典型农区地膜残留特点及对玉米生长发育影响研究

摘要

农用地膜作为重要的农业生产资料已被广泛应用于农业生产中并极大地促进了农业发展和农民增收。然而，由于地膜本身材质问题，长期使用地膜导致大量地膜残留在土壤中，引起残膜污染问题。残留地膜不仅降低了农田土壤质量，而且对作物生长、秸秆利用、畜牧养殖、农机操作、生态环境等均产生消极影响。所以，客观、全面、准确地掌握地膜残留特点、探寻残膜影响程度对寻求解决方案并促进农业可持续发展意义重大。本研究选择我国华北和西北典型地区的农田作为地膜残留污染调查点开展残膜样品采集及统计分析以探寻当地残膜污染特点和变化规律；同时结合残留地膜-玉米影响试验以探讨残留地膜对玉米生长的影响，进而揭示残膜对玉米生长发育的危害程度，为残膜治理提供借鉴。 本研究以河北邯郸地区和新疆石河子地区作为研究区域，并对当地棉田的地膜残留状况进行调查取样和分析统计。结果表明：河北邯郸地区棉田地膜平均残留量为59.1～103.4kg·ha-1，新疆石河子地区的平均残膜量在200.0～400.0kg.ha-1，石河子地区棉田比邯郸地区残膜污染更加严重；残膜污染状态与种植模式、回收措施等均有关。地膜残留量与覆膜时间有关，覆膜时间越长，残留量越大。残膜主要集中在0～20cm的土壤中，土壤越深，残膜越少；残膜数量分布也呈现出显著的时空特点，覆膜年限越长，残膜数量越多，且浅层土壤中的残膜显著多于深层土壤中的残膜。小膜(<4cm2)最多，中膜(4～25cm2)次之，大膜(>25cm2)较少，三种残膜之比约为7:2：1；翻耕使残膜发生空间变动，起到“搅动”作用，导致深层土壤中的残膜量增加。同时，翻耕加剧残膜破碎的进程，导致残膜破碎程度增加；不同种植模式下地膜残留状况不同，且种植模式对残膜形态、数量、重量均产生影响。 残膜-玉米影响试验结果表明，残膜对玉米生长发育具有一定影响，且残膜越多，玉米受影响越大。玉米生长前期(如苗期)受残膜影响明显，后期残膜对玉米的影响逐渐减弱甚至消失；各生育期玉米株高变化无明显规律性。玉米茎粗在苗期、拔节和成熟期呈递减趋势，即残膜越多，茎粗越小，但在抽雄期无明显规律性。苗期玉米叶面积呈递减趋势，差异较显著，成熟期则无显著差异。生物量方面，前期玉米生物量指标变化特点明显，即残膜越多，生物量越小，呈递减趋势，后期则(如成熟期)各处理间的差异均不显著。残膜(≤500kg·ha-1)对玉米产量影响不显著，百粒重、穗位高、穗长、穗粗、产量等指标无显著差异，而穗行数和行粒数无明显规律性，各处理间无显著性差异。这是由于玉米生长前期植株较小且抗逆性低，受残膜影响较大，部分指标差异显著，生长后期植株强壮且器官发达，抗逆性强，残膜的影响和危害得到减弱。

目录

文摘

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论文说明：英文缩略表

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1地膜应用现状

1.1.2残膜污染现状

1.2目的和意义

1.3研究内容

1.4方法及思路

1.5预期结果及创新之处

第二章国内外研究进展

2.1残膜污染危害的原因

2.1.1材质的难降解性

2.1.2有害的添加剂

2.1.3政策法规问题

2.2残膜污染危害的途径

2.2.1残膜对土壤的影响

2.2.2残膜对作物的影响

2.2.3残膜对农事操作的影响

2.2.4其他危害影响

2.3残膜污染的防治措施和途径

2.3.1降解地膜的应用

2.3.2节约型地膜使用技术及高效回收措施

2.3.3促进残膜回收的政策措施

第三章典型地区地膜残留特点研究

3.1研究区域概况

3.2研究方法

3.3结果与分析

3.3.1华北典型地区地膜残留特点

3.3.2西北典型地区地膜残留特点

3.4小结

第四章残膜对玉米生长发育的影响

4.1试验点介绍

4.2试验设计与布局

4.2.1供试品种

4.2.2试验设计

4.3测定指标及方法

4.4结果与分析

4.4.1残膜对玉米形态的影响

4.4.2残膜对玉米生物量的影响

4.4.3残膜对玉米产量构成的影响

4.5结论

第五章结论与讨论

5.1结论

5.1.1典型农区残留地膜污染特点

5.1.2残膜对玉米生长发育的影响

5.2讨论

参考文献

致谢

作者简历