王磊 樊廷錄 黨翼 趙剛 徐靜 王文俊 閆妍 李尚中 張建軍 王淑英

摘要：地膜覆蓋栽培是有效保持寒旱區(qū)土壤水熱條件、促進(jìn)作物生產(chǎn)的措施之一。為解決長期覆蓋普通地膜造成的土壤地膜殘留污染及生物降解地膜破裂，且成本高的問題，通過多年試驗(yàn)研究，從地膜選擇、肥料配比、綠色地膜復(fù)合覆蓋技術(shù)、田間管理、地膜回收、秸稈與生物降解地膜還田等方面總結(jié)了寒旱區(qū)玉米普通地膜與生物降解膜覆蓋栽培技術(shù)。

關(guān)鍵詞：寒旱區(qū);生物降解地膜;地膜覆蓋;可持續(xù)覆蓋;復(fù)合栽培

中圖分類號(hào)：S513? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1001-1463（2022）05-0081-03

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2022.05.020

Composite Mulching Cultivation Technologies for Maize Using Plastic Film

WANG Lei 1， 2， FAN Tinlu 2， 3， DANG Yi 1， 2， ZHAO Gang 1， 2， XU Jing 4， WANG Wenjun 5， YAN Yan 6， LI Shangzhong 1， 2， ZHANG Jianjun 1， 2， WANG Shuying 1， 2

（1. Institute of Dryland Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 2. Gansu Province Key Laboratory of High Water Utilization on Dryland， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 3. Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 4. College of Chemistry and Material Science， Shandong Agricultural University， Taian Shandong 271018， China; 5. Institute of Chemical Engineering，Zhejiang University， Hangzhou Zhejiang 310027， China; 6. Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China）

Abstract：Film mulching cultivation is one of the measures for sustaining soil hydrothermal conditions and promoting crop production. To address the issues of biodegradable mulch film rupture and high cost， and residual pollution of long-term plastic film mulching， mulching cultivation technologies using plastic film and biodegradable film in the cold and arid regions were summarized through years of experiments with the following aspects i.e. mulching film selection， fertilizer combination， composite mulching techniqueusing green film， field management， film recycling， an dstraw and biodegradable film returning to land included.

Key words：Cold and arid region; Biodegradable mulch film; Film mulching; Sustainable mulching; Composite cultivation

我國西部寒旱區(qū)光、熱、水資源匱乏，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展受水、熱等條件制約嚴(yán)重[1 - 2 ]。地膜覆蓋栽培是該區(qū)域玉米生產(chǎn)的主要栽培模式，地膜覆蓋栽培技術(shù)能夠有效蓄集降水、保持土壤水熱條件，是旱作區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中能夠有效保蓄土壤降水、抑制土壤水分向大氣逸散的重要措施之一[3 ]，同時(shí)在調(diào)節(jié)土壤溫度、抑制雜草等方面，具有良好的應(yīng)用效果[4 - 6 ]。地膜在帶來增產(chǎn)等有益效果的同時(shí)，由于其穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)在農(nóng)田中難以分解，殘留在農(nóng)田中的地膜殘片也會(huì)對(duì)農(nóng)田土壤結(jié)構(gòu)造成破壞、影響作物種子發(fā)芽、植株根系生產(chǎn)受阻及微塑料等負(fù)面效果。在農(nóng)業(yè)可持續(xù)生產(chǎn)需求下，生物降解地膜被廣泛研究應(yīng)用，已有研究表明生物降解地膜能夠有效解決覆蓋普通地膜帶來的地膜殘留污染問題[7 - 9 ]。但受環(huán)境影響，生物降解地膜實(shí)際覆蓋功能期常常難以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，膜面較早破裂使地膜失去保墑、增溫等覆蓋功能，對(duì)寒旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，現(xiàn)有生物降解地膜產(chǎn)品難以完全滿足該區(qū)域作物覆蓋栽培需求，同時(shí)降解地膜覆蓋與普通地膜覆蓋相比成本投入較高[10 ]。普通地膜與生物降解地膜復(fù)合條帶功能型地膜雖然兼具了普通地膜與生物降解地膜條帶，但由于不同的分子結(jié)構(gòu)，使得復(fù)合條帶功能型地膜在兩種地膜結(jié)合處易發(fā)生開裂進(jìn)而失去覆蓋功能，部分復(fù)合條帶功能型地膜在覆膜過程中條帶間會(huì)發(fā)生開裂，也存在一定的局限性。

近年來，通過連續(xù)多年的研究，在生物降解地膜和膜側(cè)覆蓋播種的基礎(chǔ)上，我們研發(fā)了適宜寒旱區(qū)應(yīng)用的地膜復(fù)合覆蓋栽培技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)使用窄幅普通地膜和生物降解地膜進(jìn)行復(fù)合覆蓋，采用生物降解地膜帶施肥、普通地膜帶不施肥的方式，將作物種植在生物降解地膜膜帶上，保持普通地膜膜帶完好，有效利用普通地膜良好的水熱保持功能和生物降解地膜水熱調(diào)節(jié)功能。該技術(shù)在不改變原有作物種植方式的基礎(chǔ)上，較普通地膜覆蓋能夠顯著降低農(nóng)田地膜殘留，降低普通地膜回收難度，同時(shí)較膜側(cè)覆蓋提高了降水蓄集率和溫度調(diào)節(jié)能力，完好的普通地膜更利于回收再次利用，顯著降低了地膜、肥料使用量和投入成本，提高了經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

1? ?播前準(zhǔn)備

1.1? ?地膜

普通地膜選用幅寬50 cm、厚0.010 mm或0.012 mm的高標(biāo)聚乙烯地膜。生物降解地膜選用幅寬70 cm、厚0.008 mm的全生物降解地膜，其材料、性能符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 35795 — 2017，同時(shí)覆蓋后20 d平均水氣透過量應(yīng)當(dāng) < 220 g/（m2·24 h），覆蓋90 d內(nèi)完好膜面最大水氣透過量應(yīng)當(dāng) < 500 g/（m2·24 h）。

1.2? ?肥料

氮肥采用緩控釋包膜尿素與普通尿素按質(zhì)量比1∶2或1∶3的比例混配，磷肥使用普通過磷酸鈣，均應(yīng)符合GB/T 23348 — 2020的規(guī)定。

1.3? ?種子

玉米種子選擇質(zhì)量符合GB 4404.1 — 2008規(guī)定、適宜當(dāng)?shù)胤N植的緊湊或半緊湊、耐密、穩(wěn)產(chǎn)、熟后站桿性好的優(yōu)質(zhì)商品良種。

1.4? ?選地整地

宜選擇地塊平整、土壤肥力中等以上的熟化農(nóng)田。首次使用本技術(shù)地塊，應(yīng)提前清理農(nóng)田中的土塊、石塊、殘留地膜以及影響耕作的作物根茬，提高耕地質(zhì)量，防止土壤尖銳雜質(zhì)對(duì)地膜造成機(jī)械性破壞和殘留地膜對(duì)播種質(zhì)量的影響。按照DB62/T 2886 — 2008耕作要求，依據(jù)地塊具體情況，進(jìn)行旋耕、深松、耙耱等機(jī)耕方式耕作。若為地下害蟲侵害嚴(yán)重農(nóng)田，則在整地前用15%毒死蜱顆粒劑12 kg/hm2與土壤按質(zhì)量比1∶100攪拌均勻撒在地表，結(jié)合整地翻耕入土壤。

2? ?普通地膜與生物降解膜覆蓋技術(shù)

2.1? ?施肥

選用條帶施肥機(jī)，按照種植帶幅寬進(jìn)行施肥，并標(biāo)定覆膜起始位置，便于按條帶覆膜。施肥條帶為70 cm，條帶間隔40 cm，混配氮肥和磷肥一次性施入，作物生育前期依靠地力和普通肥料生長，生育后期依靠緩控釋包膜肥確保生育肥力持續(xù)供給。施肥量參照當(dāng)?shù)赜衩咨a(chǎn)高產(chǎn)田。

2.2? ?覆膜

覆膜前使用50%乙草胺乳劑1.5 L/hm2兌水按體積比1∶500全地面噴施。生物降解地膜和普通地膜交替覆蓋，普通地膜邊緣覆蓋于生物降解地膜邊緣上方，2種地膜接茬重疊3～5 cm，隨著覆膜取土自然使普通地膜帶起略高出地面2 cm左右微壟，便于雨水向生物降解地膜帶匯聚。接茬處使用細(xì)土覆蓋，2種地膜均要緊貼土壤，在每組膜帶間隔3～5 m橫向壓土腰帶1條，防止大風(fēng)將地膜刮起影響作業(yè)與覆蓋效果。覆膜也可采用甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究所設(shè)計(jì)的地膜復(fù)合覆蓋栽培回收一體機(jī)或同類機(jī)具作業(yè)。

3? ?適時(shí)播種

3.1? ?播期

播期參照當(dāng)?shù)馗材び衩撞テ凇?/p>

3.2? ?播種

可使用人工點(diǎn)播器或機(jī)械膜上播種機(jī)具進(jìn)行播種，播種密度按照當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田設(shè)計(jì)，每穴播2～3粒種子，做到播籽均勻。播種深度為3～5 cm，遇干旱年份播種深度適度加深，防止干旱少雨影響種子萌發(fā)。播后及時(shí)用細(xì)土封口保墑。

4? ? 田間管理

4.1? ?苗期管理

適時(shí)觀察出苗情況，及時(shí)放苗。如遇封口覆土板結(jié)，則及時(shí)人工放苗。發(fā)現(xiàn)生物降解地膜下雜草需及時(shí)在雜草出現(xiàn)處覆土避光壓草，如有雜草頂出膜面，應(yīng)在保護(hù)好膜面的前提下人工除草。普通地膜下出現(xiàn)雜草應(yīng)立即查找地膜漏風(fēng)處，用細(xì)土壓實(shí)封閉、高溫抑草。出現(xiàn)大量雜草時(shí)可揭開雜草處地膜邊緣除草，除草后覆好地膜并用土壓實(shí)。

4.2? ?病蟲害防治及中后期管理

如遇病蟲害侵害及時(shí)進(jìn)行化學(xué)防治，農(nóng)藥使用應(yīng)符合GB/T 8321 — 2018規(guī)定。中后期田間管理同當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)農(nóng)田管理。

5? ?適時(shí)收獲

當(dāng)玉米達(dá)到生產(chǎn)目的時(shí)及時(shí)收獲，機(jī)械化收獲操作應(yīng)當(dāng)符合NY/T 1355 — 2007的要求。

6? ?回收地膜

玉米收獲后，及時(shí)用人工卷拾回收，或用甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究所設(shè)計(jì)的地膜復(fù)合覆蓋栽培回收一體機(jī)，或其他帶有無損卷拾功能的回收機(jī)具進(jìn)行清雜卷拾回收，便于下季使用。

7&nbsp; ?秸稈、生物降解地膜還田

地膜回收后，在土壤封凍前盡早進(jìn)行秸稈、生物降解地膜還田作業(yè)，還田作業(yè)及質(zhì)量應(yīng)符合DB62/T 2886 — 2018標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。翻壓還田后鎮(zhèn)壓耙磨，平整田地，達(dá)到蓄水保墑的標(biāo)準(zhǔn)，防止冬閑期翻耕造成土壤跑墑?dòng)绊懴录緣勄椤?/p>

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