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可降解地膜对内蒙古西部玉米田土壤水分、温度及产量的影响

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内蒙古农业科技2013(4):17~19 Inner Mongolia Agricultural Science And Technology 可降解地膜对内蒙古西部玉米田土壤水分、温度及产量的影响 尹 斌, 高聚林, 于晓芳, 王志刚, 鲍彦艺 (内蒙古农业大学农学院,内蒙古呼和浩特010019) 摘要:试验在可降解地膜(B)、普通地膜(C)和未覆膜(ck)3种处理种植方式下进行,探讨可降解地膜对大田土壤含水量、土层地温、玉 米农艺性状及产量等指标的影响 两年试验结果表明.可降解地膜在抽雄期之前已达到7级(50%地面无肉眼可见地膜)降解程度;三叶 期至抽雄期B和C保水效果明显.且播前至三叶期在0~20cm土层B与C具有同等保水效果,随降解速率加快,效果递减;B和C对5月 份0~1Ocm土层的增温效果最为明显.且表现为B>C:B和C与ck相比均能提高玉米株高、穗位高、收获指数,加快生育进程。最终B和 C分别能平均有效增产15.09%和16.63%、每667I112增收173.54元和196.58元,但可降解膜较普通地膜既省工省时,并可降低环境污染。 关键词:可降解地膜:土壤含水量;土壤温度;玉米;产量 中图分类号:S513 文献标识码:A 10.3969/j.jssn.1007—0907.2013.04.010 文章编号:1007—0907(2013)04—0017一O3 Effect of Degradable Mulch Plastic Film on Soil Moisture,Soil Temperature and Yield of Maize in Western Inner Mongolia YIN Bin (Agricultural College,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010019,China) Abstract:The experiment was carried out by three treatments of degradable films(B),kind of ordinary films(C),and none-films (ck),and discussed the effect of degradable iflms on temperature and moisture of soil,yield and agronomical characters.The two years results are as follows,degradable films has reached the level 7(50%ground is not visible to the naked eye film) degradation speed before tasseling stage;B and C had obvious effect on soil moisture conservation from 3 leaf stage to tasseling stage,and had equivalent effect on soil moisture conservation from Before sowing stage to 3 leaf stage for O-20cm soil layer, however,with the degradation rate of acceleration,the effect was diminishing;B and C had obvious effect on raising temperature f0r 0-10cm soil layer in May,and showd B>C;Compared with ck,B and C improved maize plant height,ear height and harvest index,and speeded up the development process.In the end,B and C can effectively increased by an average of 15.09%and 16.63%,173.54 ̄and 196.58¥per mu,but Compared with the ordinary films,the degradable films saved workers and time,and reduced the pollution of the environment. Key words:Degradable;Soil moisture;Soil temperature;Maize;Yield 玉米是我区主要粮食作物之一.而干旱是内蒙古西部 春玉米产量的最主要因素之一。我区自地膜覆盖技术引进以来. 使用可降解地膜.提供理论依据.为该区域春玉米高产栽培提供 技术支持 1材料和方法 1.1试验地概况 到2010年其覆盖播种农作物面积已达到550.73万hm2.地膜覆 盖技术已成为我区粮食增产的一项重要栽培措施 但若全部使 用普通地膜覆盖.全区每年秋季产生约25万t不可降解的“白 色垃圾”,这会对农田后期管理带来额外人工投入,若掩埋、丢弃 或焚烧将会对农田环境及大气环境带来严重的污染 而可降解 试验于2011年和2012年在内蒙古农业大学科技园区蒙西 综合试验站基地(包头市萨拉齐镇)进行。土质为沙壤土,土壤有 机质含量为7.3g,kg,全氮含量703mg/kg,速效磷含量5.1mg/kg, 速效钾含量120.4mg/kg,pH值为8.2,年平均气温5.8 ̄C,年平均 降水392.8mm,年平均积温2767oC.年平均日照时数2953.8h,生 地膜不但具有普通地膜类似的保温和保水效果.同时还具有自 然可降解作用,又可节约劳动成本.减少污染。目前,可降解地膜 在我区还未大面积推广普及应用 为了明确可降解地膜对内蒙 育期降水314mm,生育期积温(4月27日至9月19日)2580℃。 1.2试验设计 古西部地区春玉米田的作用效果.本试验选用可降解地膜和普 通地膜覆盖种植玉米,对其在使用过程中土壤的保水、保温效果 本试验共设3个处理:露地对照(ck)、普通地膜(C)、降解地 和玉米增产增收状况进行比较研究.为内蒙古西部大面积推广 收稿日期:2013—04—26 膜(B)。采用大区对比,每玉米试验处理区面积为1044m2;处理 基金项目:国家自然科学基金资助项目(31060175);国家粮食丰产科技工程(2Ol1BAD16B13,2012BAD04B04,2013BADO7BIM);国家现代农业玉 米产业技术体系蒙西综合试验站(CARS一02—63);973计划项目(2009CB118601) 作者简介:尹斌(1984一),男(满族),内蒙古扎兰屯人,内蒙古农业大学硕士研究生,从事玉米生理生态研究。 通讯作者:高聚林(1964一),男,内蒙古鄂托克前旗人,教授,博士,博士生导师,研究方向为玉米生理生态研究。 18 内蒙古农业科技 No.4 地膜覆盖方式为行间覆膜,播种密度设为6000株/667mz.行距 60em;种肥施磷酸二铵24.6kg/667m ,硫酸钾31.7kg/667m2;拔节 期追尿素16.2kg/667m ;大喇叭口期追尿素37.9kg/667m2:抽雄 期施尿素5kg/667m2。灌水方式采用大水漫灌方式,灌水时期为 拔节期、大喇叭El期、抽雄期、灌浆期4个时期。病虫草害统一大 田管理 1.3试验材料 (2)产量及农艺性状测定。收获前,各处理大区均匀选取3个小 区(每小区面积为7mx7m),进行实测玉米产量.包括的指标有 种植密度、亩穗数、株高、穗位高、倒伏率、收获指数等农艺性状. 并随机留20个果穗(其平均穗重等于所有穗重的平均值)待风 干后考种,测其穗粒数、千粒重和含水量指标 1.5数据处理及统计分析 用Microsoft Excel 2003和SPSS13.0进行数据分析、作图。 2结果与分析 1-3.1地膜 2011年和2012年可降解功能地膜(800mmx 0.O06mm)由河北省沧州市沧硕塑业有限公司提供.普通地膜选 用保定威科特塑料制品有限公司生产的800mmx0.008mm聚乙 烯地膜 2.1 降解地膜田间降解情况 从表1可以看出.降解地膜的降解速率总体表现慢快慢的 降解趋势。苗期至拔节期是降解地膜的诱导缓慢降解阶段,可降 解地膜出现2.0~2.5em裂纹:拔节期至大喇叭VI期是迅速降解 阶段,25% 50%地面无肉眼可见地膜:抽雄至完熟期降解速度 1_3.2品种 2011年和2012年试验用玉米品种分别为内单 3l4和郑单958 1_4调查和测试项目 又变得缓慢,75%地面无肉眼可见地膜 到了完熟期时.降解地 覆膜后每10d记录1次地膜情况 记录 膜降解程度已达到了8级水平,但未完全降解。 表1 覆膜后降解膜的降解情况 1.4.1 地膜降解速度地膜降解参考指标: 0级:未出现裂纹(包括风力和人为破坏): 1级:开始出现裂纹(诱导期); 2级:田间25%地膜出现细小裂纹: 3级:地膜出现2.0 2.5em裂纹: 4级:地膜出现均匀网状裂纹,开始变薄。无大块地膜存在; 5级:地膜裂解为4cmx4cm以下碎片.变薄: 6级:25%地面无肉眼可见地膜: 2.2地膜覆盖对土壤含水量的影响 从表2可以看出.各处理间三叶期至抽雄期各土层的土壤 含水量在2011年和2012年均表现为C>B>ek.但在播前和乳熟 期各处理间的土壤含水量无明显差异。两年数据均表明,C和B 7级:50%地面无肉眼可见地膜: 8级:75%地面无肉眼可见地膜; 9级:100%地面无肉眼可见地膜 l-4_2土壤温度采用土壤数据采集记录仪进行测定.记录层 三叶期各土层土壤含水量均高于播前同土层.尤其在0~20ear 土层这种差异最为明显.但C和B差异不明显,而ck表现与C 次为0cm、5em、10era、15cm、20era。从覆盖当天起每隔1h记录, 测定位置分为膜间和植株根区(均约距膜边6cm)。 1.4_3 土壤水分 采用烘干法测定层次为0~20em、20~40em两 层水分,测定时期为:播前、三叶期、拔节期、抽雄期、乳熟期。测定 和B相反 2011年拔节期和抽雄期各土层的土壤含水量均较播 前有所下降.各处理下降幅度为:ck>B>C.尤其20~40era土层表 现最为明显:2012年C和B拔节期各土层的土壤含水量均较播 位置分为膜间和植株根区(均约距膜边10cm)。 前有所上升,表现为:C>B.尤其0 20cm土层表现最为明显,而 ck与之相反.各处理抽雄期土壤含水量均较拔节期有所上升, 上升幅度表现为:ck>C>B.但差异不明显。 (%) 1.4.4作物生长情况(1)作物生长发育进程。同步记录大田作 物生长发育进程:出苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄期、成熟期。 表2各生育时期土壤含水量 2_3 不同处理对土壤温度的影响 相反:同年5月的主要增温土层体现在0—10cm土层,10~20era 次之,而6月与之相反。 由表3可见,同年5月B和C的增温幅度高于6月;同年5 月覆膜处理间0 20cm土层增温幅度表现为B>C.而6月与之 由图l可见.各处理0 ̄20ea土层的平均地温均呈现单峰 r4期 尹斌等:可降解地膜对内蒙古西部玉米田土壤水分、温度及产量的影响 19 28 28 2.4不同处理对生长进程的影响 24 从表4可以看出.覆盖地膜有明显的加快生育进程的功能。 22 2O 在苗期.B和C较ck出苗早1d:从拔节期开始,地膜覆盖的3 饔 1 8 1 6 个处理均表现出旺盛的生长态势.均比对照处理提前2d进入拔 14 1 2 节期:从大喇叭口期至成熟期。覆盖地膜的3个处理均比对照提 1 0 前2 4d。不同覆膜处理问从抽雄期到成熟期。B较C晚1d。 2.5 不同处理对作物性状及产量构成的影响 图1 0.20cm土层的平均地温情况 从表5可以看出.在两年试验中B和C的株高、穗位高、倒 表4不处理之间生育天数的比较 (月/日) 伏率和收获指数均高于ck,其中穗位高和倒伏率各处理间均表 幅度最高,分别为13.4O%和19.85%,B次之,分别为13.16%N 现为C>B>ck。由表6可见,B和C的667m 穗数和穗粒数高于 17.02%;C平均增收最高,为196.58: ̄/667m2,B次之,为173.54 ck,但差异不明显,而千粒重和产量明显高于ck。C的两年增产 元,667m2。 表5不同处理下作物生长状况的比较 2011年 ck 231.8 89.0 2.11 0.57 C 253.5 99.8 3.47 O.61 B 257.0 98-4 3.21 0.58 2012经 ck 261.3 l1 8_3 3.22 O.61 C 286.4 127.9 3.81 0.64 B 269.0 121.8 3.56 O.65 注:1)普通地膜增收的利润中未包括第二年春种时清理费用 3结论 玉米株高、穗位高、收获指数,加快生育进程2~4d。 生育前期可降解地膜具有等同于普通地膜的保水、增温效 就覆盖材料成本而言,可降解地膜每 售价高于普通地 果,尤其对5月份0~lOom土层的增温效果优于普通地膜,随降 膜,但覆盖可降解地膜需2.6kg/667m ,成本为46.8: ̄/667m ;普 解速率加快,其效果递减;可降解地膜同普通地膜一样均能提高 通地膜需3kg/667m ,成本约为48.0: ̄/667m ,可(下转29页) 4期 齐振华等:刺槐线粒体的提取方法研究 滤.收集匀浆于50ml离心管中,残渣放回研钵中加入80ml提取 液继续研磨.收集两次匀浆液;(2)4000r离心lOmin,去除细胞 碎片;(3)上清液移入另一离心管中,lO000r离心15min,沉淀为 粗线粒体:(4)将沉淀用悬浮液(20raM HEPES,330mM山梨醇, 10raM NaC1,2mM EDTA,5raM Na~AsA)洗涤2次,然后用2ml 悬浮液悬浮沉淀:(5)制备蔗糖分离(10mMTricine,lmMpH值 7.2EDTA.0.I%BSA)梯度,依次将3ml 57%,8ml 45%,6ml 37%, 6ml 25%的蔗糖溶液铺在离心管中.然后将线粒体悬浮液小心 铺在上层.19900r离心60min.离心后线粒体带在37%和45%之 间.用注射器吸取到另一离心管中;(6)向步骤(5)中含有线粒体 图1 蔗糖密度梯度离心分离层 的离心管中加入4倍体积的悬浮液,1000Or离心15min;(7)将 3展望 (6)步中离心后的上清倒掉只留下lml左右悬浮液重新悬浮线粒 线粒体作为植物有氧呼吸的主要场所,能为有机体的生命活 体.再加入1O倍体积的悬浮液,lO000r离心15min,得到纯化后 动提供所需的能量.在新陈代谢的过程中发挥着重要的作用。目 的线粒体沉淀 以上操作均在0 4qC条件下进行。 前.线粒体的提取方法较多.根据不同的实验目的可选择相应的 2分析与讨论 适合方法提取线粒体.对于线粒体的进一步研究还有待于深入 高纯度的线粒体提取.有助于分子生物学以及蛋13质组学的 探索 在得到较高纯度线粒体的前提下.可以应用于线粒体蛋白 进一步研究。是获得高质量线粒体蛋白的重要前提,为今后线粒 质组以及分子生物学的研究中.最终促进生物学的进步与发展。 体功能的研究及其蛋白质组的分析奠定良好的基础。通常采用 参考文献: 差速离心和密度梯度离心的方法提取线粒体.本试验采用密度 …1 孙方行,李国雷,夏阳,等.刺槐对盐分胁迫的生理生化反应【J].山东 梯度离心的方法.获得较高纯度的线粒体 林业科技。2004,f1):5—7. 线粒体提取过程中.为了获得较高纯度的线粒体应该注意 [2】任满田.四倍体刺槐的生物学特性和经济价值们.山西林业,2003, 以下几方面的问题:(1)叶片的选择:应该尽量选择长势良好的 (5):29. 叶片,以确保其线粒体的完整性;(2)要尽量充分研磨叶片,达到 [3] 田砚亭,李云.四倍体刺槐简介加.中国水土保持,2003,l(7):54-59. 充分提取线粒体;(3)铺蔗糖梯度的过程中,一定要缓慢,用移液 [4】 Kroemer G,Reed J C.Mitochondrila control of cell death[JJ.Nature 器将3ml 57%.8ml 45%。6ml 37%.6ml 25%的蔗糖溶液依次按 Med,2000,(6):513-519. 从下到上的顺序铺在离心管中.轻拿轻放避免震荡.以保持层次 [5】Wieckowski M R,GiorgiC,LebiedzinskaM,et a1.Isolation of mitochondria 清晰的梯度分层,如图1所示;(4)为了保持线粒体被膜完整性, associated lnembranes and mitochondria from animal tissues and cells 通常采用pH值为7.5的悬浮液溶线粒体,尽量使细胞内外渗透 啊.Nat Protoc,2009,(4):1582-1590. 压接近而不被完全胀破,从而保护线粒体被膜不被破坏;(5)用 『6】Milisav I,Nipic D,SuputD.The riddle of mi ̄chond6a caspase一3fmm 纱布过滤时。力度适中,不要过度用力挤压,最终破坏线粒体; liver[J].Apoptosis,2009,(14):1070-1075. 【7]MittovaV,Tal M,Volokita M,et a1.Salt stress induces up—regulation of (6)吸取37%和45%之间的线粒体时要轻缓小心.尽量避免吸 an efifcient chloroplast antioxidant system in the salt。tolerant wild 取其他多余杂质成分.确保提取高纯度的线粒体分离层。 tomato species Lycopersicon pennellii but not in the cultivated species 较高纯度线粒体的提取是采用超高速离心机完成的.本试验 叨.Physiologia Plantarum,2002,(115):393__4o0. 采用蔗糖密度梯度离心的方法,成本低.得到的线粒体活性强。提 [8]罗银玲,宋松泉.植物线粒体、活性氧与信号转导fJ】.西北植物学报, 取率较高.适合于后续蛋白提取以及蛋白质组学的进一步研究 2004,24(4):737—747. (责任编辑侯旭光) (上接19页)见,可降解地膜每667m2成本投入低于普通地膜。 的影响叽.农业环境科学学报,2010,29(增刊):10—14. 虽然可降解地膜增产增收效果略低于普通地膜.两者分别 f41张杰,任小龙,罗诗峰,等.环保地膜覆盖对土壤水分及玉米产量的 能平均有效增产15.09%和16.63%.平均每667mz增收173.54 影响【J】.农业工程学报,2010,26 ̄):14—18. 元和196.58元.但是收获可降解地膜到8级(75%地面无肉眼可 『51 申丽霞,王 璞,张丽丽.可降解地膜对土壤、温度水分及玉米生长发 见地膜)降解程度,并且其脆化严重.无需再增加人工清理费用. 育的影响[J】.农业工程学报,201l,27f6):25—30. 可直接闲置地表或掩埋待继续降解.极大降低环境污染.可在此 f61马文莲,马全义,马学铭,等.生物降解膜与普通地膜的比较示范研究 地广泛推广 『J】.内蒙古农业科技,2012,(4):42—43. 参考文献: [7】 尚志强.可降解地膜对烤烟生长发育及产量质量的影响IJJ.内蒙古 农业科技。2012,f61:29—31. 『11程炳文,买自珍,王 勇,等.半干旱地区旱地玉米节水播种技术研究 『81王 星,吕家珑,孙本华.覆盖可降解地膜对玉米生长和土壤环境的 fJ】.内蒙古农业科技,2006,(5):40—41. 影SJ[J].农业环境科学学报.2003.22 ̄):397—401. [2】赵燕,李淑芬,吴杏红,等.我国可降解地膜的应用现状及发展趋势 『91李爽 孙占祥,张莹.等.不同覆盖方式对春玉米土壤水分及生长 『J】,现代农业科技,2010,(23):105~107. 发育的影响『J】.辽宁农业科学,2010,(1):1-4. [3】杨玉姣,黄占斌,闫玉敏,等.可降解地膜覆盖对土壤水温和玉米成苗 (责任编辑侯旭光】 

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