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不同灌溉定额下地膜残留量对土壤物理性质及棉花根系生长的影响

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地膜覆盖是干旱半干旱地区农业节水和增产的主要措施.当前长期高强度的使用地膜造成严重的"白色污染",这是不可持续的.本研究在模拟残膜蓄积量和干旱情景下,探讨残膜污染对土壤物理特征和棉花根系生长发育的影响.设计土柱试验,评估2个灌溉定额下[1950 m3·hm-2(田间持水量50％,中度干旱)和3900 m3·hm-2(田间持水量100％,充分灌溉)],4个残膜量水平(0、160、270和490 kg·hm-2)的影响.结果表明:土壤物理性质主要受残膜量的影响,残膜量的增加使土壤容重增大,饱和含水率、田间持水率、毛管持水率、总孔隙度降低;并抑制了棉花根系扩展,降低了根重量、根表面积、根体积、根长和根直径,以及根系在土壤0～20 cm 土层中的占比;上述指标除田间持水量外,其余均在残膜量超过270 kg·hm-2时,表现出显著的处理间差异.同一残膜量下,高灌溉定额根系构型优于干旱处理;综合分析,土壤容重增幅1.88％,饱和含水率、毛管持水率、总孔隙率的降幅分别达7.97％、6.42％和9.39％;根系重量、根表面积、根体积和根直径的降幅分别达41.34％、64.10％、47.27％和86.67％.研究表明,残膜污染严重破坏土壤结构,抑制根系生长,导致土壤物理性能和根系水肥吸收能力下降,降低这一影响可能需要消耗更多的水分,必将进一步加剧缺水危机下水资源的承载压力,因此相应的残留阈值应严格控制在270 kg·hm-2以下.研究结果为农田残膜污染的风险评估和防治策略提供了理论支撑.
Effects of mulching film residue on soil physical properties and cotton root growth under different irrigation quotas

residual plastic filmcottonroot systemsoil physical property

陈利军、林涛、娄振帅、汤秋香、蒋平安、宝哲、习斌、靳拓

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新疆农业大学农学院/棉花教育部工程研究中心,乌鲁木齐830052

新疆农业科学院经济作物研究所,乌鲁木齐830091

农业农村部荒漠绿洲作物生理生态与耕作实验室,乌鲁木齐830091

新疆农业大学资源与环境学院新疆土壤与植物生态过程重点实验室,乌鲁木齐830052

农业农村部农业生态与资源保护总站,北京100125

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残留地膜 棉花 根系 土壤物理性质

国家自然科学基金新疆维吾尔自治区重大科技专项新疆农业科学院科技创新重点培育项目国家重点研发计划自治区天山英才计划中央引导地方资金项目新疆农业大学作物学重点学科发展基金

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2023

10.13292/j.1000-4890.202309.018

生态学杂志
中国生态学学会

生态学杂志

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.439
ISSN：1000-4890
年,卷(期)：2023.42(9)
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