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覆盖技术在保持土壤水分和促进作物生产中的应用

曼基过犹不及1野生动物,但是过犹不及2, Neeraj赛斯说3.和Ghanshyam T. Patle4

1印度古吉拉特邦戈德拉农业工程与技术学院农业机械与动力工程系。

2印度东北地区科技学院农业工程系,印度涅尔朱利。

3.印度古吉拉特邦戈德拉农业工程与技术学院加工与食品工程系。

4印度锡金拉尼普尔农业工程和收获后技术学院灌溉排水工程系。

通讯作者邮箱:prem009ranjan@gmail.com


DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.15.Special-Issue1.02

增加粮食产量和提高周围环境质量的必要性导致了寻找材料来控制或调节水和风蚀。如今,覆盖已成为农业生产中一项必不可少的决定性措施。减少除草剂和各种化肥的施用,控制杂草生长,保持土壤水分和土壤温度。本文详细回顾了不同的研究,并阐述了他们解决农业问题的机会。多年来,由于全球变暖以及印度降雨量少的地区雨量不均衡或不确定,农业作业的水资源一直不足。覆盖作为一种旱作节水技术,对缓解农业缺水具有重要作用。它的作用主要是保持土壤水分,防止土壤蒸发,调节土壤温度,从而影响粮食生产。作为一个农业国家,印度应该对水资源保护策略有更好的赞赏。到目前为止,我们正从缺水的巨大压力中战斗。每一滴水对我们来说都很重要,但不恰当的是,由于疏忽,我们反复浪费了大量的水,其中70%到80%是用来灌溉的。 Mulching and micro- irrigation techniques can play a vital role in controlling the over and excessive irrigation. This practice assistance to prevent weed growth, increment soil moisture, reduce soil erosion, maintain soil temperature, augments soil structure, improves soil fertility and improvise soil biological regime. There are several categories of mulching which are organic mulching, inorganic mulching, natural mulching, synthetic mulching, surface mulching, upright mulching or vertical mulching, plastic mulching, rubber mulching, pebble or stone mulching, dust mulching, straw mulching, landscape fabric, live vegetative barriers etc. Mulching also shows some limitations beyond many advantages as it may harbor some insects, pests and diseases and also create some weed problems sometimes. The current analysis deals with argument of every single feature of mulching and it’s beneficiary effects.

覆盖;杂草管理;改良土壤结构;土壤水分;土壤温度

复制以下内容来引用本文:

陈建平,陈建平,陈建平,等。覆盖技术在作物生产中的应用研究进展。农业工程学报,2001,21(1):1 - 5。2020年当前世界环境;特刊(可持续采矿)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.15.Special-Issue1.02

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陈建平,陈建平,陈建平,等。覆盖技术在作物生产中的应用研究进展。农业工程学报,2001,21(1):1 - 5。2020年当前世界环境;特刊(可持续采矿)。可以从:https://bit.ly/2V1mlAt


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收到: 09-05-2020
接受: 15-06-2020
审核: OrcidOrcid量化这些活动穆罕默德麦迪扎德
第二次评审: OrcidOrcid美Varade
最终批准: Umesh Kulshrestha博士

介绍

越来越明显的是,养活明天的人口的挑战是在现有土地利用范围内提高水的生产力,因为新的可耕地相对有限(Prem等等。,2017)。农业部门消耗了世界上最高的水量占总使用量的70%(秦等等。,2018).其中,80%的全球田间被非灌溉(雨饲)覆盖,贡献了世界粮食生产的60-70%(陈等等。,2018).考虑到日益严重的水资源短缺,雨养种植在全球粮食供应中起着至关重要的作用(Sun等等。,2012;李等等。,2017)。相反,全球变暖和不对称的降雨概述是缺乏水资源缺乏干旱和半干旱地区的农业生产(秦等等。,2015;李等等。,2017)。因此,农业用水管理是节约耕地用水的关键。此外,旱地农业强调旱作,这需要使用节水技术更有效地消耗水资源等等。,2013)。因此,在世界干旱和半干旱地区,保守和有效的水用途已经运作多年,取得了巨大的成功。最大限度地提高水性使用的产量是每种节水系统的主要目标。在作物生长期期间,水的有效使用是可以显着提高产量的作物生长阶段的决定性方面(Kader等等。,2019).水资源的不足是一个国家现在的主要问题,因为水资源日益受到污染物的污染,可用的水正在减少。此外,土壤的健康状况正在急剧下降。那么,有什么选择可以摆脱这些情况呢?应该做些什么来保存土体的水分?我们能做些什么来恢复土壤的健康?我们应该做些什么来阻止杂草生长,并限制它在土壤中的发芽?我们能做些什么来使土壤的营养成分具体化?我们能做些什么来照顾一个像样的微生物区系,并保持土壤微生物的良好稳定性?答案很简单,在农地实行覆盖。 Therefore, mulching could be an effective choice for saving water along with increasing production in rain-fed or dryland farming. The word mulch has been originated from the German word “molsch“意味着柔软到腐烂,看似用园丁用稻草和叶子作为覆盖物的涂抹(杰克等等。,1955)。因此,覆盖物通常被定义为覆盖在土壤表面的任何物质。覆盖物是一种覆盖在土壤表面的覆盖物(Kasirajan和Ngouajio, 2012)。覆盖是一种重要的栽培方法,可以减少园艺中必需的工作量,有助于生产更健康的植物和潜在的蔬菜产品。覆盖是用活的或非活的覆盖物在植物周围的土壤表面进行保护性覆盖,为植物生长和高效作物生产创造有希望的条件(Chakraborty等,2008;就等等。,2017年)。它保护土壤,保护生物和植物根系免受不同气象条件的影响。覆盖可优化用水,有助于促进作物生长和产量(Yu et al. 2018)。覆盖的主要目的是在少雨地区控制侵蚀和节约用水。虽然像树叶、稻草、树木废弃物、剪草、树皮和堆肥这样的天然覆盖物已经使用了几个世纪,但在过去60年里,合成材料的到来改变了覆盖物的方式和利润。关于人工覆盖效果的研究资源丰富,有大量有价值的研究成果。相对而言,塑料覆盖是完全不透水的。因此,它通过防止土壤表面的快速蒸发和含盐水的激增,限制了整个土壤表面的水土流失和土壤侵蚀,这在含盐量高的水资源国家是很重要的。通过这种方式,它在节水方面发挥了有益的作用(Sharma和Bhardwaj, 2017)。因此,它能更多地抑制土壤水分和帮助控制温度变化,促进土壤的物理、化学和生物学特性,因为它能增加土壤养分,并最终促进各种作物的生长和收获(Dilip等等。,1990)。此外,覆盖能很好地减少水汽流失、杂草问题、土壤侵蚀和养分流失(Van Derwerken and Wilcox, 1988)。覆盖可分为有机和无机两大类。此外,自然和合成覆盖是其他类型。像树皮这样的有机覆盖物通常是各种木材工业的后代,它们会及时腐烂。像塑料薄膜这样的无机覆盖物不会迅速腐烂,而且基本上可以在大气中存留一段不确定的时间。大多数种类的覆盖物都可以通过容器获得。最好是在购买或分发有机地膜之后。如果不方便这样做,用防水布或塑料覆盖覆盖物,以保持材料干燥。地膜的种类取决于可及性、率、外观、质量和弹性。 Understanding the features of various mulching materials and their proper usages may assistance you to hand-picked the correct mulch as per requirements.

覆盖的好处

覆盖可提高土壤生产力、植物周围的土壤通风、团聚土壤颗粒和排水等等。,2017年)。农田覆盖有很多好处,比如减少土壤水分的流失、土壤侵蚀、杂草的生长、水滴的动能以及周围农田之间对养分和水的竞争(Tarara, 2000;Yang等人2015;Kader等人2017a)。由于蚯蚓进入土壤,覆盖有助于改善土壤结构和引导养分(Qin et al. 2015)。它还降低了土壤的pH值,从而提高了养分的有效性。有机覆盖增加了土壤分解后的养分,增加了土壤中养分的长期有效性(Larentzaki et al. 2008)。塑料薄膜不渗透气体的运动,作为一个更大的墙的过程,太阳和熏蒸剂。它还可以在提高土壤健康和害虫控制方面发挥惊人的作用(Chalker-Scott, 2007)。因此,它支持保持养分周围的植物根有效利用,也有助于减少肥料浸出。 The uniformity in look all over the mulched landscape are more appealingly (Li等等。,2013;陈等等。,2018).此外,在农作物生长的不同阶段,在土壤水分和温度的适当性中存在可行的变化。在土壤中的有机覆盖物分解后,土壤的有机材料迅速增强,从而增加了土壤的水持有能力(Kader等等。,2017 c)。其他一些好处说明如下:

  1. 根区水分报复:由于覆盖物能减缓蒸发,更多的水分在植物的根部被吸收,同时植物也有更多的时间吸收水分。因此,覆盖了地膜的地区需要的水较少(Ranjan et al, 2017)。
  2. 土壤结构改善:有机地膜和生物可降解塑料地膜最终塌缩并增加土壤表层的养分,提高土壤的保水能力,增加腐殖质层。
  3. 土壤温度稳定:植物根区覆盖物控制了温度的波动,导致夏季土壤温度较低,冬季土壤温度较高。
  4. 杂草管理:覆盖物通过阻止阳光照射来减少种子的萌发表层土壤的最上层在土壤上形成保护层后,塑料薄膜和景观织物也可以防止杂草发芽(Sharma和Bhardwaj, 2017)。
  5. 减少反射率:热量和光被下面的沙子和粘土反射叶子的植物。由于有机覆盖物的表面多面且颜色较深,因此对光的反射较少。因此,有机覆盖降低了蒸发速率。但无机覆盖物特别是岩石覆盖物提高了植物的反射率,这对某些植物是合适的,但对较敏感的植物(Kader)是有害的等等。,2019).
  6. 侵蚀控制:覆盖物减少了雨的动能,减缓了雨的运动雨水,可以避免径流,让土壤有更多的时间吸收雨水。补充水分可以促进植物根系的生长,从而进一步稳定土壤。护根物还可以保护土壤免受风蚀(Ranjan等等。,2017)。
  7. 减少维护:覆盖区跨文化操作较少,因为减少杂草的生长。
图1:覆盖和不覆盖土壤与植物和环境相互作用的优势(Kader等等。,2017)
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覆盖的缺点

覆盖也有一些负面影响,如更多的劳动力需求,更高的运输费用,搬迁和处理问题等。地膜与土壤密切接触,导致土壤碎片的产生和污染(Steinmetz等等。,2016).杂草的生长和酸性物质在土壤中的释放也是一些有机覆盖材料如稻草和草的主要问题(Chalker-scott, 2007;帕蒂尔等等。,2013)。覆盖土壤具有良好的通气性、较高的温度和恒定的水分含量,有利于土壤中较高的微生物活性,这意味着覆盖土壤的硝化作用更完全(Huang等等。,2008).农民通过现场焚烧和填埋处理和掩埋的塑料薄膜残骸,导致了严重的土壤污染和减少作物生长(冈萨雷斯等等。,2014).

覆盖物的使用标准

你所种植的作物和你的田地的位置将决定覆盖的时间。以下是一些重要的指导方针:

  1. 农作物生长季节:在凉爽的季节生长的作物,如豌豆和菠菜,可以覆盖较早但作物在夏季生长,如玉米和番茄,除非使用黑色塑料薄膜覆盖,否则在土壤温度升高之前不能被覆盖。在春季,土壤稍干后就进行覆盖。
  2. 寒冷季节保护:一个常见的误解是,覆盖是为了预防冷冻土壤。不应允许水温远远低于冷杉可接受的有机生化氧化(Ranjan和2018室)。覆盖物允许土壤在春季逐渐加热,可用于早期发芽的早期发芽植物,在土壤温度温暖以耐受它们的情况下发芽。在春季在保护植物底部观察到植物的新生长,然后应拆除冬季覆盖物。
  3. 树木和灌木:避免在脚下压实土壤和根窒息灌木和树木,不应施加2-3英寸的覆盖层。避免对植物的茎和树干配套覆盖物。覆盖覆盖导致持续的水分可用性也可能导致促进生物生物或各种病原体的生长,并为不受欢迎和危险的昆虫和害虫构建房屋(Ranjan等等。,2017)。
  4. 蔬菜生产:覆盖蔬菜花园守卫水果和蔬菜被土壤侵蚀,保持水分,减少杂草的竞争,也减少有害病原体的传播。在土壤变暖后必须施用覆盖物。在菜园中,可以使用覆盖物在植物行间形成小巷,便于跨栽培操作和收获。
  5. 最近的草坪:在新播种的草坪上,覆盖被用来保存种子清洗,防止鸟类和啮齿动物,保持水分,更好地发芽。清洁的大麦、燕麦或麦秸可以作为替代,因为它们通常不含种子,而不是干草,因为它们通常含有杂草种子。
  6. 杂草管理:在杂草开始生长之前就应该覆盖以控制杂草杂草。当杂草开始生长时,应在覆盖之前锄地或拔草。地膜层的厚度应足以控制杂草,但不能太厚以致对植物有害。覆盖材料的密度、土壤的通气性和植物的种类决定了适当的覆盖厚度。先铺一层大约2英寸厚的地膜,当地膜塌陷时再铺上更多的地膜。护根应该至少离植物的茎4英寸(David, 2002)。

覆盖的分类

(A)以有机质为基础
  1. 有机塑膜:有机覆盖物可以由各种自然产生的含有有机物的物质。有机覆盖的常见例子有剪树皮、剪草、堆肥、干树叶等。
  2. 无机覆盖物:由无机物组成的无机地膜里面含有有机物。无机覆盖物包括石头和砾石、聚乙烯薄膜、景观材料和橡胶。
(B)以生活物质为基础
  1. 天然覆盖:天然地膜通常是由自然形成的材料。有机覆盖物也被称为天然覆盖物。取代天然地膜没有先决条件,因为它容易分解。
  2. 合成薄膜:合成地膜是由人工非生物物质制成的。市场上有各种用于农田的合成地膜材料,如塑料薄膜、普通纸、油纸、纺纱材料等。
(C)根据应用方法
  1. 表面覆盖:当覆盖物散布在土壤表面,以减少蒸发速率和增加土壤持水能力,则称为地表覆盖。在雨养农业中,地表覆盖被广泛用于节水实践(Chakraborty等,2008;Zribi等人,2015)。
  2. 垂直覆盖:它是在靠近根系的地方进行的土壤处理通过对压缩土进行通风,提高土壤的保水能力,提高土壤的入渗能力,增加土壤养分,从而改善树木的根系功能和健康。垂直覆盖俗称堆肥。它是通过在斜坡上挖30厘米深,15厘米宽的沟槽,间隔2 - 4米,加入一些有机材料,如草,秸秆,茬口等(Telkar等等。,2017)。
  3. 越来越多的营养障碍:在等高线上种植了沙柏和甘草等植物以植物为屏障,作为覆盖物,可以提高土壤的持水能力(帕蒂尔等等。,2013)。

有机薄膜

有机覆盖物包括动物堆肥、剪下的草、各种作物的秸秆、干树叶、剪下的树皮和锯末。它具有很容易降解的能力,因为它具有吸引人的蛞蝓、昆虫和蠕虫的天性,它们会吃掉它们并帮助它们快速降解,这导致土壤中增加了一些营养物质和有机物质。有机地膜具有大量有益的特性。其中包括:通过降低蒸发速率保持土壤水分,调节土壤温度,减少土壤侵蚀,阻碍杂草的生长,促进有益土壤生物的生长,减少土壤传播病原体的爆发。有机覆盖后,随着时间的推移分解改善土壤结构,增加土壤养分含量(Telkar等等。,2017)。下面给出了不同有机覆盖物的插图及其用途:

(一)树皮剪:剪下树皮(如图2所示)是一种持久耐用的材料对土壤适当通风。它可以在干燥和潮湿的地区正确使用,并具有更大的持水能力。在潮湿地区,如果雨水过多,树皮吸收多余水分后会减少渍水情况,如果雨水过少,树皮会释放水分,在干燥时期也为植物提供水分。
  1. 树皮(硬木):硬木树皮是纸和木材的衍生物从芯片到更大的鸡块,不同的行业和规模。它主要用于附近的灌木和树木。有颜色的和天然的树皮品种都可以得到。有色品种通常是由含有非天然过氧化物的再生木材废料混合而成。剪下的硬木树皮比软木材有更多的营养,但是剪下的树皮并不容易和充足(Ranjan等等。,此外,一些树皮产品(Telkar等等。,2017)。这些树皮本质上有点碱性(Ranjan等等。,2017)。
  2. 树皮(软木):它类似地是木材和造纸业的衍生物。这常见的例子是松树皮,它通常在大灌木和树下使用。它在行为中有些酸性,需要更多的时间来腐烂。这些树皮可用于多种尺寸,通常应用于2到4英寸的深度(Ranjan等等。,2017)。
图2:树皮修剪覆盖
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(B)树浪费:一般来说,这种覆盖物(如图3所示)结果来自更大的大块木材。在分解的时候,新鲜的树块会利用土壤中更大量的氮。这种类型的地膜对于生成路径(Telkar)特别有用等等。,2017)。
图3:树木废弃物
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(c)叶覆盖物:树叶是很好的覆盖,这是很容易和丰富的(野生动物等等。,2017)。然而,叶子很好地冬季屏蔽不活跃的植物,通过保持温暖,它有助于在冬季开始发芽,但即使由于其轻度而导致的风速甚至可能被吹走。吠声,石头或任何可用于减少风速的其他材料,应使用来减少这些问题(Patil等等。,2013)。它可以在家里通过堆肥碎树叶来制作。叶覆盖物(如图4所示)可以在所有类型的花园中使用。感染疾病的叶子应该被处理,而不是堆肥(Telkar等等。,2017)。覆叶的适当厚度约为3至4英寸(兰詹等等。,2017)。
图4:叶覆盖
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(D)剪草:剪草(如图5所示)是毫不费力和大量的农业上可用的覆盖材料。它提供了一些氮和有机物质进入土壤,如果新鲜并入土壤。如果将剪下的绿草加入土壤中,会使根系发育,对作物的生长发育造成损害。因此,使用干草作为覆盖材料(Telkar等等。,2017年,帕蒂尔等等。,2013)。剪草在多年生植物和蔬菜畦间应薄层铺展,在生长季末应下凹,以获得较好的效果。在多放几层之前,让每一层都晾干。如果用厚的一层而不是薄的一层,剪下的草就会像垫子一样。从草坪上剪下的用杀虫剂或除草剂处理过的草永远不会被使用。它应该在2到3英寸的深度(兰詹等等。,2017)。
图5:剪草
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(E)堆肥动物粪便:动物堆肥(如图6所示)是一个可促进土壤健康,增加微生物或生物种群数量,增加土壤养分。堆肥的性质是微酸性的。堆肥对杂草的抑制能力不强,这是动物堆肥的一个显著缺点等等。,2017)。在农田中使用新鲜肥料有时会导致植物根系被烧焦。在用作覆盖物之前,应在54°C至60°C的温度下进行充分分解,进行至少一周和4至6个月的堆肥,以根除潜在的疾病微生物。猪、猫、狗的粪肥绝不应该加到蔬菜作物中。在各种消耗养分的植物中,如玫瑰,它也被用作覆盖材料。3-4英寸的深度有利于堆肥使用作为覆盖物(Ranjan等等。,2017)。
图6:动物堆肥
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报纸(F):报纸覆盖(如图7所示)有助于添加一些有机物质进入土壤和控制杂草。覆地时,纸张须厚度为1至2厘米,纸张边缘须用石块、砾石、卵石等固定。抑制杂草是通过一层层黑白报纸来完成的(帕蒂尔等等。,2013)。一次涂抹2 - 3层报纸,并覆盖上落叶或剪下的草或任何其他有机材料,以免被风吹走。新闻纸最终会腐烂,并被并入土壤中。
图7:报纸覆盖
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(G)稻草塑膜:一些秸秆覆盖的例子是花生壳,棉花壳,水稻、小麦秸秆、作物残茬等作为土壤表面保墒覆盖物。即使秸秆的养分含量更少,但土壤在秸秆覆盖分解后变得更多产。秸秆覆盖(如图8所示)减少了蒸发的量和速率,并减少了土壤所捕获的能量(Telkar等等。,2017)。
图8:秸秆覆盖
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锯末(H):木屑(如图9所示)是从木材和家具制造行业获得的而且缺乏营养价值。它是慢慢分解的。它是酸性的,所以不应该在酸性土壤中使用。
图9:木屑覆盖
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有机覆盖的效益

有机覆盖在反射太阳辐射方面起着重要作用。它降低蒸发速率,保持土壤凉爽。防止杂草萌发生长,减少土壤侵蚀,减少径流量,增加土壤保墒力,改善水的入渗,改善土壤条件,使土壤多孔,促进根系生长。它还能保持土壤温度。

有机覆盖的缺点

覆盖限制了排水不良土壤根部区域附近的氧气供应,因为覆盖保留了更多的水分。如果覆盖在靠近茎的地方,茎周围的水分可以为各种微生物、害虫和疾病创造栖息地。像剪草、稻草、干草等有种子的覆盖物可以促进杂草的萌发。

无机薄膜

无机覆盖物通常用于产生杂草萌发的障碍,也用于装饰。像石头一样的无机覆盖物,砾石和岩石并不自愿分解,因此它们不参与改善土壤状况,但生物可降解和可光降解的塑料覆盖物在分解后也易于分解,改善土壤状态,因为它们是由植物糖或淀粉。热量可以被岩石吸收和反射,可用于干燥和热环境条件。

无机覆盖的优点

无机覆膜具有成本效益,因为它们不能经常更换;与有机覆膜相比,因为它们不早分解,保持土壤水分,节省时间,控制杂草,保持土壤温度,防止病虫害的侵袭,并使土壤光能。

无机覆盖的缺点

除可生物降解的塑料覆盖物外,无机覆盖物不会增加土壤养分,因为它们不会分解。在某些情况下,无机覆盖物会被太阳晒伤,随着时间的推移,看起来会开始受损。大面积种植可提高土壤温度。橡胶等无机覆盖物在自然界中是有毒的,可能会对植物造成伤害。

无机薄膜材料

下面是不同无机覆盖物及其用途的说明:

  1. 景观结构:景观织物是一个较好的选择,以压倒杂草的长期时间,因为它允许水和空气通过。当它与有机地膜结合使用时,它也比大多数其他无机地膜破碎得更快。景观织物一般由高强度的聚丙烯网制成,是一种有弹性的开放式织物。它还可以控制土壤侵蚀,保护土壤免受风和水的侵蚀,当它被使用在一层覆盖物下面。它允许雨水通过它进入土壤,这是不可能的塑料薄膜。景观织物在大多数情况下比塑料薄膜更可取。
图10:景观织物
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  1. 石块和碎石:石头和砾石在旱地水果种植中得到了成功的应用。它可以减轻蒸发速率,上升渗透率并防止杂草的发芽。太阳辐射通过石头回荡,可以在炎热的季节产生非常热的土壤气氛。因此,它应该远离树木和其他植物。
图11:石头覆盖
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  1. 橡胶:橡胶地膜由回收的橡胶或轮胎制成。含有有毒物质组合,具有易燃风险,并且可以在土壤中保留无限期。它没有建议在家庭花园中使用。橡胶覆盖物不会吸收营养或水,有效地控制杂草,不会通过风分解或错位,极其成本效益,不鼓励昆虫和害虫发育。
图12: - 橡胶覆盖
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  1. 塑料薄膜:地膜覆盖在控制产量方面是非常有效的蒸发。水和营养素不能通过塑料薄膜,因为它在自然界中不受欢迎。塑料覆盖物最适合蔬菜花园,以提高春季土壤的温度。不建议使用长期并通常仅用于一个季节,因为它会导致阳光暴露下降。在塑料覆盖中,使用两种类型的彩色和透明或透明薄膜。类似可生物降解和可光降解的覆盖物的塑料覆盖物包括用于在特定位置的明确作物的光学性质(Steinmetz等等。,2016).了解周围土壤的最佳环境后,应针对特定作物使用。
图13:塑料覆盖
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塑料覆盖物的类型: -

彩色的塑料薄膜

采用适当的塑料覆盖物组成,厚度而色彩、土壤环境都可以做到恰到好处。有多种颜色的地膜可供选择,包括红色、白色、黑色、银色、透明或透明等。但是颜色的选择取决于特定的目标。不同类型的彩色地膜描述如下:

一、单色地膜:
  1. 怀特:比其他颜色能更好地冷却土壤。
  2. 红色的:增加许多作物的营养产量。
  3. 黑色:有利于保持土壤水分,减少杂草的生长在电影下缺乏光合作用,在使用中经济,不允许阳光进入阳光。
II。双色覆盖胶片:
  1. 黄色/黑色:作为各种害虫的伏击者
  2. 白色/黑色:冷却土壤
  3. 银色/黑色:冷却土壤,但不超过白色/黑色电影,防止攻击一些蚜虫和蓟马。
  4. 红/黑:在自然界中部分是半透明的,允许一些太阳光线通过它加热土壤,将一定的辐射反射回植物冠层,使植物营养生长,使花朵发育良好,代谢发生变化,从而提高某些蔬菜和水果作物的产量,缩短出果时间。
  5. 蓝黑:限制辐射的反映。

清晰或透明的覆盖物

用于对土壤进行光照,提高土壤温度。

反射银膜

它通常能使根区温度降低。

金属化薄膜的电影

它将额外的光传递给植物,并反射一定范围的光部分阻止白蝇和蚜虫传播疾病。

红外线透射地膜

IRT(红外线传输)塑料薄膜是可提供不同的颜色从绿色到棕色的色调。通过彩色薄膜滤光后,允许光线通过土壤床。这些薄膜在控制杂草和提高土壤温度方面是有效的。

图14:彩色地膜
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  1. 可降解塑料薄膜
a.光降解塑料覆盖:在覆盖过程中很容易被太阳分解期间(Divya和Sarkar, 2019)。
湾生物可降解塑料覆盖:它主要是由聚酯纤维,植物糖,淀粉或木柴资源可以从玉米和小麦植物。在自然环境条件下容易分解,覆盖期后与土壤混合(Divya和Sarkar, 2019)。生物降解地膜显著薄于光降解地膜(Hannan, 2012)。
图15:可生物降解塑料覆盖物
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塑料覆盖的优点

它完全不透水。地膜覆盖降低蒸发速率,增加保湿能力,阻止含盐水分的上升,减少植物营养物质的淋失,防止杂草萌发,驱除害虫,提高发芽速度,保持土壤结构,减少土壤侵蚀。

塑料覆盖的缺点

与有机覆盖相比,它们不那么经济。由于温度升高,黑色地膜会增加早期植株的烧焦风险。覆盖地中农业机械的移动是困难的。塑料覆盖对动物是有毒的(Srinidhi和Nazareth, 2018)。它会阻碍后续作物根系的发育(Schonbeck, 1995)。如果地膜覆盖连续5 ~ 20年,表层土壤含盐量会增加122 ~ 146% (Liu等等。,2014).

塑料覆盖物的选择

塑料覆盖的种类受环境条件和覆盖的主要特性的影响。

表1:选择合适的塑料覆盖物

雨季

穿孔覆盖物

果园和农场

厚厚的覆盖

早期萌发

薄的膜

土壤过度曝光

透明的薄膜

通过阳光来控制杂草

透明薄膜

耕地杂草防治

黑色电影

沙质土壤

黑色电影

盐水使用

黑色电影

夏季播种的土地

白色的膜

杀虫剂

银彩色胶卷

来源:(Sharma和Bhardwaj, 2017)

塑料覆盖的方面

塑料覆盖材料在现代化农业中的应用被称为血液栽培,逐步用于生产水果和蔬菜(Kader等,2017b,ibarra-jiménez等等。,2011;Kasirajan和Ngouajio, 2012)。全球每年大约有100万吨塑料被用作农业塑料覆盖物(Yu等等。,2018).中国是全球最大的塑料覆盖使用国,约占全球的40%,其次是日本和韩国(Daryanto et al. 2017;Ihuoma和Madramootoo, 2017)。地膜覆盖提高了中国玉米和小麦的产量,分别达到33.6%和33.1%等等。,2014).

覆盖对土壤水分保持的影响

覆盖在减少蒸发速率后,对于旱地地区保持土壤水分非常有帮助(Yang et al. 2015;Kader等人2017a;Chakraborty等人2008;Zribi等人,2015)。具有防潮特性的塑料薄膜不允许土壤水分外泄,因为水分在薄膜下蒸发,在冷凝后,以水滴的形式回到土壤中。因此,水分可以保存许多天,这就是为什么在作物种植期间增加灌溉周期,减少灌溉需求的原因(Kader et al. 2017b)。与秸秆覆盖相比,塑料覆盖在保持土壤水分方面更有效(Li et al. 2013)。减少地表蒸发率以保持土壤水分,减少土壤侵蚀是覆盖技术的首要资产(Qin et al. 2016)。热和水的传递机制对于有效利用地膜材料非常重要(Li et al. 2018;Kader等人2019年)。 Selection of suitable mulching material is very important to lessen the irrigation frequency in crop cultivation (Chalker-Scott, 2007). Mulches have the ability to retain moisture in the root zone of plants (Smith等等。,1997;Koski和Jocobi, 2004;杜伊等等。,1999),因此,水可以为工厂的一个延长的时期(Pakdel, 2010)。与裸露的土壤相比,覆盖有覆盖物的土壤蒸发速率更小(Singer和Martin, 2008;管家等等。,2003;《谎言与多斯曼》,1999年;杜伊等等。,1999)。

覆盖对杂草的防治效果

夏季,杂草在不覆盖的裸露土壤中可使蒸散速率增加25% (Chalker-Scott, 2007)。有机覆盖物可以征服杂草,并掩埋杂草种子以阻止其发芽(Koshki和Jocobi, 2004;杜伊等等。,1999;Pakdel, 2010),如果任何杂草因其松散的质地而错误地生长,那么拔出杂草是一项简单的任务。

覆盖对土壤温度的影响

有机和无机覆盖在调节植物根区温度方面都非常有用(Singer和Martin, 2008;Koshki和Jocobi, 2004;管家等等。,2003).非生物无机覆盖层下10cm土层的温度比有机覆盖层下10cm土层的温度高2.5℃左右。有机覆盖限制了热能向土壤的扩散,导致土壤温度降低(Singer和Martin, 2008)。使用地膜覆盖时,5 cm和10 cm深度土壤温度分别上升约6°C和4°C,而小麦秸秆覆盖土壤温度上升约2.3°C(罗摩克里希纳)等等。,2006)。

覆盖对土壤性质的影响

土壤压实在城市地区很常见。在这种情况下,由于土壤缺乏防护而导致的降雨压缩是不太容易理解的(Chalker-Scott, 2007)。覆盖物能够长期改善土壤状况。使用8年森林树木树皮覆盖后,土壤孔隙度增加,容重降低(Oliveira和Merwin, 2001)。

覆盖对植物生长的影响

覆盖能促进土壤中植物的萌发和生长(史密斯)等等。,1997;Koshki和Jocobi, 2004;Skroch等等。,1992)。覆盖能促进植物根系的建立、植物的萌发和移栽植物的存活。与裸土和塑料覆盖相比,有机覆盖的植物根系生长和密度更好(Chalker-Scott, 2007)。

讨论

已经证明,使用覆盖可以获得更有利的土壤环境,以提高水果和蔬菜的收获(库马尔等等。,2018).在所有覆盖中,覆盖水稻秸秆和黑膜的土壤保水能力高于不覆盖土壤。土壤有机碳中杂草与作物及其环境的竞争降低,有利于蔬菜的生长和产量。根据效益成本比,水稻秸秆覆盖的土壤处理最经济,其次是黑色多膜(Kumar等等。,2018).黑色塑料覆盖在各种水果和蔬菜的生产中发挥了非常宝贵的作用。通过提高土壤温度,降低农药的使用,还增加了水果和蔬菜早期成熟度的习惯。此外,它可以保护土壤从季节浸出营养物质的季节重沉淀的根区。早期的塑料覆盖物不包括退化能力,但现在已经开发了一天,如此许多可生物降解的塑料覆盖物,可光降解的塑料覆盖物等,已经开发出可生物降解的塑料覆盖物等,并且它们具有更好的能力在覆盖物的寿命之后延迟到土壤中。,不向土壤增加任何负面影响,这导致消除旨在融合到土壤剖面(汉南)的废物覆盖物的目的等等。,2012).为了控制土壤的盐碱度,有机和无机覆盖都比未加修饰的土壤有效。(雷蒙等等。,2014).结果表明,地膜覆盖显著提高了作物产量,水分利用效率分别提高了24.32%和27.63% (Gao等等。,2018).地膜覆盖也显著提高了马铃薯作物的产量和水分利用能力,分别提高了30.62%和30.34%等等。,2018).作物产量和水利用效率极大地受覆盖的覆盖物种和覆盖膜的颜色类型的影响。黑色覆盖物更有利于增加低降雨地区作物的生产和用水效率(高等等。,2018).地膜覆盖下番茄产量最高,其次是报纸覆盖、稻草覆盖和可生物降解地膜覆盖(Divya和Sarkar, 2019)。

表2:使用地膜覆盖后的高产作物一览表

蔬菜作物

果园作物

卷心菜

石榴

菜花

柠檬

辣椒

橙子

番茄

香蕉

茄子

桃子

辣椒

番石榴

秋葵

木瓜

土豆

葡萄

(来源:https://agricultureguruji.com/mulching/)

表3:地膜覆盖增加果品产量

作物

产量(吨/公顷)

增加

Un-mulched

一种东西覆盖住了

收益率(%)

香蕉

53.99

73.32

33.95

木瓜

73.24

120.29

64.24

的误码率

7.02

8.92

27.06

芒果

4.93

7.16

45.23

番石榴

18.36

23.12

25.93

荔枝

111.0

125.0

12.61

菠萝

10.25

11.75

14.63

(资料来源:新德里NCPAH(全国塑料栽培在园艺中的应用委员会)

表4:利用地膜覆盖增加蔬菜作物产量

作物

产量(吨/公顷)

增加

Un-mulched

一种东西覆盖住了

收益率(%)

苦瓜

20.12

25.63

27.39

番茄

69.10

94.85

37.26

茄子

36.73

47.06

28.12

辣椒

16.79

19.71

17.39

秋葵

6.91

8.56

23.88

卷心菜

14.3

19.9

39.16

西兰花

15.64

25.14

60.74

菜花

18.58

25.02

34.66

(资料来源:新德里NCPAH(全国塑料栽培在园艺中的应用委员会)

图16:蔬菜秸秆覆盖
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图17:番茄地膜覆盖
点击这里查看图
图18:秋葵在秋葵覆盖
点击这里查看图


结论

覆盖,现在已成为一种非常有用的做法,以保持土壤水分和增加各种农产品的生产普遍在少雨地区。覆盖能提高土壤持水能力,减少土壤蒸散量,降低杂草生长,调节土壤温度。覆盖能提高土壤水分利用效率,减少养分的淋失,减少土壤侵蚀,增加土壤入渗能力。覆盖也可以美化景观,农田和花园。覆盖材料的选择主要取决于耐久性、可用性和成本效益。作物产量可能不能通过覆盖直接增加,但可以用可用的水量耕种更多的土地,从而提高作物的总体耕种。有机和无机覆盖对植物根区温度的调节都是非常有用的。地膜覆盖能有效改善土壤水分、土壤温度、土壤养分、容重和累积稳定性等各项性状。市场上也有各种各样的塑料覆盖物,如黑色、红色、蓝色、白棕色覆盖物、透明覆盖物、反光银色覆盖物、金属化覆盖物和红外线透射覆盖物,它们都有不同的好处。由于土壤小气候的改变,地膜覆盖的使用也必然影响植物的产量和生长。 In spite of many advantages, plastic mulching has also some disadvantages such as high initial cost, more moisture accumulation, soil salinity and disposal of plastic materials but these drawbacks are resolved after the introduction of biodegradable and photodegradable mulches, which can efficiently increase the productivity and control the pollution of soil atmosphere. So, it can be concluded that the use of both organic and inorganic mulches is very useful for increasing the agricultural production with least usage of irrigation water, providing additional nutrients to soil and protecting the soil health from various limiting factors.

确认

作者感谢古吉拉特邦戈哈拉阿南德农业大学农业工程与技术学院农业工程系、东北地区科学技术学院和农业机械与动力工程系,为本文的提出提供支持和宝贵的建议。

资金

作者(s)没有获得任何经济支持的研究,作者,和/或发表本文。

的利益冲突

作者没有任何利益冲突。

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