摘要
目的:为科学合理使用农田灌溉水和治理田间残膜污染以实现可持续发展，本文进行了连续两年的大田小区试验，分析研究降解膜对滴灌玉米土壤水热运动、土壤呼吸、作物生理生长指标和产量以及生态经济效益的影响，探讨降解膜能否替代普通膜在新疆干旱区推广使用，为新疆干旱区节水灌溉和残膜污染治理提供理论依据。 方法:本试验于2019?2020年在现代节水灌溉兵团重点实验室暨石河子大学节水灌溉试验站开展，对品种为“新玉66”玉米进行灌水量和膜双因素的田间滴灌试验，试验用膜为降解膜（M1:诱导期为100d，黑色氧化生物双降解膜；M2:诱导期为80d，白色氧化生物双降解膜；M3:诱导期为80d，黑色完全生物降解膜；M4:诱导期为100d，白色完全生物降解膜）并以普通膜（PE)为对照覆盖下的4个不同灌溉定额处理（W1:4875m3/hm2；W2：5250m3/hm2；W3：5625m3/hm2；W4：6000m3/hm2)，共20个试验处理，重复3次。 结果:(1)2019年和2020年0?25cm土壤土层温度日变化具有相似性规律，均呈现低-高-低的变化趋势。土壤温度日变化受地膜颜色影响，同一灌水水平条件下，M1处理较PE处理高0.2?2.6℃，M3处理能较PE处理高1.0?1.5℃。随着灌水量的增加，土壤温度升高速率减小。滴灌玉米生育期内黑色地膜M1和M3整体保温效果较好。 (2)2019年和2020年在滴灌玉米生育期内土壤於水量变化趋势一致，抽雄期达到最大值。随着生育期的推进，诱导期越长的地膜土壤贮水量越大。灌水量的增加使降解膜与普通膜处理间的差异减小。整体来看，同一灌水水平下，滴灌玉米生育期内不同覆膜处理的0?100cm土层土壤贮水量平均值表现为：PEgt;M1gt;M4gt;M2gt;M3，降解膜M1和M4保水效果较佳。 (3)各个灌水水平下降解膜处理和PE膜处理土壤呼吸速率日变化过程均呈先升高后降低的单峰趋势，土壤呼吸速率表现为：PEgt;M1gt;M4gt;M3gt;M2。土壤呼吸的月变化随玉米生长呈单峰型变化，最大值出现在玉米抽雄期（7月中下旬）。各个处理土壤呼吸速率与土壤温度呈正相关指数关系并且达到极显著水平，土壤呼吸速率与土壤体积含水率相关性不显著。降解膜M1处理在W3灌水水平下温度敏感性Qiq值最大，达到1.949。 (4)灌水量和降解膜对光合特性和荧光特性的影响表现为：随着灌水量的增加降解膜与PE膜处理间差异逐渐减小，Pn、Tr,Gs、G、Fv/Fm,Fv/Fo、qP、NPQ、7(刃和ETR受单因素灌溉定额影响极显著（Plt;0.01)，受灌溉定额和膜交互作用影响极显著（Plt;0.01)，灌浆期时受单因素膜影响显著（Plt;0.05)，最大值均出现在W4PE处理，W4M1处理仅次于W4PE处理。玉米株高、叶面积指数呈单峰型变化趋势，干物质积累量随着生育进程的推进不断增大。 (5)两年产量和iWUE最大值出现在W3PE处理，W3M1处理较W3PE处理仅减产0.27%?2.36%(Pgt;0.05),W3M1处理的iWUE较W3PE处理仅降低0.71%~2.21%(Pgt;0.05),W3M1处理净收益为0.51?0.65万元/hm2，较W3PE处理高6.56%~21.42%，同时可使地膜残留量减少16.41%?36.29%。结论：总的来说，适当增加灌水最可弥补由于降解膜后期降解而造成的水分蒸发损失，综合考虑保证作物产量和减少干旱区地膜残留，诱导期为100d的黑色降解膜和灌溉定额为5625m3/hm2的W3M1处理是新疆绿洲膜下滴灌玉米种植最适宜的模式。
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