《Agronomy》：Sub-Soil Film Mulching Improves Rainfed Wheat Productivity and Water Use Efficiency and Alters Soil Hydrothermal-Saline Conditions in Coastal Saline–Alkaline Land
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可生物降解膜（biodegradable film）是聚乙烯膜（polyethylene film）的潜在替代材料，但其在土下覆膜（sub-soil film mulching）条件下于盐碱土中的表现仍不清楚。研究人员在渤海滨海平原开展连续两季冬小麦田间试验，
可生物降解膜（biodegradable film）是聚乙烯膜（polyethylene film）的潜在替代材料，但其在土下覆膜（sub-soil film mulching）条件下于盐碱土中的表现仍不清楚。研究人员在渤海滨海平原开展连续两季冬小麦田间试验，设不覆膜对照、聚乙烯膜与可降解膜表覆及覆约1 cm土处理。结果显示，覆土处理在拔节前提高土壤温度、之后降低温度，同时总体降低0–20 cm土层1:5土水比浸提液电导率（EC1:5）及可溶性Na+。跨材料与季节看，覆土使籽粒产量、成熟干物质、基于籽粒产量的水分利用效率（WUEy）分别提高17.3%、14.0%、22.4%，而估测季节性蒸散量（ET）降低4.8%。分段结构方程模型（pSEM）表明，覆土关联更早阶段土壤储水量（SWS）与灌浆期干物质；灌浆干物质越高籽粒产量越高，而早期SWS未显著预测产量。覆土关联较低早期钠吸附比（SAR），较高早期EC与SAR与较低灌浆干物质存在观测关联。覆土对产量与WUEy的效应在膜材料间无显著差异，但两材料相对表现随生长季变化。
研究背景与问题提出
滨海盐碱土是扩种粮食的重要后备资源，但高盐胁迫限制生产力。雨养盐碱耕地缺淡水淋盐，强蒸发驱动盐分向耕层表聚，可溶性阳离子组成变化还会抬升碱化风险、弱化结构并阻碍水分运移。冬小麦对盐敏感，苗期建植与后期生长受抑。传统地膜覆盖可减蒸保墒、抑盐增产，但聚乙烯膜残留引发白色污染；可降解膜虽可减残，其在土下覆膜体系中对水热盐与产量的稳定效应尚不明确。因此，研究人员围绕“覆土覆盖方式×膜材料×生长季”开展系统田间验证。
研究开展与核心结论
研究人员于河北沧州黄骅北尚庄滨海轻盐化潮土布置两季随机区组试验，比较无膜对照（CK）、表覆聚乙烯（PM）、表覆可降解（BM）、土下聚乙烯（PMF）、土下可降解（BMF）。结果表明：土下覆膜较表覆显著改善表层水热与盐碱环境，提升冠层发育、干物质积累与产量形成；跨季平均增产17.3%、WUEy提升22.4%、ET降低4.8%；土下可降解膜在雨养滨海盐碱冬麦系统中具备替代聚乙烯膜的潜力。
关键技术方法
研究采用两生长季田间小区试验，样点来自河北沧州滨海盐碱农田。测量与分析方法包括：0–100 cm剖面土壤含水量与储水量计算、15 cm地温连续观测、1:5土水浸提液EC与可溶性Na+/Ca2+/Mg2+及SAR计算、叶面积指数（LAI）与分蘖动态、地上干物质与产量构成测定、基于土壤水平衡的季节性ET估测与WUEy计算；统计上采用线性混合效应模型做因子主效与交互检验，并以分段结构方程模型（pSEM）解析覆膜—土壤条件—干物质—产量的路径关系。
研究结果
3.1 两生长季气象条件
通过气象观测对比可知，2024–2025播期更早、生育期更长、温度更高而降水略少，季节间水热背景存在差异。
3.2 土壤水分与温度
土层水分与储水量显示，土下覆膜在上层土壤保墒更优；拔节前覆土处理增温，拔节后降温，体现对根区温度的阶段性调节。
3.3 土壤EC、Na+与SAR
0–20 cm结果表明，PMF与BMF普遍低于对应表覆处理，覆土削弱蒸发返盐，降低表层EC与Na+，并关联更低早期SAR。
3.4 冠层与干物质积累
LAI、分蘖数与地上干物质动态说明，覆膜促进早发分蘖与冠层建成，土下处理在灌浆前后维持更高干物质积累。
3.5 籽粒产量与水分效率
产量构成与ET、WUEy结果显示，覆土处理显著增多穗数并提升籽粒产量，PMF与BMF互有高低但无显著差异；WUEy提升稳定。
3.6 膜材料、覆土与生长季因子效应
因子分析表明，覆土效应在产量与WUEy上跨季稳定，膜材料仅对ET有主效，材料与季节存在互作，但无显著三向交互。
3.7 覆土—土壤—产量路径
pSEM显示，整体覆膜与覆土正向关联灌浆干物质，后者正向预测籽粒产量；早期SWS不直接显著预测产量；早期高EC与高SAR关联较低灌浆干物质。
讨论与结论翻译
讨论指出，土下覆膜并非单纯增加百厘米储水，而是重构水分分布与利用；覆土降温与抑盐共同缓解盐胁迫。结论部分译为：跨两生长季，膜上覆土改善了雨养冬小麦在滨海盐碱土上的农艺表现。相较无覆土处理，覆土处理在拔节前维持较高地温、拔节后降低地温，并普遍降低0–20 cm层EC与Na+。跨季与跨材料平均，覆土使籽粒产量与WUEy分别提高17.3%与22.4%，估测ET降低4.8%。pSEM将覆土与早期SWS及灌浆干物质相关联，而更高灌浆干物质关联更高籽粒产量；覆土关联更低早期SAR，早期更高EC与SAR关联更低灌浆干物质。覆土对产量与WUEy的效应在膜材料间无显著差异。两季中，BMF在滨海盐碱雨养冬麦系统展现应用潜力，但其相对PMF的稳定性仍需多地点多年验证。
