【doc】西藏青稞农田草浆地膜覆盖的保水效果研究

【doc】西藏青稞农田草浆地膜覆盖的保水效果研究 西藏青稞农田草浆地膜覆盖的保水效果研 究 农业环境科学2012,31(2):385—389 JournalofAgro-EnvironmentScience 西藏青稞农田草浆地膜覆盖的保水效果研究 关法春 (西藏农牧学院园艺系,西藏林芝860000;西藏高原草业工程技术研究中心,拉萨850000) 摘要:采用对比 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 研究了草浆地膜覆盖对青稞(Hordeumvulgare)农田土壤的保水作用,以期明确草浆地膜的农田保水理论依 据和保水效果.结果表明:草浆地膜覆盖下的土壤表面相对湿度,土壤紧实度和土壤含水量等指标均低于塑料地膜覆盖处理,其中 土壤含水量指标显着低于后者(=3,P<O.05);与对照相比,草浆地膜覆盖下0-5em土层内土壤紧实度显着降低,但土壤温度与对 照相比相差不大,同时土壤表层水分散失明显减少,土壤含水量增加7.59%,达到显着差异水平(n=3,t9<0.05).草浆地膜覆盖保水 效果十分明显. 关键词:草浆地膜;保水作用;农田 中图分类号:X712文献标志码:A文章编号:1672,2043(2012)02—0385—05 InfluenceofStrawPulpFilmMulchingonWaterConservationEffectofHordeumvulgareFar mlandinTibet GUANFa-chun (Depa~mentofhorticulture,CollegeofTibetAgricultureandAnimalHusbandryCollege,Li nzhi,Tibet860000,China;Engineeringand TechnologyResearchCenterforPratacuhureontheTibetP1ateau;Lhasa850000,China) Abstract:Inordertooffertheoreticalbasisandclarifypracticaleffect,strawpulpfilmandplast icfilmwerecomparedtoinvestigatetheeffect offilmmulchesforwaterconservationofsoilinHordeumvulgatefarmland.Plasticfilm,strawpulpfilmandCKtreatmentwereadministrated; theeffectwascomparedbymeasuringrelativehumidityofsoilsurface,soiltemperature,soilcompactionandwatercontent.Theresults showedthatallfourfactorsmonitoredwerelowerinthetreatmentofstrawpulpfilmthantheplasticfilm,amongwhichwatercontentofthe formerwassignificantlyreducedthanthelatter(n=3.P<0.05).InthetreatmentofstrawpulpfilmcomparingtoCK,soilcompactionwassig— nificanflyreduced(n=3,P<0.05),whilenosignificantdifferenceinsoiltemperaturewasshownbetweenthetwo.Theevaporationofsoilmois— turereduceddramaticallyinthetreatmentofstrawpulpfilm.resultingina7.59%statisticallysignificantincreaseinthewatercontentofsoil (n=3,P<0.05).Inconclusion,thestrawpulpfilmmulchhassignificantlyimprovedthewaterconservationofthesoilinHordeumvulgare farmland. Keywords:strawpulpfilm;waterconservation;farmland 数十年来,塑料地膜一直是主要的农业保水措施 之一【",带动了农业生产方式的变革和农业生产力的 飞跃发展.但随着地膜应用年限的延长,其以往的潜 在危害已经逐渐显现出来.塑料地膜因其不易降解 性,在田间残留的地膜碎片导致土壤理化性质恶化, 同时给地下水和周边环境带来污染,由此带来了一系 收稿日期:2011-06—30 基金项目:教育部重点科研项目(210217);西藏"十二五"重点科技项 目"西藏饲草安全与高效利用关键技术研究与示范";西藏 自然科学基金项目"草浆地膜覆盖技术在西藏主要大田作 物上的应用";211工程师资队伍建设项目(SZRC一211-04) 作者简介:关法春(1976一),男,讲师,博士,从事农业生态学研究. E—mail:~uanfachun2003@yahoo.corn.cn 列社会和环境问题『2-31,发展环保型生物地膜,已成为 今后世界农业发展过程中的必然趋势.包括麻浆地 膜,纸浆地膜等形式的植物纤维地膜,是当前国内 外研究的热点_9_l",以上种类的植物纤维地膜虽然具 有一定的保温保水性能,但是其强度较差,使用时间 较短,而且使用成本远高于普通塑料地膜,目前主要 用于研究领域【5.7一. 在中国当代农业生产比较效益相对低下的现实 条件下,如何将国内丰富的秸秆资源优势与农业生产 节水措施相结合,替代塑料地膜,在今后较长时期内 是国内科研工作者破解地膜使用难题的重要途径和 方向.目前国内外尚无关于草浆地膜的研究报道,本 386关法春:西藏青稞农田草浆地膜覆盖的保水效果研究2012年2月 研究通过对草浆地膜进行青稞田苗期栽培试验,研究 其土壤保水作用机制和保水效果,为草浆地膜作为一 种重要节水措施的应用奠定理论和实践基础. 1材料与方法 1.1试验地概况 试验地位于西藏林芝地区西藏农牧学院农场内 (29.4023"N,94.2026"E),地处尼洋河下游河谷,海 拔约3000m,属藏东南温暖半湿润气候区,全年平均 温度8.6?,全年日均温?10?的日数为159.2d,10 ?以上积温2225.7oC,全年无霜177d;年均降雨量 634.2mm,全年降水分布不均,降水主要集中在6至 9月,占全年降雨量71.6%;全年日照时数为1988.6 h,日照百分率为46%,试验点开阔,无遮荫,光照,通 风,灌溉条件良好.试验地面积500rn,20cm土层内 土壤有机质含量为1.35%-+0.38%,全氮0.10%? 0.02%,全磷0.i7%?0.1l%,全钾0.15%?0.09%. 1.2试验设计 试验于2010年进行,草浆材料主要来源为青稞+ 油菜秸秆,供试作物品种为青稞优系05093,试验设 置3个处理(草浆喷浆覆盖,塑料地膜覆盖和对照), 每个处理3次重复,每小区面积为4m2,随机排列.青 稞9月11日播种,播种前各小区均施磷酸二铵约50 kg?hm,,尿素8Okg?hm,,草浆喷浆和塑料地膜覆 盖时间均在青稞播种后进行,其中草浆喷涂量为8g? Hr2,塑料地膜幅宽1.0m,厚度0.008mm.塑料地膜处 理样地在青稞出苗后破膜放苗,其他管理与对照均相 同.采样位置位于样地的中间. 1.3测定项目与方法 在每个处理的样方内的中心位置,在下午14:00 分别使用Testo605一H1湿度计和町一04型温度计(深 圳江阳公司产),测定土壤表面相对湿度和0,5cm土 层处的土壤温度,每5d测定一次,3次重复.在试验 后期,使用TJSD,750型土壤紧实度仪测定土壤紧实 度,在各处理每个样方内随机取点,用直径为3cm的 土钻在样方内取10cm土壤混合样,采用烘干法测定 土壤含水量,每5d测定一次,3次重复. 2结果与分析 2.1不同覆盖方式下土壤表面相对湿度的变化 土壤表面相对湿度的变化可在一定程度上反映 出土壤表面的水分散失情况,数值越大表层土壤水分 向空气中散失的水分越多.不同覆盖方式下土壤表面 相对湿度结果的测定表明(图1):塑料地膜覆盖下的 土壤表面相对湿度最低,其次为草浆地膜,对照土壤 表面相对湿度最高,其中塑料地膜处理和草浆地膜处 理土壤表面相对湿度显着低于对照(=6,P<0.05),而 前两者之间差异不显着.地表进行塑料或草浆地膜覆 盖后,土壤水分受地膜的物理阻隔,阻碍了水分向大 气中扩散,从而降低了空气的相对湿度.由于草浆地 膜层存在一定的微空隙导致土壤少量水分的散失,而 塑料地膜的透气性极差,草浆地膜下的土壤表面相对 湿地要高于塑料地膜,但低于对照. 2.2不同覆盖方式对土壤温度的影响 在青稞幼苗期对各处理不同深度的土壤温度测 定结果表明(图2):在9月25日至10月30日间,塑 料地膜,草浆地膜和对照处理下0am土层土壤平均 温度分别为30.53?,27.11?和27.83?,5~ITI土层 土壤平均温度分别为26.53?,24.72?和24.90?. 不同测定时期的塑料地膜处理下0em,5cm土层的 土壤温度均明显高于草浆地膜覆盖处理和CK,草浆 地膜覆盖处理下不同土层的土壤温度略低于CK,但 图1不同覆盖方式下土壤表面的相对湿度(14:00) Figure1Relativehumidityofsoilsurfaceunderdifferentmulchtreatments(14:00) ,H越莨 第31卷第2期农业环境科学 日期Date A:0em土层A:Depthofsoilon0em 日期Date B:5cm土层B:Depthofsoilon5eln ?草浆地膜Filmofstrawpulp—[)_塑料地膜Plasticfilm?对照CK 图2不同覆盖方式下土壤的温度(14:00) Figure2Temperatureofsoilunderdifferentmulchtreatments(14:00) 两者之间土壤温度相差极小,差异并不明显. 草浆地膜覆盖下的地表土壤与下层土壤之间的 平均温差为2.38?,低于对照(2.94c【=)的平均温差 0.56?,上下层土壤温差的减小,有利于降低土壤深 层水分向上运移的水汽压力势,从而削弱了地表土壤 水分蒸发散失的强度.但该温差数值与对照相比差异 较小,因此由于草浆颗粒物理隔热而产生的上下层土 壤温差减小作用对土壤含水量的影响不大. 2.3不同覆盖方式对土壤紧实度的影响 ,30am土层内,随着土壤深度的加深,不同 在0 处理下的土壤紧实度均呈现逐渐增加的趋势(图3), 但不同处理间仍存在一定的差异.0,30am土层内的 土壤紧实度以塑料地膜处理最低,其次为草浆地膜处 理,对照最高,但随着土壤深度的加深,三者之间的土 壤紧实度差异逐渐降低,其中在15am土层内,各处 理之间的土壤紧实度数值差异较大,其中由于雨水淋 溶的主导作用导致对照处理地表土壤板结,硬实,5 cm土层内土壤紧实度数值显着高于塑料地膜和草浆 地膜处理(n=3,P<O.05),而15,30am土层内,各处理 土壤深度ThedepthofsoiYcm 图3不同覆盖方式下土壤的紧实度 Figure3Soilcompactionunderdifferentmulchtreatments 之间的土壤紧实度数值差异不大,除了5cm土层外, 其他各处理间各土层土壤紧实度数值之间差异不显 着(=3,P>0.05).由此说明,与对照相比,在试验观测 期间,塑料地膜和草浆地膜主要在5cm内的土层对 降低土壤紧实度有明显作用,其中草浆地膜对土壤紧 实度的影响小于塑料地膜处理. 与对照相比,草浆地膜覆盖有利于降低表层土壤 ,aJ暑日.d?赠/aJ琶.d山aJL赠 日,u0一冀已吕0.【一0? 388关法春:西藏青稞农田草浆地膜覆盖的保水效果研究2012年2月 的紧实度,从而在一定程度上抑制了表层土壤水的 "毛细作用",可减少土壤水分的散失. 2.4不同覆盖方式对土壤含水量的影响 图4表明,在整个观测期内,塑料地膜覆盖处理 样地的土壤水分蒸发受到地膜物理阻隔,切断了与大 气的水分交换,因而水分的散失减少,塑料地膜覆盖 处理平均土壤含水量最高(26.02%),其次为草浆地膜 覆盖处理(18.81%),而对照处理土壤含水量最低 (11.22%);在各观测时间下,塑料地膜覆盖处理土壤 含水量显着高于草浆地膜覆盖处理和对照处理(n=3, P<0.05),与对照相比,草浆地膜处理土壤平均含水量 增加7.59%,两者间土壤含水量差异也达到显着水平 (n=3,P<O.05).由此说明,虽然草浆地膜覆盖的保水 效果不如塑料地膜,但草浆地膜覆盖处理下的土壤水 分状况明显优于对照,具有较好的保水效果. 3讨论 草浆地膜的保水效果较为显着,比对照处理土壤 含水量增加了7.59%,起到了明显的保水作用,但是草 浆地膜的保水效果仍显着低于塑料地膜,不过保水效 果是否优于塑料地膜,并不是衡量保水材料是否应用 的唯一因素.草浆地膜覆盖有效地降低了土壤表面的 相对湿度,主要是由于草浆颗粒在土壤一大气界面 间起到物理阻隔作用,阻断了毛管水的向上运动,阻碍 了水分向大气中扩散,使地表面空气相对湿度降低,土 壤水分的散失减少.以往在作物秸秆保水[12和新型 地膜保水机制7】的研究报道中,各种覆盖措施的保 水效果主要是通过覆盖土壤表面的颗粒或膜来减少 土壤水分的过度蒸发来实现的;由于草浆地膜覆盖对 土壤温度影响较小,通过草浆地膜覆盖降低土壤上下 层温差而减少水汽压力差的作用亦有限.因此,土壤 星 誉0 垦 * 如 表面覆盖的草浆颗粒的物理阻隔作用,是草浆地膜 能够起到良好保水效果的主要原因,这与植物纤维地 膜,液体地膜旧等新型地膜的保水作用机理相同或 相似. 此外,由于雨水淋溶和风蚀等作用,导致农田土 壤表面出现板结,硬实现象,土壤中的水分易在"毛 细"作用下加快散失.而草浆地膜覆盖可在一定程度 上减轻表层土壤的板结,硬实作用,有利于地表土壤 紧实度的降低,这在一定程度上抑制了表层土体5 cm内水分的"毛细"作用,从而减少土壤水分的散失. 青稞是西藏高原上最主要的农作物,水分是制约 西藏青稞生产的最关键因子[181,草浆地膜的应用,将 为西藏青稞农业生产提供一条新的研究与应用途径. 4结论 草浆地膜覆盖下的土壤表面相对湿度,土壤紧实 度和土壤含水量等指标均低于塑料地膜覆盖处理,其 中土壤含水量指标显着低于后者(n=3,P<0.05)与对 照相比,草浆地膜覆盖下O,5cm土层内土壤紧实度 显着降低,但土壤温度与对照相比相差不大,同时土 壤表层水分散失明显减少,土壤含水量增加7.59%, 达到显着差异水平(=3,P<0.05o. 鉴于草浆地膜覆盖保水效果十分明显,采用草浆 地膜覆盖栽培是今后有望推广利用的技术. 参考文献: [1】CookHF,ValdesGSB,LeeHC.Mulcheffectsonrainfallinterception, soilphysicalcharacteristicsandtemperatureunderZeamaysLJ1.Soil TillResearch,2006,91:227—235. 【2]严昌荣,梅旭荣,何文清,等.农用地膜残留污染的现状与防治叨.农 业工程,2006,22(11):269—272. 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