CN112913602A

CN112913602A - 一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法

Info

Publication number: CN112913602A
Application number: CN202110256177.8A
Authority: CN
Inventors: 王磊; 李尚中; 樊廷录; 闫妍; 党翼; 王文俊; 赵刚; 张建军; 徐静; 刘红芳; 程万莉
Original assignee: DRYLAND AGRICULTURE INSTITUTE GANSU ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Current assignee: DRYLAND AGRICULTURE INSTITUTE GANSU ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Priority date: 2021-03-09
Filing date: 2021-03-09
Publication date: 2021-06-08

Abstract

本发明涉及一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法，包括S1：整地；S2：播前准备；S3：施肥、开沟和覆膜；S4：播种，使相邻两行玉米的行距为相邻两个开沟种植带的间距；S5：生育期的田间日常管理；S6：收获后翻压整地。本发明的有益效果表现在：（1）在有效保墒蓄水的同时，降低了生物降解地膜使用量；（2）降低了肥料施用量，优化了不同缓控释期的缓控释尿素施用配比，采用肥料一次性施用。（3）有利于玉米全程机械化。

Description

一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法

技术领域

本发明涉及农业种植技术领域，具体涉及一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法。

背景技术

由于聚乙烯地膜优良的农作性能，聚乙烯地膜自引入我国以来，科研人员围绕其研发了多种覆盖种植技术，起到提高地温、保蓄降水、抑制土壤水分蒸发、提高产量与扩大作物种植范围的作用。聚乙烯地膜与相应的覆盖栽培技术相结合能够显著改变农田水热条件与生态环境条件，正确使用聚乙烯地膜能够起到促进植株生长，提高产量等。

玉米是我国重要的工业原料之一，也是我国西北地区主要的粮饲作物，随着产业结构调整，玉米产业成为西北养殖业中重要的组成部分，也是促进农村经济发展和农民增收的重要产业之一。近年来，随着机械一体化栽培体系的构建，玉米种植-收获机械一体化模式迫切需要与之相适应的优质配套栽培技术。聚乙烯地膜的覆盖在促进玉米植株生长、提高玉米产量方面有突出的作用，在西北寒旱旱作区聚乙烯地膜覆盖玉米较露地玉米可增产40%以上，雨养农作区可增产10-30%以上。

地膜覆盖在带来正面效应的同时也带来了负面效应。由于聚乙烯地膜良好的增温效果和对土壤-大气水热交换的阻隔效果，影响了土壤水肥运移，在玉米生长中后期遇到高温干旱天气，会造成根系早衰等一系列问题。同时由于聚乙烯材料的稳定性，聚乙烯地膜在每季作物收获后，都会有或多或少无法捡拾干净的地膜残留在农田中，随着耕作的进行被翻压在土壤中，阻隔土壤中水肥运移，影响土壤的通透性，造成土壤孔隙度下降。在机械化收获过程中机械会对地膜进行进一步的破坏，并将地膜碾压在地面使其紧贴土壤，造成地膜更加难以被捡拾干净。生物降解地膜的研发成为解决农田地膜残留问题的措施之一，但生物降解材料成本使生物降解地膜成本较相同厚度、幅宽的聚乙烯地膜增加，同时生物降解地膜的分子结构特性使生物降解地膜保墒保温性能弱于聚乙烯地膜，在农业生产中应用需要研究与生物降解地膜栽培生产特性相适应的节本增效栽培技术。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法，适用于我国北方年降水量350~550mm的春玉米旱作区。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法，包括如下步骤：S1：整地；S2：播前准备，选择合适的玉米品种、玉米种子、种植地块和若干块降解地膜；S3：施肥、开沟和覆膜；在备好的种植地块上，按照一定间隔设置若干个开沟种植带，将肥料一次性在每个开沟种植带上撒施并旋耕，使肥料与耕层土壤均匀混合；在每个开沟种植带上开设浅宽种植沟，所述浅宽种植沟的截面呈倒钝角三角形，所述浅宽种植沟的开口处宽度与对应的开沟种植带的宽度相同，所述浅宽种植沟的深度与所述浅宽种植沟的开口处宽度的比值在1:5—1:7的范围；在开好的每个浅宽种植沟内喷施除草剂进行杂草封闭；在每个浅宽种植沟内铺设降解地膜，每块降解地膜都与对应的浅宽种植沟沟面紧贴；覆膜后每隔一定距离打一渗水孔，方便雨水集蓄和入渗；S4：播种，使相邻两行玉米的行距为相邻两个开沟种植带的间距；S5：生育期的田间日常管理；S6：收获后翻压整地：玉米成熟收获后，将玉米残留物连同生物降解地膜一起进行翻压还田，并进行平整、镇压保墒，待来年耕作。

上述方案中，步骤S3中，相邻两块降解地膜的边缘均紧贴相邻两个浅宽种植沟之间的间隔面，且相邻两块降解地膜的边缘没有交叉重叠。

上述方案中，步骤S1中，对种植地块进行35-40cm深翻，翻耕前撒施辛硫磷颗粒剂，结合整地深翻防地下害虫，将地面耙磨、镇压平整。

上述方案中，步骤S2中，玉米品种选择当地主栽的抗茎腐病、籽粒脱水速率快的优势抗逆高产品种；玉米种子选择大小均一、籽粒饱满、无破裂和裂痕的包衣春玉米种子；种植地块选择地力均匀、地势平坦、不易积水的地块；每块降解地膜选择厚度为0.008mm，幅宽为50cm，材料、性能符合国家标准GB/T 35795-2017、覆盖后20天平均水气透过量＜200g/(m2.24h)、覆盖100天内完好膜面最大水气透过量＜450g/( m2.24h) 的生物降解地膜。

上述方案中，步骤S3中，所述肥料选择缓释期为60天和90天的缓控释尿素，按照1:2的配比进行均匀混配。

上述方案中，步骤S3中，每隔25cm设置宽度为30cm的开沟种植带，将肥料一次性在30cm宽的开沟种植带撒施，浅旋耕15-20cm，使肥料与耕层土壤均匀混合，在每个开沟种植带上开深度为5cm、宽度为30cm的浅宽种植沟，浅宽种植沟截面呈倒钝角三角形，两浅宽种植沟沟底间距为55cm，在开好的浅宽种植沟内喷施乙草胺进行杂草封闭；覆膜时使地膜贴紧沟面，沟内膜上撒少许土使地膜紧贴沟底，覆膜后每隔50cm左右打一渗水孔，方便雨水集蓄和入渗。

上述方案中，步骤S4中，当0-10cm土壤温度稳定在8℃以上时进行播种，播种密度根据当地多年生育期平均降水量、土壤肥力水平进行确定，选择适宜播种密度；种植时在每个浅宽种植沟内播种一行玉米，玉米的行距为浅宽种植沟的间播种株距随密度进行调整。

上述方案中，步骤S5中，生育期的田间日常管理按照当地高产田管理模式进行。

上述方案中，步骤S6中，使用还田作业机将玉米在田间残留物连同生物降解地膜按照DB62/T 2886-2018作业标准进行翻压还田。

本发明的有益效果：（1）在有效保墒蓄水的同时，降低了生物降解地膜使用量。本发明通过多年试验研究，初步确定了在浅宽种植沟模式下，使用0.008mm厚度生物降解地膜可以有效达到保蓄水分、调控地温的作用，配合浅宽沟使用幅宽50cm的生物降解地膜，综合成本较同等行距下生物降解地膜平膜覆盖每公顷节约20-30%左右。

（2）降低了肥料施用量，优化了不同缓控释期的缓控释尿素施用配比，采用肥料一次性施用。在浅宽种植沟模式下，对30cm宽的开沟种植带进行肥料撒施，每公顷节约肥料用量45%左右。通过对缓控释尿素进行配比一次性施用，使春玉米在苗期不会因为氮素过量对生长发育产生负面影响， 60天缓控释尿素肥效在拔节期-扬花期为植株生长提供肥力，90天缓控释尿素肥效在扬花期至玉米成熟为植株生长和产量形成提供持续肥力。采用缓控释尿素及不同释放期配比一次性施用，不间断为植株生产提供肥力，提高了肥料利用率，有效减少了肥料的无效流失。

（3）有利于玉米全程机械化。浅宽沟种植模式为机械化收获提供便利条件，浅宽沟种植模式采用等行距种植，较宽窄行种植便于机械收获，同时浅宽沟种植采用浅开沟作业，开沟产生的土部分均匀推撒在沟外地表，部分进行地膜边缘埋压，在起到集水作用的同时不会产生高于地表的垄，收割机可以依据需要在收获时留不同茬高，解决了农田地膜残留产生的环境威胁，提高作业效率，增加了春玉米种植效益，简化了玉米种植程序。

附图说明

图1为露地种植方式示意图。

图2为PE地膜平覆种植方式示意图。

图3为生物降解地膜平覆种植方式示意图。

图4为本发明浅宽种植沟种植方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行更详细地说明。

如图所示，图1为露地种植方式示意图。图2为PE地膜平覆种植方式示意图。图3为生物降解地膜平覆种植方式示意图。图4为本发明浅宽种植沟种植方式示意图。

具体实施例如下。

1 材料与方法。

试验地点：甘肃旱作区庆阳市镇原县上肖镇梧桐村，地处107°39′E，35°30′N，海波1279 m，年平均气温8.3℃，年均降水量530mm左右，其中7-9月份降水量占全年降水量的60%以上，年蒸发量1580mm左右，是年平均降水的3倍，≥10℃积温2750℃，为暖温带半湿润偏旱大陆性季风气候，属典型的旱作雨养农业区，土壤为黑垆土，肥力中等。

试验年份：2019-2020年。

试验材料与方法：选用当地主栽品种先玉335为指示材料，试验采用随机区组设计，设置露地种植（不覆盖裸地栽培）、PE地膜平覆种植（高标聚乙烯地膜平覆覆盖栽培，地膜幅宽120cm，厚度0.010mm，膜带90cm，膜间距20cm）、生物降解地膜平覆种植（生物降解地膜平覆覆盖栽培，地膜幅宽120cm，厚度0.010mm，膜带90cm，膜间距20cm）、生物降解地膜浅宽沟种植（生物降解地膜浅宽沟覆盖栽培，地膜幅宽为50cm，厚度为0.008mm，膜带30cm，间距25cm），共4个处理，3次重复，小区面积为33m²。2019年4月20日覆膜，4月22日播种，9月26日收获，2020年4月20日覆膜，4月21日播种，9月28日收获。各处理种植行距均为55cm，株距24.2cm，播种密度为5000株/亩。

2 结果与分析

2.1 不同种植方式产量和经济效益分析

结果表明，浅宽沟种植平均产量为891.6kg/亩，较露地种植、生物降解地膜平覆种植平均产量742.5kg/亩、847.6kg/亩分别增产了20.1%、5.2%，较PE地膜平覆种植893.3kg/亩减产0.2%。浅宽沟种植平均纯收益1252 元/亩，较露地种植、PE地膜平覆种植、生物降解地膜平覆种植平均纯收益1105.8 元/亩、1187.3 元/亩、1015.4 元/亩分别提高了13.2%、5.4%、23.3%，该种植方式增收效果明显。表1为不同种植方式产量分析，可见浅宽沟种植具有较好的稳产性，稳产效果良好。同时浅宽沟种植可以有效减少PE地膜使用量，降低生物降解地膜生产投入，节省了生产成本，提高了环境效益。

表1

表2 单位元/亩

注：2019年玉米价格按照1.7 元/kg计算，2020年玉米价格按照2.10 元/kg计算；PEP地膜用量为7kg/亩，单价为15 元/kg，JMP地膜用量为8kg/亩，单价为30 元/kg，QKV地膜用量为4.5kg/亩，单价为30 元/kg；CK、PEP、JMP亩施控释氮肥32.6kg、磷肥100kg，QKV亩施混配控释氮肥17.8kg、磷肥54.54kg，控释氮肥与控释氮肥混配均为2 元/kg，磷肥每袋规格为50kg售价20 元。

2.2 不同种植方式对0-25cm土层平均土壤温度和水分利用效率影响分析

通过对不同种植方式0-25cm土层平均土壤温度和水分利用效率分析，表3分析表明浅宽沟种植可以有效调控土壤温度，0-25cm土层平均土壤温度与PE地膜平覆种植和生物降解地膜平覆种植相比没有显著差异，显著高于露地种植0-25cm土层平均土壤温度。表4为不同种植方式下作物耗水量和水分利用效率分析，在耗水量浅宽沟种植较PE地膜平覆种植降低4.3%的情况下，水分利用效率浅宽沟种植与PE地膜平覆种植相同，浅宽沟种植水分利用效率较露地种植、生物降解地膜平覆种植分别提高15.2%、4.8%。

表3 ℃

表4

2.3 不同种植方式肥料偏生产力

浅宽沟种植可以有效减少肥料投入，浅宽沟种植亩投入纯N 8.2kg，投入纯P 6.5kg，较露地种植、PE地膜平覆种植、生物降解地膜平覆种植减少纯N投入量45.3%，减少纯P投入量45.8%。浅宽沟种植氮肥偏生产力103.6 kg/（亩. kg），分别较露地种植、PE地膜平覆种植、生物降解地膜平覆种植提高125.2%、75.05%、101.2%，磷肥偏生产力129.6 kg/（亩.kg），分别较露地种植、PE地膜平覆种植、生物降解地膜平覆种植提高125.4%、75.4%、101.6%，显著提高了肥料偏生产力。

表5

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：整地；

S2：播前准备，选择合适的玉米品种、玉米种子、种植地块和若干块降解地膜；

S3：施肥、开沟和覆膜；

在备好的种植地块上，按照一定间隔设置若干个开沟种植带，将肥料一次性在每个开沟种植带上撒施并旋耕，使肥料与耕层土壤均匀混合；在每个开沟种植带上开设浅宽种植沟，所述浅宽种植沟的截面呈倒钝角三角形，所述浅宽种植沟的开口处宽度与对应的开沟种植带的宽度相同，所述浅宽种植沟的深度与所述浅宽种植沟的开口处宽度的比值在1:5—1:7的范围；在开好的每个浅宽种植沟内喷施除草剂进行杂草封闭；在每个浅宽种植沟内铺设降解地膜，每块降解地膜都与对应的浅宽种植沟沟面紧贴；覆膜后每隔一定距离打一渗水孔，方便雨水集蓄和入渗；

S4：播种，使相邻两行玉米的行距为相邻两个开沟种植带的间距；

S5：生育期的田间日常管理；

S6：收获后翻压整地：玉米成熟收获后，将玉米残留物连同生物降解地膜一起进行翻压还田，并进行平整、镇压保墒，待来年耕作。

2.根据权利要求1所述的一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法，其特征在于，步骤S3中，相邻两块降解地膜的边缘均紧贴相邻两个浅宽种植沟之间的间隔面，且相邻两块降解地膜的边缘没有交叉重叠。

3.根据权利要求1所述的一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法，其特征在于，步骤S1中，对种植地块进行35-40cm深翻，翻耕前撒施辛硫磷颗粒剂，结合整地深翻防地下害虫，将地面耙磨、镇压平整。

4.根据权利要求3所述的一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法，其特征在于，步骤S2中，玉米品种选择当地主栽的抗茎腐病、籽粒脱水速率快的优势抗逆高产品种；玉米种子选择大小均一、籽粒饱满、无破裂和裂痕的包衣春玉米种子；种植地块选择地力均匀、地势平坦、不易积水的地块；每块降解地膜选择厚度为0.008mm，幅宽为50cm，材料、性能符合国家标准GB/T 35795-2017、覆盖后20天平均水气透过量＜200g/(m2.24h)、覆盖100天内完好膜面最大水气透过量＜450g/( m2.24h) 的生物降解地膜。

5.根据权利要求4所述的一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法，其特征在于，步骤S3中，所述肥料选择缓释期为60天和90天的缓控释尿素，按照1:2的配比进行均匀混配。

6.根据权利要求5所述的一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法，其特征在于，步骤S3中，每隔25cm设置宽度为30cm的开沟种植带，将肥料一次性在30cm宽的开沟种植带撒施，浅旋耕15-20cm，使肥料与耕层土壤均匀混合，在每个开沟种植带上开深度为5cm、宽度为30cm的浅宽种植沟，浅宽种植沟截面呈倒钝角三角形，两浅宽种植沟沟底间距为55cm，在开好的浅宽种植沟内喷施乙草胺进行杂草封闭；覆膜时使地膜贴紧沟面，沟内膜上撒少许土使地膜紧贴沟底，覆膜后每隔50cm左右打一渗水孔，方便雨水集蓄和入渗。

7.根据权利要求6所述的一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法，其特征在于，步骤S4中，当0-10cm土壤温度稳定在8℃以上时进行播种，播种密度根据当地多年生育期平均降水量、土壤肥力水平进行确定，选择适宜播种密度；种植时在每个浅宽种植沟内播种一行玉米，玉米的行距为浅宽种植沟的间播种株距随密度进行调整。

8.根据权利要求7所述的一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法，其特征在于，步骤S5中，生育期的田间日常管理按照当地高产田管理模式进行。

9.根据权利要求8所述的一种旱作区春玉米生物降解地膜减量化种植方法，其特征在于，步骤S6中，使用还田作业机将玉米在田间残留物连同生物降解地膜按照DB62/T 2886-2018作业标准进行翻压还田。