王平生 張海強(qiáng) 楊霞 祁維紅 楊淑霞

摘要：為了有效解決甘肅省玉米馬鈴薯栽培地膜覆蓋而存在的大量白色污染，促進(jìn)全生物可降解地膜的研究推廣應(yīng)用，本文從其適宜范圍、術(shù)語(yǔ)和定義、種類(lèi)與品種選擇、播前準(zhǔn)備、玉米覆膜栽培技術(shù)要點(diǎn)、馬鈴薯覆膜栽培技術(shù)要點(diǎn)等方面規(guī)范了甘肅半干旱及川塬灌溉區(qū)玉米馬鈴薯全生物降解地膜栽培技術(shù)，為減輕甘肅農(nóng)膜污染具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：降解地膜;適宜范圍;玉米;馬鈴薯;栽培技術(shù)

黃土高原半干旱地區(qū)年均降水量為300～600mm，其中60%～70%主要集中在7、8、9三個(gè)月，冬春季節(jié)干旱少雨，且伏旱多發(fā)，造成農(nóng)作物生長(zhǎng)期需水與天然降水的供給錯(cuò)位，在很大程度上限制了各個(gè)區(qū)域農(nóng)作物產(chǎn)量的提高[1，2]。目前我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍使用的農(nóng)用薄膜的主要組成成分為線性低密度聚乙烯（LLDPE）和低密度聚乙烯（LDPE），分子結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定。同時(shí)由于其在田間極容易破碎，不但造成地膜重復(fù)利用率低，而且也因其難以回收導(dǎo)致土壤中殘膜不斷累計(jì)使土壤的物理結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，土壤的孔隙度、通透性降低，水分、養(yǎng)分運(yùn)輸受到阻礙，造成耕地質(zhì)量嚴(yán)重下降[3];甘肅、陜西等地區(qū)耕地中的平均殘膜量超過(guò)了100kg/hm2，遠(yuǎn)超國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值75 kg/hm2[4]。大量研究及田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，全生物可降解地膜有與普通PE地膜一樣的增溫、保墑功能，而且在促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)及改良土壤理化性狀等方面均好于普通PE地膜，同時(shí)在土壤中極易降解而消失，對(duì)耕地?zé)o污染[5];在地膜覆蓋栽培技術(shù)暫時(shí)無(wú)法取代且缺乏高效的殘膜回收利用技術(shù)前提下，研究和推廣利用可降解的全生物地膜新產(chǎn)品，將是未來(lái)我國(guó)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色化生產(chǎn)及保障國(guó)家糧食安全的重要途徑。

生物降解地膜是指在自然環(huán)境條件下可以被土壤中的微生物分解生成H2O和CO2，同時(shí)不造成生態(tài)環(huán)境污染的一種地膜[6]，省去清除殘留農(nóng)膜工序及費(fèi)用。目前使用的生物降解地膜的性能和壽命遠(yuǎn)達(dá)不到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的要求，而且成本極高，極大地限制了生物降解地膜的應(yīng)用范圍[7]。生物降解地膜的降解性能與作物和區(qū)域環(huán)境有著直接的關(guān)系[8]，生物降解地膜的降解過(guò)程較為復(fù)雜，其降解性能和周期受到了當(dāng)?shù)貧夂驐l件、土壤環(huán)境、作物類(lèi)型等因素的限制[9]。為了解決“白色污染”問(wèn)題，保證糧食安全，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展，我們通過(guò)多年試驗(yàn)，研究提出了北方高原山地區(qū)玉米全生物降解地膜栽培技術(shù)規(guī)程。

1.技術(shù)適用范圍

適宜于甘肅半干旱及川塬灌溉區(qū)的地膜覆膜栽培玉米和馬鈴薯種植區(qū)域。海拔高度1963～2051m，年平均氣溫6.4～7.6℃、≥10℃活動(dòng)積溫2100～2300℃，年降雨量430～650mm，土壤有機(jī)質(zhì)含量在10～25mg/kg，質(zhì)地中壤，耕地為河谷地、川塬地、梯田地等。

2.術(shù)語(yǔ)和定義

全生物降解地膜：采用全生物降解塑料作為主要原料。同時(shí)為了提高其使用性能加入了天然可再生材料或無(wú)環(huán)境危害的無(wú)機(jī)調(diào)料和功能性的小分子等，通過(guò)相應(yīng)的生產(chǎn)工藝制備而成。全生物降解地膜具有與傳統(tǒng)PE地膜相似的力學(xué)特性及一定的增溫保墑及增產(chǎn)的功效。在使用廢棄后，可直接填埋在土壤中，通過(guò)土壤微生物分解成為二氧化碳（CO2）、水（H2O）、甲烷（CH4）和其他對(duì)環(huán)境無(wú)害的小分子產(chǎn)物[10]。

光氧降解地膜：主要是以聚乙烯為材料通過(guò)加入光催化劑等助劑，實(shí)現(xiàn)在紫外線的照射下將PE分子鏈斷開(kāi)，從而降低分子量并實(shí)現(xiàn)最終的分解。

生物降解地膜材料：主要有聚乳酸（PLA）、聚對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT）、聚碳酸亞丙酯（PPC）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）等。

栽培模式：玉米全膜雙壟溝播技術(shù)是一種集壟面集流、覆蓋抑蒸、壟溝種植于一體的種植方式，使地膜的抑制蒸發(fā)、雨水集流、貧水富集等作用得到了最大限度地利用，大幅度提高了作物產(chǎn)量、降水保蓄率、利用率和水分利用效率。采用地膜厚度0.01mm，寬120cm地膜，大壟面70cm，壟高15cm，小壟面40cm，壟高20cm，帶幅110cm，壟溝內(nèi)穴播。玉米全覆蓋平作栽培技術(shù)是一種將寬幅140cm或120cm地膜經(jīng)整地、施肥、噴施農(nóng)藥等農(nóng)藝措施后，全覆蓋于耕地上，在膜面上進(jìn)行等行或?qū)捳蟹N植。玉米覆膜壟作技術(shù)首先起壟覆膜，采用90cm地膜，壟面寬50～60cm，壟高10～15cm，壟溝寬30～40cm，壟面覆膜，壟面播種，行距40cm，帶幅90～100cm。馬鈴薯覆膜壟作技術(shù)采用70cm黑色地膜，壟面40cm，壟溝20cm，帶幅60cm，先整地、施肥、起壟、覆膜等措施，在壟膜面點(diǎn)播，單壟單行。馬鈴薯覆膜壟作覆土技術(shù)在覆膜壟作技術(shù)的基礎(chǔ)上，在壟面覆2～3cm細(xì)土。馬鈴薯高壟寬幅膜上覆土自然破膜出苗栽培技術(shù)選用120～140cm、厚0.01～0.012mm的黑色地膜，壟面寬80～85 cm，壟溝寬40 cm，壟高25～30 cm。先起壟播種，單壟播種2行穴播，播后覆膜覆土厚度3～4 cm，培土要均勻散碎?；蜻x擇施肥播種后，選用鋪膜覆土機(jī)械化一體作業(yè)。

3.降解地膜種類(lèi)及品種選擇

應(yīng)選擇生物降解地膜種類(lèi)的品種，杜絕使用光氧降解地膜。適宜甘肅覆蓋的可降解地膜品種：巴斯夫中國(guó)、甘肅鑫銀環(huán)、新疆康潤(rùn)潔、金土地2號(hào)等品種。

4.田間管理措施

本規(guī)程未規(guī)定的栽培措施按常規(guī)進(jìn)行。

5.播前準(zhǔn)備

5.1地塊選擇

選擇地勢(shì)平坦、土層深厚、土質(zhì)肥沃、肥力中上、土壤理化性狀良好、保水保肥能力強(qiáng)的地塊，不宜選擇陡坡地、石礫地、鹽堿地等瘠薄地。前茬作物收獲后及時(shí)深耕滅茬，耕深達(dá)到25～30cm，耕后及時(shí)耙耱，做到地面平整，無(wú)根茬、無(wú)坷垃，耕層上虛下實(shí)，為覆膜、播種創(chuàng)造良好的土壤條件。

5.2土壤處理

用40%辛硫磷乳油7.5kg/hm2加細(xì)沙土450kg/hm2拌成毒土撒施，或?qū)λ?50kg/hm2噴施土壤，以防治地下害蟲(chóng)。

6.玉米覆膜栽培技術(shù)要點(diǎn)

6.1良種選擇與種子處理

在海拔2000m及以下的地區(qū)，選用中晚熟品種，如沈單16號(hào)、豫玉22號(hào)、大豐30、金凱3號(hào)、臨玉3號(hào);2000m以上選用早熟品種，如德美亞3號(hào)、鄭單958、金凱5號(hào)等。種子要求采用包衣后的良種。玉米絲黑穗病常發(fā)區(qū)域，播前用20%粉銹寧可濕性粉劑150～200g加水1.5～2.5kg，拌50kg種子。

6.2種植模式選擇

在干旱半干旱區(qū)域選用玉米全膜雙壟溝播技術(shù)，在川塬灌區(qū)低海拔區(qū)域選用玉米覆膜壟作技術(shù)，川塬灌區(qū)高海拔區(qū)域玉米全覆蓋平作栽培技術(shù)。

6.3施足基肥，氮磷鉀配合

結(jié)合整地，施農(nóng)家肥30t/hm2，尿素（N）520～590kg/hm2、過(guò)磷酸鈣（P2O5）750～1000kg/hm2、硫酸鉀肥（K2O）60～90kg/hm2。農(nóng)肥和磷、鉀化肥基肥，播前一次施入，氮肥2/3作基肥。

6.4精細(xì)播種

土壤耕層5--10cm地溫穩(wěn)定通過(guò)10℃即可播種，即約4月下旬至5上旬播種。玉米種子破膜穴播于壟溝內(nèi)或膜面上，每穴播種2粒，播深3～5cm。播后隨即踩壓播種孔，使種子與土壤緊密結(jié)合;苗孔周?chē)眉?xì)土封嚴(yán)，防止播種孔蒸發(fā)和遇雨板結(jié)。

6.5加強(qiáng)田間管理

苗期（出苗―拔節(jié)）管理：做到及時(shí)放苗，補(bǔ)苗間苗定苗。打杈除蘗，玉米出苗20天左右就分蘗，如不及時(shí)除掉。應(yīng)堅(jiān)持“三葉間、五葉定”的原則，即出苗后3-5片葉時(shí)，開(kāi)始間苗、定苗，去除病、弱等雜苗;幼苗達(dá)到4-5片葉時(shí)，即可定苗，每穴留苗一株，如有缺苗現(xiàn)象可在相鄰穴留雙苗，保留生長(zhǎng)整齊一致的壯苗。

按照種植模式和品種特性確定玉米種植密度。以葉片展開(kāi)角度適中的半緊湊型品種為例，年降雨量不足350mm的半干旱偏旱區(qū)以4.5萬(wàn)株/hm2左右為宜，年降雨量430～450mm的半干旱區(qū)以5.25萬(wàn)～6.75萬(wàn)株/hm2為宜，年降雨量450mm以上的陰濕易旱區(qū)以6.75萬(wàn)株/hm2左右為宜。緊湊型品種宜密，平展型品種宜稀;墑情較好、肥力較高地塊宜密，干旱瘠薄地宜稀。

中期（拔節(jié)―抽雄）管理：加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)診斷與養(yǎng)分管理，在拔節(jié)期及時(shí)追肥，有灌溉條件的區(qū)域，及時(shí)灌水。

后期（抽雄―成熟）管理：加強(qiáng)病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)與防控及營(yíng)養(yǎng)管理工作，如病害玉米大、小斑病，玉米螟、粘蟲(chóng)、玉米雙斑螢葉甲蟲(chóng)害。

6.6適時(shí)收獲

當(dāng)玉米苞葉變黃、葉色變淡、乳線消失、籽粒變硬有光澤，而莖稈仍呈青綠色、水分含量在70%左右時(shí)及時(shí)收獲。

7.馬鈴薯覆膜栽培技術(shù)要點(diǎn)

7.1良種選擇與處理

選擇隴薯7號(hào)、隴薯10號(hào)、青薯9號(hào)、臨薯18號(hào)、冀張薯12號(hào)等馬鈴薯品種的優(yōu)質(zhì)種薯，在播種前陰晾曬種薯1～2 d。50g以下的小薯可整薯播種、51～100g的種薯縱向一切2瓣、100～150g的種薯采用一切三開(kāi)縱斜切法切塊，種薯切塊時(shí)在靠近芽眼的地方下刀。使用的刀具用75%酒精或0.5%高錳酸鉀水溶液消毒，每切1個(gè)種薯消毒1次;切塊后每50kg種薯用2kg草木灰和100g甲霜靈加水2 kg進(jìn)行拌種;或用稀土旱地寶100 mL兌水5kg浸種65～75kg浸泡20 min，撈出放在陰涼處，晾干后即可播種。

7.2種植模式選擇

在半干旱區(qū)域、種植面積較大地塊，選擇高壟寬幅膜上覆土自然破膜出苗栽培技術(shù);種植面積較小地塊，選用覆膜壟作覆土技術(shù);反季節(jié)或較高海拔區(qū)選用覆膜壟作技術(shù)。

7.3施足基肥，氮磷鉀配合

施腐熟農(nóng)家肥30 t/hm2、尿素230～300kg/hm2、過(guò)磷酸鈣750 kg/hm2、顆粒硫酸鉀450～600 kg/hm2、硫酸錳22.5kg/hm2、硫酸鋅22.5 kg/hm2。結(jié)合秋耕深施農(nóng)家肥，化肥在播種時(shí)集中深施于壟底中線部。

7.4精細(xì)播種

土壤耕層5--10cm土壤溫度≥10℃時(shí)即4月中旬開(kāi)始播種。播后覆膜覆土，厚度2～4 cm，覆土要求細(xì)土、均勻、散碎;建議小薯整薯播種。

7.5加強(qiáng)田間管理

出苗后查苗補(bǔ)苗，及時(shí)松土除草。現(xiàn)蕾初期進(jìn)行培土，結(jié)合培土施純尿素60～70kg/hm2。對(duì)有補(bǔ)灌條件的產(chǎn)區(qū)，播前干旱，在起壟后出苗前，若底墑不足應(yīng)淺灌水一次，灌水量以少半溝為宜，每公頃灌水375～525m3;蕾前干旱，應(yīng)在現(xiàn)蕾期前后灌水，灌水量以半溝為宜，每公頃灌水600～675m3;切忌過(guò)量或淹壟，淹壟越早，其危害越大。收獲前20 d（天）停止灌水。

動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)馬鈴薯病蟲(chóng)害，定期檢查馬鈴薯生長(zhǎng)情況，根據(jù)當(dāng)?shù)夭∠x(chóng)害發(fā)生規(guī)律和晚疫病、青枯病等病害病預(yù)報(bào)結(jié)果及時(shí)預(yù)防和防治。

7.6適時(shí)收獲

當(dāng)馬鈴薯植株大部分莖葉變黃枯萎、匍匐莖開(kāi)始干縮、容易脫離、莖塊停止生長(zhǎng)時(shí)即可收獲。同時(shí)根據(jù)市場(chǎng)需求，選擇晴天、土壤干散時(shí)進(jìn)行馬鈴薯收獲。

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作者簡(jiǎn)介：王平生（1963年-），男，研究員，主要從事植株?duì)I養(yǎng)施肥研究與農(nóng)業(yè)生態(tài)保護(hù)工作。E--mail：lxwps8861@sina.com.

基金項(xiàng)目：甘肅省地膜殘留污染綜合防控技術(shù)研究