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我院研究揭示长期膜下滴灌棉田残膜分布规律
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以膜下滴灌为标志的新疆农业节水技术自1996年在兵团试验推广以来,取得了举世瞩目的成就,目前新疆节水灌溉面积已超过5200万亩,成为世界上连片应用膜下滴灌技术最大的区域。

然而,近年来膜下滴灌棉田土壤残膜污染状况日益严重并受到各界关注,曾经的“白色革命”在部分农田成为了“白色污染”。解决农田地膜覆盖造成的土壤污染问题已逐渐成为西北地区农业可持续发展所面临的重大挑战之一,而了解长期覆膜条件下残膜在土壤中的时空分布特征是提高残膜回收效率的关键信息。

我校水利建筑工程学院王振华教授团队,针对干旱绿洲区长期滴灌棉田残膜“白色污染”问题,在最早应用膜下滴灌技术的兵团第八师121团开展了系统的定点研究监测工作。通过对膜下滴灌连续应用519年的6个不同膜下滴灌年限棉田土壤残膜的研究,采用时空变异法系统揭示了长期连作膜下滴灌棉田土壤残膜分布规律及累积特性。

相关成果“Distribution characteristics of residual lm over a cotton eld under long-term lm mulching and drip irrigation in an oasis agroecosystem”于323日在国际著名杂志Soil & Tillage Research在线发表。(成果详见https://doi.org/10.1016/j.still.2018.03.013)。

Fig


六块不同应用膜下滴灌年限棉田土壤残膜分布

研究表明棉田0-40 cm土壤残膜密度在121.85-352.38 kg·ha-1之间,远超国家标准(75 kg·ha-1)。长期覆膜滴灌条件下,残膜密度平均以每年15.69 kg·ha-1的速度累积,同时残膜在土壤耕作层中将变得更加分散并有向土壤深层移动的趋势,残膜回收难度将加剧。研究发现膜下滴灌15年内,较大的残膜碎片(每片> 25mg)的积累相对稳定,尤其是在表层土壤(0-5cm);而较小的残膜碎片(每片小于25mg)的积累特征不明显。膜下滴灌15年以上,较大的残膜碎片(每片> 25mg)破裂成较小碎片并积累增多,同时向深层土壤迁移。因此,如果持续目前的覆盖方法,残膜回收将更具挑战性。该研究成果揭示的长期膜下滴灌残膜棉田土壤中的分布规律,为今后有针对性的开展残膜回收提供了理论依据。

我校水利建筑工程学院王振华教授和美国宾夕法尼亚州州立大学郭立博士为该论文的通讯作者,我校农业水土工程专业的贺怀杰硕士研究生为该论文的第一作者。该研究得到了国家自然科学基金项目和我校校级科研项目的共同资助。



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