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液态地膜作为主要的土壤保墒技术,具有化控节水和覆盖节水的优点,具有极广阔的应用空间,是一种缓解干旱、半干旱地区农业水资源短缺的重要措施。本文利用溶液共混法制备主要成分为聚乙烯醇与羧甲基纤维素钠的液态地膜三种;利用红外光谱仪对其风干膜进行表征;利用环境扫描电镜对液膜覆盖后的土表进行微形态观察;并通过盆栽控水试验和田间微区试验验证液膜的保墒效果。
利用FT-IR对三种型号制品的风干膜进行分析测试。结果表明,CMC中的-OH与PVA中的-OH产生分子间氢键,两组分分子间氢键的形成加强了两相之间的相容性,达到了增加分子量,以及液态地膜中有效基团的目的。
利用环境扫描电镜分别对液膜覆盖两周和四月的土表进行了微形态扫描观测,图像显示,喷施液膜可以有效覆盖土表,形成具有一定厚度的土膜结构,对比喷施不同时间的土表微形态,可以清晰地观察到液膜发生了降解。
利用遮雨棚盆栽试验方式,观测分析了液膜覆盖下土壤水分蒸发强度的变化。结果表明,液膜覆盖可有效抑制土壤蒸发。根据液膜成分,将其抑制蒸发机理划分为封闭效应和固持效应;两种效应在不同阶段分别起主导作用,作用强度随液膜组分比例的不同而异。用Matlab对不同处理进行动力学方程拟合,结果表明,合理使用液膜可以减少最大蒸发量,并延长半衰期。
利用田间微区试验方式,观测分析了液膜地表覆盖下土壤含水量、花生植株伸长速率、叶面积指数、叶片光合速率、水分利用效率及产量等指标,并利用隶属函数法进行数值转换后,对液膜覆盖的土壤水分有效性进行了综合分析。结果表明,液膜覆盖有效提高土壤含水量,且随液膜浓度的增大有效性提高。液膜覆盖明显提高了光合速率和叶面积指数,改善了植株光合与形态。