不同液态地膜对盆栽花生土壤增温保水的效应

不同性能液态地膜对盆栽花生土壤增温保水和增产量的效应

 

沈阳农业大学 水利学院 

 

摘 要：针对目前多数液态地膜保水保温效果不显著的问题，研制和筛选更优的液态地膜，以期提高液态地膜增温保墒效果是目前液态地膜研究的一个方向。 为了探究更加有效的液态地膜，2014 年 6~9 月以“白沙 1016 号”花生为试验材料，在沈阳农业大学水利学院试验场旱棚内进行花生盆栽试验，对比研究了高拉伸强度液态地膜（M1）、低透湿性液态地膜（M2）、普通液态地膜覆盖（M3）和裸地对照 （CK）4 种不同处理下 5cm 处土壤温度 、花生的耗水量 、产量和水分利用效率 。

结果表明 ：M1、M2 和 M3 处理显著提高了土壤温度，其中 M2 处理提升的最为显著，M1 和 M3 次之。 但随着生育进程的推进，花生植株郁闭，液态地膜增温效果有所降低，且 3 种液态地膜处理之间的差异也有所减小。

M1、M2 和 M3 处理的花生耗水量比裸地处理分别低 73.9，42.2，46.9mm，差异显著（p<0.05），但 3 种液态地膜处理的花生耗水量差异不显著。 M1 处理的产量和水分利用效率均为最高，分别为 50.9g·plant-1和1.9g·kg-1，显著高于裸地处理 。 但 M2 和 M3 处理的花生产量与 CK 处理的产量之间没有显著性差异 ，M3 处理的花生水分利用效率与 CK 处理的花生水分利用效率之间也没有显著性差异。 研究认为，高拉伸强度液态地膜在改善土壤水热状况、提高花生产量和水分利用效率方面效果最优。 今后在液态地膜产品研制和改进过程中，可以适当增加液态地膜的拉伸强度。

 

地膜覆盖可以有效地减少土壤水分的无效蒸发和增加土壤温度，进而提高作物产量[1-2]。 尤其是普通塑料地膜的覆盖，对提高土壤水分和温度效果更显著。普通塑料地膜覆盖作为重要的农业技术措施被广泛地应用于农业生产实践之中[3]。 然而，由于普通塑料地膜不可降解和在作物生育末期地膜回收困难 ，使得大量的塑料地膜碎片残留在作物耕作层里[4-5]。 残膜不仅造成了环境的污染而且破坏了土壤结构 ，阻碍了作物对土壤中的水分和营养元素等的吸收，导致作物减产[6-8]。

 

为解决农田残膜污染问题，大量普通塑料地膜的替代品被研制和使用，以期从源头上解决残膜问题。 其中可降解的液态地膜就是普通塑料地膜的一个重要替代品。 液体地膜是一种以有机高分子物质为主要材料合成的新型覆盖产品，在作物生育末期会降解成水和二氧化碳。该产品喷施于地表，可与土壤颗粒发生联结，形成特殊的土膜结构，从而抑制土壤表面水分蒸发，提高土壤持水保水能力[9-11]。

其中，REN 等[12]研究发现液态地膜显著提高了玉米田间的土壤水分和温度。 李云光等[13]将液态地膜应用在棉花种植上，发现液态地膜相比于裸地显著提高了棉花的净光合速率和最终产量。 韦丹等[14]研究认为液态地膜覆盖相比于裸地对照显著提高了油松种子的出苗率。 还有学者将液态地膜用于小麦种植上，结果发现液态地膜处理的小麦净光合速率、产量和水分利用效率分别比裸地显著高 21%，18%和 22.3%[15]。 但也有学者发现，将液态地膜应用在葵花种植上，液态地膜相比于裸地并没有显著提高土壤含水量和葵花的最终产量[16]。



虽然液态地膜可以一定程度上提高土壤温度和减少蒸发，但是传统的液态地膜具有拉伸性能和透湿性较低的特点，导致其使用寿命短，保水性能达不到理想状态而且膜的结构易受降雨破坏[10,17]。 为了进一步提高液态地膜使用寿命和保水性，王维等[18]通过改变液态地膜的成分配比研制出高拉伸强度和低透湿性的液态地膜。随着液态地膜产品研制技术的发展，液态地膜种类日益增加，但是其中大多数都缺乏田间试验验证。而且以往研究多集中在某一液态地膜产品对土壤温度及作物耗水量的影响方面，关于不同类型液态地膜对土壤温度及作物耗水量等方面的影响缺乏系统的研究。

 

综上，本研究为讨论不同性能液态地膜对盆栽花生水热和产量的影响，以盆栽花生为试验材料，将高拉伸性能、低透湿性能液态地膜和普通液态地膜引入盆栽花生试验中，探讨不同性能液态地膜对盆栽花生水、热、产量以及水分利用效率的影响，以期为不同类型液态地膜产品研发和应用提供理论依据。