地膜殘留對棉花產(chǎn)量影響的極限研究.pdf

1、新疆是中國三大棉區(qū)之一,棉花種植面積占新疆總農(nóng)業(yè)種植面積的一半以上,地膜覆蓋率達100％。然而新疆棉田地膜殘留非常嚴重,年地膜殘留率在24%左右,如此積累速度勢必對土壤質(zhì)量和棉花產(chǎn)量產(chǎn)生重大影響,但目前由于棉花單產(chǎn)一直在提高,地膜殘留的危害并未引起人們的足夠重視。
　　在全面調(diào)查中國新疆細絨棉主栽區(qū)地膜殘留基礎(chǔ)上,本文通過人工模擬大田殘膜分布狀況,設(shè)定1個不覆膜無殘膜小區(qū)和6個殘膜密度梯度小區(qū),其中6個殘膜密度梯度分別為:0(覆膜

2、0年)、250(覆膜13年左右)、500(覆膜31年左右)、1000(覆膜68年左右)、1500(覆膜104年左右)、2000kg?hm-2(覆膜141年左右),從而尋求殘膜影響棉花和土壤的具體過程和根本原因,總結(jié)出殘膜對作物影響的普遍原因,確定殘膜對不同品種類型棉花影響的差別。通過實驗和數(shù)學建模確定覆膜的有效增產(chǎn)年限,量化殘膜對棉花種植的影響。結(jié)果如下:
　　(1)隨著覆膜年數(shù)的增加,棉田殘膜的數(shù)量和密度都以直線上升。殘膜片數(shù)每

3、年以40.02萬片?hm-2的趨勢遞增,殘膜密度每年以13.66kg?hm-2的趨勢遞增。隨著覆膜年份的增加,殘膜有向深層土壤遷移的空間分布變化特征。連續(xù)覆膜5年后,殘膜大小、密度在0~40cm土壤中將均勻分布。連續(xù)覆膜10年后,三種面積類型殘膜(0~25cm2、25~100cm2和大于100cm2)在單位質(zhì)量上將不再有差異。對作物產(chǎn)生顯著危害的殘膜(大于25cm2)一直占總殘膜質(zhì)量的60%以上。
　　(2)隨著殘膜密度的升高,2

4、個棉花品種產(chǎn)量均呈下降趨勢。當殘膜密度為1000kg?hm-2(覆膜68年左右)時,新陸早33號和新陸早13號產(chǎn)量分別下降18.1%、13.5%,當殘膜密度為2000kg?hm-2(覆膜141年左右)時,產(chǎn)量分別下降38.3%、45.2%。地膜殘留長期累積將對棉花產(chǎn)量造成重大影響。
　　(3)隨著殘膜密度的升高,棉田土壤質(zhì)量呈現(xiàn)下降趨勢。殘膜阻礙水分下滲,造成了土壤水分分布不均,某些高密度殘膜密度下,30~40cm土層含水率的顯著

5、降低。在吐絮期,殘膜密度大于1000kg?hm-2殘膜密度時30~40cm土層孔隙度顯著減小,土壤通氣性變差;殘膜使土壤pH值顯著上升,有機質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀顯著下降,2000kg?hm-2殘膜密度下堿解氮和有效磷分別下降55.0%,60.3%。
　　(4)通過對比2個品種的生長特征(生物量、根冠比和根系表面積)和產(chǎn)量及性狀(產(chǎn)量、早熟性和成苗率),在殘膜密度為2000kg?hm-2時,發(fā)現(xiàn)具有較發(fā)達根系的新陸早33號比新

6、陸早13號有更好的適應(yīng)性,其中新陸早13號的產(chǎn)量下降了45.2%,新陸早33號產(chǎn)量下降了38.3%,新陸早13號多下降了6.9%,新陸早13號成苗率下降了21.1%,新陸早33號成苗率下降了13.0%,新陸早13號多下降了8.1%。
　　(5)新陸早33號和新陸早13號的每年的平均減產(chǎn)率為0.34%和0.28%。當連續(xù)覆膜75、97年的時候,殘膜造成的減產(chǎn)率開始大于覆膜引起的增產(chǎn)率,從第76、98年時候,兩個品種開始不覆膜種植,殘