甘肅玉米馬鈴薯全生物降解地膜栽培技術規范

王平生 張海強 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，促進全生物可降解地膜的研究推廣應用，本文從其適宜范圍、術語和定義、種類與品種選擇、播前準備、玉米覆膜栽培技術要點、馬鈴薯覆膜栽培技術要點等方面規范了甘肅半干旱及川塬灌溉區玉米馬鈴薯全生物降解地膜栽培技術，為減輕甘肅農膜污染具有較強的現實指導意義。

關鍵詞：降解地膜;適宜范圍;玉米;馬鈴薯;栽培技術

黃土高原半干旱地區年均降水量為300～600mm，其中60%～70%主要集中在7、8、9三個月，冬春季節干旱少雨，且伏旱多發，造成農作物生長期需水與天然降水的供給錯位，在很大程度上限制了各個區域農作物產量的提高[1，2]。目前我國現代農業生產中普遍使用的農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），分子結構十分穩定。同時由于其在田間極容易破碎，不但造成地膜重復利用率低，而且也因其難以回收導致土壤中殘膜不斷累計使土壤的物理結構發生改變，土壤的孔隙度、通透性降低，水分、養分運輸受到阻礙，造成耕地質量嚴重下降[3];甘肅、陜西等地區耕地中的平均殘膜量超過了100kg/hm2，遠超國家標準限值75 kg/hm2[4]。大量研究及田間試驗發現，全生物可降解地膜有與普通PE地膜一樣的增溫、保墑功能，而且在促進農作物生長及改良土壤理化性狀等方面均好于普通PE地膜，同時在土壤中極易降解而消失，對耕地無污染[5];在地膜覆蓋栽培技術暫時無法取代且缺乏高效的殘膜回收利用技術前提下，研究和推廣利用可降解的全生物地膜新產品，將是未來我國實現農業綠色化生產及保障國家糧食安全的重要途徑。

生物降解地膜是指在自然環境條件下可以被土壤中的微生物分解生成H2O和CO2，同時不造成生態環境污染的一種地膜[6]，省去清除殘留農膜工序及費用。目前使用的生物降解地膜的性能和壽命遠達不到農業生產應用的要求，而且成本極高，極大地限制了生物降解地膜的應用范圍[7]。生物降解地膜的降解性能與作物和區域環境有著直接的關系[8]，生物降解地膜的降解過程較為復雜，其降解性能和周期受到了當地氣候條件、土壤環境、作物類型等因素的限制[9]。為了解決“白色污染”問題，保證糧食安全，促進農業生產可持續發展，我們通過多年試驗，研究提出了北方高原山地區玉米全生物降解地膜栽培技術規程。

1.技術適用范圍

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

2.術語和定義

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

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

生物降解地膜材料：主要有聚乳酸（PLA）、聚對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、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，壟溝內穴播。玉米全覆蓋平作栽培技術是一種將寬幅140cm或120cm地膜經整地、施肥、噴施農藥等農藝措施后，全覆蓋于耕地上，在膜面上進行等行或寬窄行種植。玉米覆膜壟作技術首先起壟覆膜，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，在壟膜面點播，單壟單行。馬鈴薯覆膜壟作覆土技術在覆膜壟作技術的基礎上，在壟面覆2～3cm細土。馬鈴薯高壟寬幅膜上覆土自然破膜出苗栽培技術選用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。或選擇施肥播種后，選用鋪膜覆土機械化一體作業。

3.降解地膜種類及品種選擇

應選擇生物降解地膜種類的品種，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、甘肅鑫銀環、新疆康潤潔、金土地2號等品種。

4.田間管理措施

本規程未規定的栽培措施按常規進行。

5.播前準備

5.1地塊選擇

選擇地勢平坦、土層深厚、土質肥沃、肥力中上、土壤理化性狀良好、保水保肥能力強的地塊，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深耕滅茬，耕深達到25～30cm，耕后及時耙耱，做到地面平整，無根茬、無坷垃，耕層上虛下實，為覆膜、播種創造良好的土壤條件。

5.2土壤處理

用40%辛硫磷乳油7.5kg/hm2加細沙土450kg/hm2拌成毒土撒施，或對水750kg/hm2噴施土壤，以防治地下害蟲。

6.玉米覆膜栽培技術要點

6.1良種選擇與種子處理

在海拔2000m及以下的地區，選用中晚熟品種，如沈單16號、豫玉22號、大豐30、金凱3號、臨玉3號;2000m以上選用早熟品種，如德美亞3號、鄭單958、金凱5號等。種子要求采用包衣后的良種。玉米絲黑穗病常發區域，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

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

6.3施足基肥，氮磷鉀配合

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

6.4精細播種

土壤耕層5--10cm地溫穩定通過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合;苗孔周圍用細土封嚴，防止播種孔蒸發和遇雨板結。

6.5加強田間管理

苗期（出苗―拔節）管理：做到及時放苗，補苗間苗定苗。打杈除蘗，玉米出苗20天左右就分蘗，如不及時除掉。應堅持“三葉間、五葉定”的原則，即出苗后3-5片葉時，開始間苗、定苗，去除病、弱等雜苗;幼苗達到4-5片葉時，即可定苗，每穴留苗一株，如有缺苗現象可在相鄰穴留雙苗，保留生長整齊一致的壯苗。

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的半干旱偏旱區以4.5萬株/hm2左右為宜，年降雨量430～450mm的半干旱區以5.25萬～6.75萬株/hm2為宜，年降雨量450mm以上的陰濕易旱區以6.75萬株/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―抽雄）管理：加強營養診斷與養分管理，在拔節期及時追肥，有灌溉條件的區域，及時灌水。

后期（抽雄―成熟）管理：加強病蟲害監測與防控及營養管理工作，如病害玉米大、小斑病，玉米螟、粘蟲、玉米雙斑螢葉甲蟲害。

6.6適時收獲

當玉米苞葉變黃、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%左右時及時收獲。

7.馬鈴薯覆膜栽培技術要點

7.1良種選擇與處理

選擇隴薯7號、隴薯10號、青薯9號、臨薯18號、冀張薯12號等馬鈴薯品種的優質種薯，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縱斜切法切塊，種薯切塊時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;種植面積較小地塊，選用覆膜壟作覆土技術;反季節或較高海拔區選用覆膜壟作技術。

7.3施足基肥，氮磷鉀配合

施腐熟農家肥30 t/hm2、尿素230～300kg/hm2、過磷酸鈣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。結合秋耕深施農家肥，化肥在播種時集中深施于壟底中線部。

7.4精細播種

土壤耕層5--10cm土壤溫度≥10℃時即4月中旬開始播種。播后覆膜覆土，厚度2～4 cm，覆土要求細土、均勻、散碎;建議小薯整薯播種。

7.5加強田間管理

出苗后查苗補苗，及時松土除草。現蕾初期進行培土，結合培土施純尿素60～70kg/hm2。對有補灌條件的產區，播前干旱，在起壟后出苗前，若底墑不足應淺灌水一次，灌水量以少半溝為宜，每公頃灌水375～525m3;蕾前干旱，應在現蕾期前后灌水，灌水量以半溝為宜，每公頃灌水600～675m3;切忌過量或淹壟，淹壟越早，其危害越大。收獲前20 d（天）停止灌水。

動態監測馬鈴薯病蟲害，定期檢查馬鈴薯生長情況，根據當地病蟲害發生規律和晚疫病、青枯病等病害病預報結果及時預防和防治。

7.6適時收獲

當馬鈴薯植株大部分莖葉變黃枯萎、匍匐莖開始干縮、容易脫離、莖塊停止生長時即可收獲。同時根據市場需求，選擇晴天、土壤干散時進行馬鈴薯收獲。

參考文獻

[1]趙剛，樊廷錄，李興茂，等.半干旱區冬小麥全生物降解地膜覆土栽培輕簡化技術規程[J].甘肅農業科技，2020（1）：50—52.

[2]張杰，賈志寬，李國領，等.不同材料地膜覆蓋對玉米生物學性狀的影響[J].西北農林科技大學學報（自然科學版），2010，38（12）：133—140，147.

[3]蘇海英，寶哲，劉勤，等.新疆加工番茄應用PBAT全生物降解地膜可行性[J].農業資源與環境學報，2020，37（4）：615-622.

[4]寶哲，雷蕾，湯秋香.新疆農田地膜污染防治路徑探析[J]，新疆農機化，2019（6）：17—21.

[5]趙燕，李淑芬，吳杏紅，等.我國可降解地膜的應用現狀及發展趨勢[J].現代農業科技，2010（23）：105-107.

[6]丁茜，余佳，蔣馨漫，朱和平.生物降解地膜材料的研究進展[J].工程塑料應用，2019，47（12）：150—153.

[7]鄭寧來.中石化研發國際先進農膜新材料[J].合成材料老化與應用，2019，48（3）：152-153.

[8]吳鳳全，林濤，祖米來提·吐爾干，等.降解地膜對南疆棉田土壤水熱及棉花產量的影響[J].農業環境科學學報，2018，37（12）：2793-2801.

[9]侯爽，王帥，祁俊鋒，徐進.PBAT生物降解地膜與加厚型塑料地膜降解性能及對番茄生長的影響[J].蔬菜，2020（7）：11—14.

[10]朱立邦.PBAT/PLA生物降解樹脂增容改性研究[D].山東農業大學碩士學位論文，2019.6：7—8.

作者簡介：王平生（1963年-），男，研究員，主要從事植株營養施肥研究與農業生態保護工作。E--mail：lxwps8861@sina.com.

基金項目：甘肅省地膜殘留污染綜合防控技術研究