鲁南地膜保护地麦红吸浆虫的发育动态及扩散研究

地膜保护地包括地膜蒜．西瓜、蔬菜地等，是近几年来鲁南新发展的一种栽培方式。面积逐年扩大，1992年鱼台县罗屯乡地膜蒜地面积占麦田面积的10—12％，1993年已占麦田面积的50％，且地块小而分散。这些与小麦倒茬的地膜保护地内麦红吸浆虫与纯麦田相比，发育进度快，从而形成了早期虫源，相应地增加了有效成虫的数量，尤其对抽穗早的小麦造成严重为害。为此，我们于1992-1993年对地膜蒜地内的生态条件，麦红吸浆虫的发育动态及扩散能力进行了研究，现报道如下。     

聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯塑料地膜高效降解菌群筛选及其群落结构演替特征

【背景】以聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)为主要成分的塑料地膜虽然是生物可降解的地膜,但是关于该塑料地膜降解的微生物菌群研究却较少。【目的】拟从不同环境样品中筛选可降解PBAT塑料地膜的微生物菌群。通过对其多次富集的菌群群落结构演替进行分析,明晰可降解PBAT塑料地膜的核心微生物。【方法】利用改良的SM无机盐培养基从不同环境样品中筛选可降解PBAT塑料地膜的微生物菌群;利用失重法测定菌群对PBAT塑料地膜降解的效率;利用16SrRNA基因高通量测序技术对其第5批次(G5)至第9批次(G9)富集的降解菌群的群落结构进行深入探讨;通过Pearson相关性分析方法对菌群不同菌属相对丰度变化和PBAT塑料地膜降解时间进行解析。【结果】从广州金发堆肥厂的堆肥样品中筛选到可完全降解PBAT塑料地膜的菌群,编号为SX。通过连续不断的转接富集,菌群SX对PBAT塑料地膜的降解速率显著提升。16SrRNA基因高通量测序结果显示第5批次(G5)至第9批次(G9)富集的PBAT塑料地膜降解菌群,厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度逐渐下降,而放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度逐渐上升。硫磺色节杆菌(Arthrobactersulfureus)、红螺菌科(Rhodospirillaceae)和噬几丁质菌科(Chitinophagaceae)在随着转接富集过程中相对丰度逐渐升高而芽孢杆菌(Bacillussp.)的相对丰度显著降低。通过统计分析发现硫磺色节杆菌(Arthrobacter sulfureus)相对丰度升高与PBAT塑料地膜降解时间缩短显著相关(r=–0.927,P0.05)。【结论】筛选到PBAT塑料地膜高效降解菌群SX。通过连续不断的转接富集,菌群SX对PBAT塑料地膜的降解时间由28 d (第5批次,G5)降低到13 d (第9批次,G9)。通过对菌群群落结构的研究,发现随着菌群降解效率的提高,硫磺色节杆菌的所占相对丰度显著增加,说明其可能在PBAT塑料降解中发挥着关键作用。本研究为PBAT塑料地膜的降解提供了绿色高效环保的新途径和菌株资源,并为PBAT塑料地膜降解的机制研究奠定了基础。     

生物降解地膜应用与地膜残留污染防控

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。     

生物降解地膜新材料的发展及产业化前景

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。     

地膜降解途径及机理研究进展

我国地膜使用量已占农业塑料薄膜使用量的半数以上,其大规模使用在带来巨大经济价值的同时也造成了“白色污染”,残膜难回收、难降解,直接影响土壤的再生能力。本文综述了我国地膜使用现状及其降解方面的研究进展,分别对地膜降解的生物与非生物途径和机理进行了概括,重点分析了非生物降解途径中光催化、金属离子掺杂等对聚烯烃降解的协同效应,以及生物降解途径中不同来源的菌和酶对聚烯烃降解效率的影响,并展望未来发展出更为高效的地膜降解方式,为后续地膜降解及环境中微塑料的降解研究提供参考。     

黄土高原南部春玉米地膜栽培的水肥效应与氮肥去向

在黄土高原南部采用田间小区和微区试验,研究了春玉米地膜栽培下氮肥-水分-产量关系与氮肥去向。结果表明,相同施肥条件下地膜栽培(N120C)比平作栽培(N120UC)增产显著(46．7％),施用氮肥显著地发挥了地膜的增产潜力,处理N120(尿素氮120kg·hm^-2)、N180(尿素氮180kg·hm^-2)和N120M(尿素氮120kg·hm^-2+有机肥氮60kg·hm^-2),籽粒产量比对照CK(不施氮)分别增产41．8％、43．9％和34．7％,地膜栽培或施用氮肥都极大地改善了玉米水分生产效率(WUE)和降水利用率(RUE),试验中N120C比N120UC水分生产效率提高57．9％。降水利用效率提高54．5％;处理N120、N180和N120M比CK处理WUE分别提高38．4％、47．4％和32．4％,RUE分别提高42．3％、43．9％和34．7％,由于供试有机肥是半腐解的牛粪,比尿素氮素供给迟缓,所以对玉米产量和WUE提高幅度小,试验水分测定反映出,玉米利用的水分73．0％～83．7％来自降雨,表明决定春玉米产量的关键水分是生育期降水,玉米地膜栽培对氮肥去向有微弱影响,相对于平作玉米,氮肥总的回收率差异不大,但氮肥利用率下降7．3个百分点,土壤残留率上升6．4个百分点,土壤当季残留氮主要集中在0～20cm,不会发生向深层大量的淋溶和累积。     

大蜡螟和黄粉虫肠道菌中聚乙烯地膜降解细菌的筛选及其降解性能

【背景】在我国农业生产中大量使用的聚乙烯(polyethylene,PE)地膜难以降解,在土壤中长期累积影响农作物生长并破坏生态环境,发掘微生物资源,寻求聚乙烯生物降解途径对治理“白色污染”具有重要意义。【目的】以不同来源的啮食塑料昆虫大蜡螟、黄粉虫为材料,从肠道菌群中分离筛选出对PE具有降解能力的细菌菌株,研究其降解农用地膜的效能。【方法】饲喂PE膜片驯化大蜡螟、黄粉虫幼虫,采集肠道液富集培养、共代谢驯化、选择培养基筛选等方法从肠道细菌中分离出以PE为唯一碳源的细菌菌株。将菌株接种到以PE膜片为唯一碳源的培养基中共培养,通过测定菌体生长量,定期检测膜片失重率,结合高分辨场发射扫描电子显微镜观察、红外扫描分析和膜片力学性能测定,评价菌株对聚乙烯地膜的降解效果。对筛选出的降解性能良好的菌株通过16S rRNA基因扩增和序列分析进行菌株鉴定。【结果】从新疆蜜蜂蜂巢中的土著大蜡螟肠道分离获得的聚乙烯降解菌菌株最多,其聚乙烯的降解效率高于其他来源的分离菌株。从中筛选出具有较高降解能力的3个菌株XJDLM-3、XJDLM-8和XJDLM-12,它们能利用PE膜片生长,扫描电镜观察经过30 d降解的PE膜片表面出现明显的侵蚀孔洞和裂痕,红外扫描图谱发生改变,拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量等力学性能显著下降,膜片失重率分别达到了8.06%、5.66%和5.39%。从新疆蜜蜂蜂巢中的土著大蜡螟肠道分离出降解效果较好的细菌菌株,经鉴定XJDLM-8和XJDLM-12为Bacillus cereus,XJDLM-3为Enterobacter bugandensis。【结论】证明了新疆蜜蜂蜂巢中的土著大蜡螟肠道存在对PE具有较高降解能力的菌株,丰富了PE降解菌的菌种资源,在PE地膜降解中具有开发应用的潜力。     

不同覆盖方式对黄土高原旱地土壤水分及糜子生长、光合特性和产量的影响

为探索黄土高原旱地覆盖栽培模式下糜子田土壤蓄水保墒和节水增产效果,于2011—2013年连续3个糜子生长季在陕西横山县小杂粮试验示范基地,研究了不同覆盖栽培方式对农田土壤水分、糜子生长发育、光合特性、产量及水分利用效率的影响.试验设置4种覆盖栽培处理,分别是“W”垄覆地膜+垄间覆秸秆(SG)、垄覆地膜+垄间覆秸秆(LM)、双垄面覆地膜+垄间覆秸秆(QM)、秸秆覆盖(JG)处理,以传统平作无覆盖(CK)为对照.结果表明：各覆盖处理均较CK显著提高了糜子各生育期0～100 cm土层土壤含水量,其中以SG处理蓄水保墒效果最好,其次依次为LM、QM和JG处理,且各覆盖处理间差异达到显著水平.在各覆盖处理中,SG处理对糜子生长发育和光合能力的影响最大,增产效果最显著,3年平均产量和水分利用效率分别较CK提高55.9％和64.9％,其中各覆盖处理之间差异达到显著水平.因此,“W”垄覆地膜垄间覆秸秆的二元沟垄集雨覆盖种植模式提高糜子产量和水分利用效率的效果最为明显,适宜在黄土高原旱地糜子生产中应用和推广.     

黄土旱塬不同覆盖对春玉米产量及土壤环境影响

对黄土旱塬用不同覆盖对春玉米产量及土壤环境影响的研究表明,春玉米采用不同覆盖技术,均有显著的增产效果,能显著增加土壤贮水量,使土壤上层长期保持湿润状态,提高土壤温度(除秸秆覆盖外),降低昼夜温差,避免降雨直接冲击地面。保持良好的土壤结构,渗水地膜覆盖与秸秆覆盖、常规地膜覆盖和不覆盖相比,其产量分别增长6．4％、23．6％和29．1％,水分利用效率分别为21．5、20．2、17．4和16．7kg·mm^-1·hm^-2,秸秆覆盖还能提高土壤有机质,增加土壤肥力渗水地膜和常规地膜具有相同的增温效果,当气温达到35℃以上时,渗水地膜还具有降低极端温度的调节功能,但是,覆盖易造成有机质大量矿化和NO3^--N的淋失。     

沟垄全覆盖种植方式对旱地玉米生长及水分利用效率的影响

2008-2010年在渭北旱塬区,以沟不覆盖为对照(CK),研究垄上覆地膜沟内分别覆普通地膜(PP)、生物降解膜(PB)、玉米秸秆(PS)和液体地膜(PL)4种沟垄全覆盖种植模式对土壤水温、玉米生长、产量及水分利用效率的影响.结果表明,在玉米生长前期,PP、PB和PS处理可明显提高0-200 cm土壤蓄水量;生育中期,PS处理蓄水保墒效果最为显著;生育后期,各沟垄全覆盖处理与对照的土壤蓄水量无显著差异;整个生育期PL处理与CK的土壤蓄水量差异不显著.PP和PB处理3a玉米生育期5-25 cm平均土壤温度分别较CK增高1.6℃和1.3℃,PS处理降低1.9℃,而PL处理与CK无显著差异.PP和PB的增温保水效应使玉米株高、叶面积及地上生物量均高于CK;PS处理的降温效应促进玉米中后期生长,其株高、叶面积及地上生物量均高于CK;PL处理对玉米各生长指标影响不显著.与CK相比,PP、PB和PS处理3a平均的籽粒产量分别提高13.0％、13.8％和15.0％,水分利用效率分别提高9.8％、10.2％和11.6％.可见,垄覆地膜沟覆地膜、生物降解膜或秸秆的沟垄全覆盖种植可明显改善土壤的水温状况,促进玉米生长,从而显著提高作物产量和水分利用效率,对渭北旱塬区春玉米丰产栽培具有重要指导意义.     

生物降解地膜覆盖对棉田土壤水-热-盐及产量的影响

为明确生物降解地膜覆盖对棉田水分、热量、盐分及产量的影响,在南疆绿洲棉区设置4种生物降解地膜(T1、T2、JF、BSF),以PE地膜为对照,分析了不同生物降解地膜对棉田保墒、增温、抑盐的调控效果及产量的影响。结果表明:BSF处理的保水性能与PE地膜相当,T1、T2、JF处理保水性能则不如PE地膜; JF、BSF处理抑盐效果优于PE地膜,0～60cm土层平均含盐量分别比PE地膜低0.3、0.4 g·kg~(-1),其他处理抑盐效果则不如PE地膜。JF、BSF处理的地温分别比PE地膜高0.3、1.6℃,其他处理则低于PE地膜;不同生物降解地膜覆盖对ET_a影响不显著,但显著影响单株结铃数与水分利用效率,地膜降解越早,单株结铃数越少,水分利用效率越低; BSF处理在籽棉产量方面高于其他处理,但比PE地膜低20.2%。本研究为该地区棉田生物降解地膜的筛选及安全性评价提供了科学依据。     

塑膜覆盖棉田棉蚜消长特点及其原因探讨

<正> 塑膜覆盖栽培技术在棉田的应用,使棉蚜(侨居蚜)赖以生存的小生境发生改变,因而其田间消长也出现了新的特点。明确棉蚜在新的条件下的消长特点,对制定相应的防治策略和措施具有重要的生产指导意义。据刘绍友、仵光俊等观察,地膜棉田苗蚜比露地显著下降,认为其原因主要是塑膜对有翅蚜迁飞有一定驱避作用,迁人有翅蚜量比露地减少65.65—77.1％,因而使田间蚜量比露地下降62.64—93.53％甚至100％;又认为地膜棉地温高生长快,抗蚜力强,因而卷叶株率下降90.48％。而李曼瑞等观察,覆盖棉蚜发生量比露地高0.5—3.2倍。作者1981—1984年观察和试验     

地膜/网纱覆盖对冬季菠萝园小环境及菠萝生长和果实品质特性的影响

为探明地膜/网纱覆盖在菠萝冬季防寒中的作用,以露地(NF)栽培为对照,设置地膜+网(FM+GC)、地膜(FM)及露地+网(NF+GC)3种处理,研究了地膜/网纱覆盖对冬季菠萝园小环境温湿度、光照强度、土壤温度的调控效应,及其对冬季菠萝植株、果实生长,果实品质形成等的影响。结果显示,(1)与露地对照相比,地膜+网、地膜及露地+网处理均提高了小环境的空气温度;地膜+网、露地+网均提高了空气湿度,而地膜处理在10:00前可提高空气湿度,11:30后会降低;地膜+网、露地+网处理均降低了光照强度,但地膜处理则可略微提高光照强度;地膜+网、地膜及露地+网处理均提高了土壤温度。(2)地膜+网、地膜及露地+网处理的植株新抽叶片数增多,新抽叶片长度增加,果实单果重及纵、横径提高,但可溶性固形物、可滴定酸含量及固/酸比变化不明显。(3)地膜+网、地膜处理的菠萝果实果皮的L*、a*、b*值提高,而露地+网处理的则降低;地膜+网处理的菠萝果肉L*、a*、b*值提高,而地膜处理的果肉L*值提高,a*、b*值却降低;露地+网处理的菠萝果肉L*、a*、b*值均降低。(4)地膜+网处理的果实酯类香气物质总相对含量降低,烯类总相对含量提高;而地膜、露地+网处理的则相反。研究表明,地膜/网纱覆盖促进了冬季菠萝植株及果实的生长,对果实品质无显著影响,但网纱覆盖对菠萝果实色泽、香气物质有一定的影响。     

“光生物学”在农业生产上的应用——崭露头角的有色地膜介绍

地膜覆盖是一项新兴的农业栽培技术,它已在我国农业生产中推广使用,并取得了显著的增产效果。近年来,地膜覆盖技术又有了新的发展,有色地膜在农业生产中的应用已开始崭露头角,它犹如一朵艳丽的鲜花正在开放。大家知道,绿色植物只有在光照下才能进行光合作用,科学工作者在观察和研究植物的光合作用时,发现了一个有趣的现象:不同的植物喜欢不同的色光。有的     

玉米地膜覆盖制种技术

地膜覆盖栽培技术应用于玉米制种生产,具有增产的作用,能有效地提高玉米制种的产量和质量。地膜覆盖可以提高地温、抑制杂草、生长整齐、花期集中,而且还使父、母本都能在适播期内播种,保证了全苗,而且又能使花期抢在高温连雨期前相遇,提高结实率,从而提高了制种产量和质量。本试验的主要的目的就是使育种者尽快了解和掌握地膜技术的特点和实际的投入成本和产出效率,对提高育种者的经济效益和加速地膜玉米育种技术的推广极为有效的。     

地表覆盖对茶园土壤水分、养分变化及茶树生长的影响

以山东青岛2年生茶园为对象,设置对照(CK)、覆盖秸秆(T1)、覆盖地膜(T2)和覆盖秸秆+地膜( T3 )4个处理,分析了不同覆盖模式对茶园土壤水分和养分以及茶树生长的影响.结果表明:地表覆盖可以保持茶园土壤水分,提高水分利用效率,其中T1、T3处理的茶树生长水分利用效率比CK提高43％ ～48％,产量水分利用效率提高7％ ～ 13％;T1和T3处理土壤有机质、碱解氮、硝态氮、铵态氮的含量显著增加,提高了土壤肥力;叶片硝酸还原酶活性增强,叶片中硝态氮的含量增加,有效地促进茶树生长,茶叶产量比CK增加12％～13％,使茶树新梢生长高峰提前.从茶树生长、茶叶产量、水分和养分利用率、环境安全和经济效益等因素考虑,覆盖秸秆是幼龄茶园地表覆盖的有效方式.     

抗菌塑料的抑菌效果评价

抗菌塑料是含锌离子的可溶性玻璃粉,具有杀菌、抑菌性能的新型功能材料。国外抗菌塑料的研究应用起始于20世纪80年代初。欧美国家早期在日用品中应用,近年在玩具产品上应用较多。日本在应用抗菌塑料方面发展更快。首先在家电产品中应用抗菌塑料,抗菌电话等产品一面市,就深受消费者的欢迎。抗菌材料一般具有抗菌、杀菌、防霉、消毒、除臭、防潮等功能。抗菌材料应用范围十分广泛,主要应用于家电设备、医院设施和医疗卫生器具、商店和其他公共场所的设备用具及其他生活日常用品等。随着抗菌材料研究开发的不断进展,其应用范围也必然日益广泛,功能也必然更加齐全。20世纪90年代中后期,抗菌塑料在我国飞速发展。其抗菌塑料产品不断增加,现在已经有抗菌塑料碗、塑料盘、塑料电话、以及食品加工业和餐饮业的机械设备等抗菌塑料产品在我国问世。本文根据抗菌塑料的作用原理和特性,对抗菌塑料效果进行监测探讨,为抗菌塑料的推广和应用提供依据。     

不同覆盖方式对土壤肥力和番茄产量及品质的影响

以塑料薄膜大棚为栽培设施,以番茄品种‘中研988’和‘粉贝三号’为植物材料,设置不覆盖(对照)、地膜覆盖、稻草覆盖、地膜上覆盖稻草(稻草/地膜)、地膜下覆盖稻草(地膜/稻草)5个处理,研究不同地面覆盖对土壤肥力及番茄产量和品质的影响。结果表明:不同覆盖方式均可增加表层土壤的含水量,稻草覆盖使表层土壤温度降低,而地膜覆盖和地膜/稻草覆盖使表层土壤温度升高;同一土层,地膜/稻草覆盖下土壤有机质含量和土壤速效养分含量显著高于其他处理,随着土层加深,各处理下土壤的速效养分含量均呈下降趋势;地膜/稻草覆盖下番茄果实产量最高、品质最好。综上可知,地面覆盖可以改善土壤肥力状况,提高番茄果实产量和品质,在不同覆盖方式中,以地面覆盖稻草后再覆盖地膜的效果最好。     

水稻覆膜处理对稻田杂草多样性的影响

地膜水稻作为一种新的水稻种植方式, 在我国丘陵和山区水稻生产中具有明显的增产效果。地膜稻田中杂草作为重要的有害生物, 有关其群落组成及多样性的报道不多。为了明确地膜稻田杂草的种类、发生密度、优势种及群落多样性, 我们设计了地膜和常规种植两类不同种植模式稻田, 在田间杂草营养生长盛期, 抽样调查了两类稻田中杂草密度、发生程度及生物多样性指数等。结果表明: 地膜稻田和常规稻田杂草种类分别有8科12属12种和10科14属14种。其中常规稻田的马齿苋(Portulaca oleracea)、鸭舌草(Monochoria vaginalis)、拟金茅(Eulaliopsis binata) 和四叶萍(Marsilea quadrifolia) 等在地膜稻田不发生或仅偶有发生, 覆膜稻田中杂草总密度显著降低。异型莎草(Cyperus difformis)和酢浆草(Oxalis corniculata)在两种种植模式田均为优势种, 其相对密度分别为10.29–49.26%和11.91–45.59%, 且地膜稻田的密度均显著低于常规稻田; 而马唐(Digitaria sanguinalis)和水莎草(Juncellus serotinus)仅为地膜稻田的优势种, 其相对密度分别为18.01–30.46%和17.22–23.97%。除个别调查时间外, 两种种植模式稻田杂草群落的Shannon多样性指数和Margalef丰富度指数无显著差异; 而在整个调查期间, 地膜稻田的Pielou均匀度指数均显著高于常规稻田。由此可见, 地膜水稻种植模式不仅对稻田常见杂草和优势种杂草有一定的控制作用, 而且也使整个杂草群落处于一个稳定水平, 避免了一些杂草的暴发, 这对水稻生产过程中的草害控制具有重要的意义。     

驱避色防治平菇蚊、蝇类害虫的效果评价

为探讨运用驱避色防治平菇Pleurotus ostreatus蚊、蝇类害虫的可行性,本研究基于一种对平菇双翅目害虫具明显驱避作用的浅灰色（RGB=169, 169, 169）用于设计菌袋、地膜和棚膜,以评估这种驱避色赋能平菇配套栽培设施（菌袋、地膜和棚膜）对平菇蚊、蝇类害虫的驱避效果和增产作用。采用正交设计各影响因子处理组合进行田间小区试验,研究不同菌袋、地膜、棚膜颜色对害虫驱避率及平菇增产率的影响,筛选出最优组合,应用于生产实际。结果表明,驱避色菌袋+驱避色地膜+透明棚膜的处理组合的害虫驱避率和增产率均最高,与对照组相比,驱避率增加了45.63%,第1、2、3潮菇产量和总产量分别增加了11.29%,2.55%,8.82%和7.74%。通过多因素和差异显著性分析,菌袋颜色是影响害虫驱避率和增产率的主因子,与对照相比对害虫驱避率和前3潮菇增产率差异达到极显著水平。在平菇生产过程中,使用驱避色菌袋和地膜能有效控制平菇蚊、蝇类害虫的危害并提高产量,是一项值得推广的害虫防治措施。