9.7%与20.7%,说明NM处理有利于增强玉米吐丝期之后土壤水分的有效利用。因而,在地膜减投与免耕措施下,NM处理获得与RM及CM处理相当的籽粒产量与水分利用效率。【结论】在西北干旱灌区,应用免耕地膜重复利用并没有导致玉米产量和水分利用效率的降低,具有稳定产量及水分利用效率的作用,是玉米生产中地膜减投的可行措施。     

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。     

垄膜沟播与秸秆还田对内蒙古黄土高原玉米农田土壤水分、酶活性及产量的影响

为明确全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田措施下玉米农田土壤保水改土效果及增产效应,在内蒙古黄土高原旱作区对比分析了全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田（S+M）、秸秆还田（S）、全覆膜垄膜沟播（M）、秸秆不还田不覆膜（CK）4种不同耕作方式下土壤水分、酶活性变化规律及玉米产量形成特性。结果表明：全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田均能提高玉米各生育阶段0—100 cm土层土壤含水量,尤以0—20 cm土层土壤含水量差异最为显著,且全覆膜垄膜沟播种植提升效果优于秸秆还田,两者耦合后土壤含水量表现为最大;垄膜沟播和秸秆还田均可显著提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且随玉米生育期推移,土壤酶活性呈先增加后降低趋势,在大喇叭口期达到峰值;同时,垄膜沟播和秸秆还田均能提高玉米干物质量和产量,由高到低次序为S+M＞M＞S＞CK,与CK相比,S、M、S+M处理玉米产量分别提高11.84%、37.83%、45.13%,全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田明显优于其他处理,可作为内蒙古黄土高原旱作区玉米节水增效增产栽培模式。     

全生物降解地膜对渭北台塬土壤水热和作物经济效益的影响

为研究不同地膜覆盖对渭北台塬土壤水热环境及作物经济效益的影响,以甘薯品种‘济薯26’作为试验材料,通过设置全生物降解黑色地膜(M1)、全生物降解透明地膜(M2)和普通聚乙烯透明地膜(M3) 3个处理,研究不同处理对甘薯全生育期土壤温度、土壤湿度和甘薯产后经济收益的影响。结果表明：在甘薯生长前期,M2和M3处理下土壤温度高于M1,随着甘薯生长时间增加,M3处理下土壤温度高于M1和M2处理。甘薯全生育期,M3处理下土壤温度平均值较M1和M2处理分别高0.19℃和0.51℃。覆膜处理对土壤温度和水分的影响效果随土层深度增加而逐渐减弱。甘薯全生育期,M1和M2处理下土壤水分较M3处理分别降低0.67%和2.23%。M2处理下甘薯产量、商品率和总收入最高,其投入产出比最低,经济效益最佳。综上所述,考虑到地膜覆盖栽培技术长期应用对农田生态环境和耕地土壤质量的影响,结合不同地膜覆盖对增温、保墒和投入产出比的影响,全生物降解地膜有利于农业生态系统的可持续发展,以M2处理经济效益最佳,适宜在该地区持续应用。     

粉垄耕作对黄淮海北部春玉米籽粒灌浆及产量的影响

【目的】在黄淮海北部引入一种称作“粉垄”的新型深土耕作措施,旨在解决由于连年旋耕所致的犁底层上移、耕层变浅,限制作物产量提高的现实问题。【方法】以旋耕和深松为对照,设置粉垄30 cm、粉垄50 cm、粉垄30 cm+地膜、粉垄50 cm+地膜等处理,探究其对春玉米灌浆和产量的影响。【结果】与旋耕和深松相比,粉垄利于水分入渗,增加了土壤贮水,改善了土壤水分供给,提高了春玉米的穗粒数和籽粒含水率;尽管灌浆渐增期不具有优势,且耕作深度越深,起始生长势和平均灌浆速率越低,但灌浆快增期和缓增期平均灌浆速率随耕作深度增加的优势突出;最终粉垄的百粒重和产量显著高于两对照。粉垄加盖地膜保存了更多水分,显著提高了穗粒数,灌浆渐增期灌浆速率便优势明显,且耕作深度越深,优势越明显,加之灌浆期延长,百粒重和产量显著高于未覆膜两处理。【结论】粉垄覆膜的新型耕作措施为打破犁底层、解决耕层变浅、促进作物增产提供了一种新的可行方法。