国家自然科学基金(31370522)
- 作品数：14 被引量：633H指数：10
- 相关作者：严昌荣何文清林涛汤秋香刘勤更多>>
- 相关机构：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所新疆农业科学院新疆农业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金公益性行业(农业)科研专项新疆维吾尔自治区科技支疆项目更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程一般工业技术更多>>
- 地膜覆盖时间对绿洲覆膜滴灌棉田土壤盐分时空变化的影响被引量：8
- 2019年
- 【目的】地膜覆盖技术广泛应用于中国西北内陆的棉花生产,然而地膜覆盖周期对土壤物理性质的影响知之甚少,本文旨在探讨不同地膜覆盖时间对绿洲棉田土壤盐分时空变化的影响,并明确最佳的地膜覆盖周期。【方法】以南疆绿洲灌溉棉田为研究对象,设置不同的地膜覆膜时间,比较地膜覆盖40 d、55 d、70 d、85 d、100 d和全生育期覆盖处理,棉田土壤含水量及含盐量在水平和垂直二维空间的差异,明确其对土壤盐分分布及运移规律的影响。【结果】随着覆膜时间的增加,土壤平均含水量逐渐增加,与CK相比,覆膜40~85 d土壤含水量降低14.5%~7.5%,覆盖100 d处理则高出4.4%。土壤平均含盐量随覆膜时间的缩短而增加,其中对0~40 cm土层的影响较大,对60~80 cm土层的影响较小。覆膜时间越长则抑盐效果越明显,但覆盖时间超过100 d后,地膜保水抑盐效果下降。【结论】地膜覆盖时间在85~100 d抑盐效果与全生育期覆膜相当,该结果为土壤盐渍化治理以及明确残膜适宜回收时期提供了理论依据。
- 邓方宁祖米来提·吐尔干林涛孔松迪丽拜尔·迪力买买提吴凤全汤秋香
- 关键词：绿洲棉田膜下滴灌
- 生物降解地膜新材料的发展及产业化前景被引量：20
- 2017年
- 地膜是我国农业生产中重要的物质生产资料之一,其广泛应用促进了农业生产方式的改变,提高了农业生产力,但同时地膜残留也带来严重的"白色污染"。近年来,由于降解新材料与加工工艺的不断创新,降解地膜得到了快速发展。就生物降解地膜出现的背景、发展过程、应用现状、面临的问题及其产业化前景进行了论述和分析。随着技术进步和环境问题的日益突出,生物降解地膜将成为21世纪农业新材料发展的重要领域。
- 何文清刘琪李元桥刘勤严昌荣
- 关键词：地膜白色污染
- 不同残膜量对棉田土壤水盐运移的影响被引量：17
- 2018年
- 【目的】为探讨滴灌条件下地膜残留量对棉田土壤水盐时空分布的影响。【方法】本试验在绿洲棉田设0 kg·hm^(-2)、225 kg·hm^(-2)、450 kg·hm^(-2)三种残膜量处理,于棉花播种前、收获后及盛铃期灌水后第1天、第3天、第5天,采用土钻法分层取0～40 cm的土壤,进行土壤盐分测定并比较分析不同处理间差异。【结果】结果表明,残膜降低了膜下滴灌棉田土壤水分的均匀性,同时也导致棉田土壤盐分灌水后在各土层分布不均,灌水后第1天、第3天、第5天, 0 kg·hm^(-2)残膜量处理随着时间推移土壤盐分在各个土层减少,而225 kg·hm^(-2)、450 kg·hm^(-2)处理随着时间的变化各土层在灌水后第1天到灌水后第3天土壤盐分减少,但第5天的土壤盐分大于第3天,两个处理之间无显著差异。从灌水后第1天、第3天、第5天土壤盐分分布可看出,0 kg·hm^(-2)残膜量处理均匀性最好,其次是450 kg·hm^(-2)处理,最后为225 kg·hm^(-2)处理。在棉花种植播种前、收获后,不同残膜量对土壤盐分平衡的影响为:250 kg·hm^(-2)>450 kg·hm^(-2)>0 kg·hm^(-2);在运移速度上,随着深度和残膜量的增加,耕作层的土壤更容易出现土壤盐分的富集现象。【结论】由此可以说明,残膜的存在会阻碍土壤盐分的向下运移,同时随着残膜量的增加,阻碍土壤盐分的运移程度不同,导致土壤盐分在地表富集。
- 吴凤全林涛王静王亮严昌荣祖米来提.吐尔干邓方宁尔晨汤秋香
- 关键词：地膜残留水盐运移
- 残膜对棉田耗水特性及干物质积累与分配的影响被引量：8
- 2017年
- 采用大田微区控制性模拟试验,测定并比较了新疆覆膜滴灌棉田3种不同残膜含量(0、225、450 kg·hm^(-2))对棉花的耗水量、耗水模数、棵间蒸发量、水分利用效率、干物质积累分配及其与耗水相关性的影响。结果表明,试验条件下,与无残留处理相比,随着残膜量的增加,生育期总耗水量有降低趋势,C_(225)和C_(450)处理分别降低了25.60、33.74 mm,但差异未达显著性水平,其中苗期、蕾期耗水模数降低较为显著,说明残膜降低了作物的耗水量,明显抑制了生育前期的耗水需求。与此同时,残膜污染的加剧,增大了生育期平均棵间蒸发强度,两个生长季C_(225)和C_(450)处理的棵间蒸发强度显著比C_0处理高0.07、0.16 mm·d^(-1),降低了有效耗水所占比例;此外,残膜不利于干物质的快速积累和在生殖器官中的高效分配,C_(450)处理籽棉产量和水分利用效率较无残膜处理分别降低了8.7%和5.6%。
- 王亮林涛田立文严昌荣何文清王静汤秋香
- 关键词：地膜残留耗水特性水分利用效率
- 不同残膜量和灌溉定额对棉花养分和水分利用的影响被引量：18
- 2018年
- 【目的】水资源短缺背景下,残膜污染制约棉花生长和水肥利用问题日益突出,探究不同残膜量及灌溉定额对棉花养分及水分利用的影响,可为残膜污染风险阈值评价及棉田可持续发展提供理论支撑。【方法】本研究以新疆典型覆膜滴灌棉田种植体系为研究对象,设置残膜量和灌溉定额2个调节因子,3个残膜量梯度为0、225和450 kg/hm^2,分别用T1、T2和T3表示;3个灌溉定额为3450 m^3/hm^2、4650 m^3/hm^2和5850 m^3/hm^2,分别用W1、W2和W3表示。分析了不同残膜量和灌溉定额对棉花生物量、养分吸收利用及水分利用效率的影响。【结果】1)棉田蒸散量受残膜量、灌溉定额及二者交互作用的影响显著,而生物量、水分利用效率和养分吸收量仅受残膜和灌溉定额单因子的影响显著。2)增加残膜量降低了籽棉产量和水分利用效率,不利于生物量及养分吸收量的提高,器官及单株养分吸收量明显减少,氮、磷利用效率均呈逐渐增大趋势。3)W1~W2范围内,随着灌溉定额的增加,棉田蒸散量显著增加,生物量、籽棉产量、养分吸收量呈增加趋势,当灌溉定额增至W3时,上述指标又逐渐降低。4)不同灌溉定额下,残膜量在0~450 kg/hm2范围内,减产9.6%~13.1%,增加灌溉定额产量增加10.1%~13.4%,但耗水量增幅却高达6.8%~29.2%。表明残膜污染情况下,在一定范围内增加灌溉定额,可以减轻残膜对棉花生物量、产量及水肥利用效率的降幅,但显著增大了棉田耗水量。【结论】适当增加灌溉定额会减轻残膜带来的负面效应,但灌水对残膜的响应是建立在增加棉田耗水量的基础上。因此,残膜量增加会增大棉田耗水量,采取措施减轻地膜残留量,有助于促进棉花产量的提高和水肥的高效利用。
- 王亮林涛严昌荣何文清王静汤秋香
- 关键词：残膜灌溉棉花养分水分利用效率
- 点源供水条件下残膜对土壤水分运移的影响被引量：69
- 2015年
- 通过室内模拟试验,研究残留地膜对土壤水分运移的影响,阐明不同残膜污染水平下土壤水分入渗过程。试验共设置6个残膜梯度,采用马氏瓶恒压供水175 min,根据时间间隔记录马氏瓶读数和湿润面积,分析不同残膜污染水平下土壤水分入渗过程的差异。研究结果表明,残膜会阻碍土壤湿润锋的运移,残膜量在0-360 kg/hm^2区间时,当湿润锋经过0-10 cm土层,湿润锋横向距离随着残膜量的增加呈现先减小后增加的变化,当湿润锋经过10-20 cm土层,横向距离随着残膜量的增加而逐渐降低。残膜对湿润锋的垂向运移有显著的阻碍作用,但残膜量的多少对湿润锋垂向距离变化没有显著影响。残膜的存在会提高土壤湿润比和稳定入渗率,残膜区土壤湿润体变小,水分滞留在湿润体内,影响水分在土壤中正常运移与分布。当残膜量达到720 kg/hm^2时,残膜区土壤大孔隙比例增加,导致土壤优势流明显,与其他残膜处理相比,湿润锋的运移加快,湿润比和稳定入渗率降低。该研究从土壤水分运移角度阐明了残膜污染危害的过程和机理,为残膜污染的防治提供了理论的依据。
- 李元桥何文清严昌荣毛丽丽刘爽
- 关键词：土壤入渗残膜优势流
- 生物降解地膜应用与地膜残留污染防控被引量：148
- 2016年
- 地膜是农业生产中重要的生产资料之一,过去30多年,地膜用量和农作物覆膜面积一直稳定增长,2014年地膜用量达到了144万t,覆膜面积超过1 800万hm^2,该技术对保障我国农产品安全供给作出了重大贡献。与此同时,地膜残留污染问题越来越严重,一些农田的地膜残留量超过250 kg/hm^2,在我国西北的局部区域,地膜残留已经对农田土壤、作物生长发育、农事作业等造成严重影响和危害。生物降解地膜成为替代普通PE地膜、解决地膜残留污染的一种有效措施和手段,目前生物降解地膜正处于产品研发和评价试验的关键阶段,部分生物降解地膜产品在马铃薯、花生、烟草生产上显示出良好的效果,但总体上还面临巨大挑战,主要包括需要进一步提高地膜产品质量,提高地膜产品破裂和降解可控性,改善地膜的增温保墒能力,实现满足农作物对地膜覆盖功能的要求;此外,需要降低生物降解地膜综合成本,促进生物降解地膜规模化应用。总体上,随着技术进步和农业生产环境的变化,生物降解地膜应用将具有良好的前景。
- 严昌荣何文清薛颖昊刘恩科刘勤
- 作物地膜覆盖安全期概念和估算方法探讨被引量：59
- 2015年
- 该研究首次提出作物地膜覆盖安全期的概念,将其定义为"某一作物在某一区域要求地膜覆盖的最佳天数,也就是地膜覆盖农田土面能保持膜面完整的日数",在此日数之前地膜应该保持基本完整,维持增温保墒和防除杂草等功能,此日数之后,这些功能基本消失。明确作物地膜覆盖安全期有利于作物生产的高效管理,指导地膜生产者研发出满足农业生产需求和成本较低的地膜产品,协助农民根据覆盖作物种类和生产条件选择合适的农用地膜。在此基础上,该研究构建了基于地膜覆盖增温保墒和抑灭杂草等功能测定和农作物郁闭度测定的2种作物地膜覆盖安全期估算方法。第1种方法是通过对作物覆盖地膜条件下土壤温度和水分的连续监测,构建作物地膜覆盖与未覆盖农田土壤温度、水分和杂草控制的时序图,寻求二者的交汇或者重合点即地膜覆盖的增温保墒功能消失或者基本消失的时间节点,从覆盖到这个日期的天数分别属于某种作物地膜覆盖的温度安全期和水分安全期。第2种方法式是通过系统监测作物全生育期郁闭度和地膜覆盖功能参数,建立作物郁闭度与地膜覆盖主要功能的关系曲线,综合研判后确定地膜覆盖功能消失时作物郁闭度,计算作物地膜覆盖安全期。作物地膜覆盖安全期相关研究可为构建中国地膜覆盖技术适应性评价体系、探明地膜覆盖适宜区域的空间分异规律、以及生物降解地膜生产和应用提供技术支撑。
- 严昌荣何文清刘恩科林涛Pasquale Mormile刘爽刘勤
- 关键词：作物地膜安全期
- 近54年新疆地区水资源的气候特征分布被引量：5
- 2016年
- 为了探究气候变化背景下新疆地区水资源的气候特征,利用新疆地区50个站点1961—2014年的气象数据,通过陆面蒸发经验公式估算蒸发量及相应的降蒸差,并结合Mann-Kendall非参数检验方法分析探讨近54年新疆地区水资源的气候变化特征及时空分布。结果显示:(1)近54年来新疆地区降水量、平均气温、蒸发量自发生突变以来呈显著上升趋势;(2)北疆的降水量最高,东疆降水量最低并且未通过显著性检验;(3)新疆各区域年平均气温变化趋势均以0.03℃/a持续增加;(4)北疆降蒸差量接近全疆水平,南疆大部分地区与东疆区域降蒸差均小于0,表明该地区水资源严重不足,常年处于干旱;(5)降水量、蒸发量和降蒸差空间分布主要表现在由北至南,由西至东呈减少的趋势,平均气温呈增加的趋势。
- 刘晓伟刘勤吕军何文清刘洪亮
- 关键词：水资源降水气温蒸发
- 地膜残留量对新疆棉田蒸散及棵间蒸发的影响被引量：42
- 2016年
- 为探讨残膜对干旱区农田蒸散耗水特征的影响,在新疆阿克苏典型覆膜滴灌棉田开展2 a小区试验研究,设计0、225、450 kg/hm2共3种不同的地膜残留量,采用水量平衡法,微型棵间蒸发仪法,于主要生育时期测定并计算土壤含水量、蒸散量、棵间蒸发量、作物蒸腾量、棵间蒸发占蒸散的比例。结果表明:随着地膜残留量增加棵间蒸发量、棵间蒸发占蒸散的比例呈增大趋势,而蒸散量及作物蒸腾量则逐渐减小。与无残膜处理相比,225和450 kg/hm2处理全生育期田间无效耗水的棵间蒸发量分别增加了9.27和22.20 mm,棵间蒸发占蒸散的比例增幅分别为2.6%和6.1%,作物蒸腾量降低34.89和55.94 mm。在棉花生育期内,棵间蒸发占蒸散的比例(E/ET)与叶面积指数(leaf area index,LAI)呈幂函数关系,各处理间棵间蒸发占蒸散的比例对叶面积指数的响应差异不同,450 kg/hm2处理蒸发占蒸散的比例随着LAI的增加,曲线下降趋势较明显;无残膜处理棵间蒸发占蒸散的比例与LAI的决定系数最高,均在0.9以上。土壤水分利用率也随残膜量的增加依次降低,当残膜量由0增加到450 kg/hm2时,土壤水分利用率从28.25%降至24.91%,可见,残膜增大了农田的无效耗水,不利于土壤水分的有效利用。研究可为制定缓解或克服残膜危害的应变调控技术提供依据。
- 王亮林涛严昌荣王静郭瑞霞岳璐珂汤秋香
- 关键词：蒸散量棵间蒸发土壤水分地膜残留滴灌
