南疆棉田降解地膜應用及配套技術分析

張雪松

(新疆鐵門關市三十團一連，新疆 鐵門關 841000)

引言

新疆是我國重要的棉花產地，棉花種植面積占國內棉花種植面積的60%以上，在棉花生產過程中，地膜的使用極為普遍。目前，降解地膜正在逐漸取代傳統的聚乙烯地膜，究其原因，主要是傳統聚乙烯地膜具有降解難和污染嚴重的缺陷，而降解地膜及配套技術的應用，有助于棉花產量的提升，因此，對此項課題進行研究，具有十分重要的意義。

1 選擇合適的生物降解地膜

2017年新疆棉花種植面積占全國比重超過60%，地膜覆蓋在棉花生產中已成為一項應用廣泛的常規栽培技術。由于普通聚乙烯(PE)地膜降解難、回收難，其應用所帶來的殘膜污染呈現日益加重的趨勢。大量的殘膜造成耕地質量下降、棉花減產及次生環境污染等一系列問題。據新疆環境監測部門調查，新疆已成為我國最大的棉田地膜污染區。在當前崇尚綠色環保、改善生態環境的大背景下，降解地膜替代普通聚乙烯地膜的推廣應用刻不容緩。南疆棉田降解地膜應用及配套技術優化集成了降解地膜覆蓋下棉花株行距及滴灌帶配置、播前準備、科學播種及水肥運籌配套栽培技術，對推進降解地膜應用、改善棉田土壤結構、提升土壤耕地質量、降低殘留地膜污染具有重大意義。

1.1 試驗概況

南疆地區某農業科學院在實驗站進行了本次試驗，在查閱資料后得知，試驗地區年平均降水量≤46mm，年日照時數≥2650h，年積溫為4000℃，無霜期長達211d，氣候類型為暖溫帶大陸干旱性氣候，農業生產對灌溉的依賴程度較高。試驗區的土壤類型以沙質土壤為主，有機質含量偏低。并且地下水位較深，無法補給植物的根部。在試驗材料選擇上，本文選擇的材料為生物雙降解膜T-1、T-2、T-3、HS和普通地膜，通過對比的方式，分析降解地膜與棉田產量間的關系。生物降解膜的主要成分為PBS、PBAT、PHA、PCL和PHB等，其寬度為2.05m，厚度為0.01mm，使用壽命為50～90d。試驗地區所種植的棉花品種為54號，每個處理重復3次，種植模式為1膜6行，相間距配置為66+10cm，每株棉花之間的距離為9.5cm棉田管理方式以傳統管理方式為主。本次試驗的檢測指標包括地膜降解性能、田間地溫[1]。

1.2 結果分析

試驗結果如圖1所示，生物降解膜與普通地膜在降解率和降解程度上存在顯著的差異。在衡量地膜降解程度時，需要將降解質量作為重要的標準，試驗結果表明，在4種生物降解膜中，T-3擁有最快降解速度，在棉花進入蕾期后，其降解率高達35%左右，而其它生物降解膜的降解率不超過15%。在進入吐絮期后，T-3降解率接近90%，緊隨其后的是HS，降解率為58%，而T-1和T-2低于18%。

除降解率之外，不同降解地膜對棉花產量和水分利用率的影響也不容忽視。試驗結果表明，T-1生物降解地膜的產量最高，普通地膜產量次之，而T-2、T-3和HS生物降解地膜的產量偏低。以T-3生物降解地膜和普通地膜為例，前者的產量為6190kg·667m-2，而后者的產量為6640kg·667m-2，二者之間的差異較小。但PE地膜的單株結鈴數為6.8個，超過其它處理方式。在單鈴質量方面，普通地膜卻不如生物降解地膜。總之，目前，國內研發的生物降解地膜在產量和水分利用效率上與普通地膜大致相同，均能起到良好的增產效果。

圖1 不同降解膜降解率變化

降解地膜之間的性能同樣存在差異，在研究時發現，本文所研究的4種生物降解地膜，其中降解性能最顯著的地膜為T-3和HS，在棉花生長前期，破裂程度較小，增溫保墑效果較為顯著，對作業發育和產量的影響微乎其微。但在棉花生長后期，這2種生物降解地膜的破裂速度會快速上升，在棉花成熟期時，T-3的降解率高達88%以上。而其它2種降解地膜雖然增溫保墑效果良好，但降解率偏低，容易影響棉花的品質[2]。

通過上述分析可知，生物降解地膜在性能方面與普通地膜并無明顯的差異，尤其是T-3生物降解地膜降解效果較好。因此，站在保護農田環境的角度考慮，建議使用T-3生物降解地膜對普通地膜進行取代。同時，國內生物降解地膜生產廠商加強技術研究力度，適當控制其降解速度，使地膜在棉花生長初期的保溫保濕效果進一步增強，以促進棉花產量的提升。

2 配套技術分析

2.1 株行距和滴灌帶配置方式

將膜的寬度作為依據，可供選擇的株行距和滴灌帶配置方式包括2種，1膜4行配置，1膜6行配置。1膜4行配置，如果生物降解地膜的寬度超過125cm，則采用一機3膜12行的配置方式，每膜行距配置為(0.10+0.66+0.10)m+0.66m，每株之間的距離為0.15m，理論密度為16700株·667m-2。滴灌帶鋪設應該以膜管數量相同為主，簡言之，就是一個生物降解地膜與一個灌溉管相對應，膜間寬行中間是滴灌帶的鋪設位置。如果生物降解地膜的寬度為2m，則適用于一機2膜12行的配置方式。每膜行距配置為(0.10+0.66+0.10)m+0.66m，每株之間的距離為0.15m，理論密度為16700株·667m-2。滴灌帶鋪設應該以1膜2管為主，生物降解地膜的2個寬行中間是滴灌帶的設置位置。

2.2 播種前的準備

播種前的準備步驟包括播前水、品種選擇、種子處理、土壤基礎、使用基肥、適墑整地和雜草封閉。

2.2.1 播前水

播前水分為冬灌和春灌。冬灌的結束時間為每年的11月20日，盡量不要延期。灌水量為200m3·667m-2，究其原因，主要是灌溉可以為壓鹽抑堿和蓄水目的的達成創造有利條件。而春灌則適用于冬灌水量不足的棉田，春灌的原則是不影響棉花種植，截止日期為次年的3月20日，灌水量與冬灌相同。

2.2.2 品種選擇

在品種選擇方面，建議選擇抗病性強、水肥反應敏感性低的棉花品種。

2.2.3 種子處理。

發芽率90%以上，健籽率80%以上，含水率12%以下。

2.2.4 土壤基礎

土壤的厚度和有機質含量應該與要求相符，其中，土壤有機質含量不能低于10g·kg-1；氮含量不能低于0.6g·kg-1；堿解氮的含量應超過40mg·kg-1；速效磷的含量應超過10mg·kg-1。

2.2.5 基肥使用

使用基肥是提高棉花產量的重要條件，建議初次基肥以農家肥和優質油渣為主，使用農家肥200kg·667m-2，通過基肥使用，使土壤中的有機質含量增加，同時促進土壤結構的改善。除生物肥之外，還要注重化肥的使用。化肥使用標準：尿素16～21kg·667m-2，硫酸鉀11～13kg·667m-2，硫酸錳0.6～1.2kg·667m-2。在施肥之前，對肥料進行均勻混合，然后在播種整地前使用撒肥器均勻撒施即可，在施肥后，應立即使用機械翻整土地，使肥料與土壤充分混合[3]。

2.3 播種作業

2.3.1 播種時間

在膜下5cm溫度≥12℃，且保持時間超過5d時播種作業方能進行。在查閱文獻資料后得知，4月5日—5月15日屬于南疆地區最佳播種日，因此，棉花種植戶需要在這個期間內播種。

2.3.2 播種深度

播種深度以<2cm為宜，如果棉花種植地區為沙質土壤，播種深度可適當增加。

2.3.3 播種量

實行精量或半精量播種，精量播種單種穴率在90%以上，空穴率不超過3%，用種量1.9～2.2kg·667m-2；半精量播種每穴下種2～3粒，少于2粒或大于3粒的種子穴率不超過15%，保證下種均勻，用種量3.5～4.0kg·667m-2。

2.3.4 播種質量

播種質量與棉花產量存在密切的關聯，為此，棉花種植戶應高度重視播種質量。在鋪設生物降解地膜后，應該對鋪設質量進行檢查，確保生物降解地膜與地面密切貼合，并且松緊度與要求相符。同時，還要關注膜面的干凈和平展度，確保地膜完全展開，以擴大采光面積。在播種前，應該對播種裝置進行檢修和養護，避免其在播種過程中出現錯誤，如下種數量不準確、播種深度過深等。檢查覆土情況，正常情況覆土厚度不能超過1.5cm。

2.4 護膜防風

考慮到南疆地區氣候較為干燥，風沙較大，如果不注重防風，生物降解地膜可能會在大風天氣下而損壞，因此，采取有效護膜防風措施，是發揮生物降解地膜的重要舉措。棉花種植戶需要在播種后對生物降解地膜進行壓土保護，壓土帶之間的距離為20m，其目的在于避免地膜在大風的影響下脫離地面；在風力較大的天氣，種植戶應檢查膜壓封孔的狀態，如果發現缺陷，應及時處理[4]。

2.5 除草

南疆地區在進入6月份后，隨著光照時間的增加，溫度也隨之上升，在這一時期，生物降解地膜會進入誘導期和破裂期。因此，建議棉花種植戶在7月初期通過人工除草的方式，對田間的雜草進行處理，避免雜草在大量出現后吸收水分和營養物質，從而影響棉花的正常發育和生長。

2.6 滴水和滴肥

棉花種植戶需要立足于實際，將棉花當前生長情況、生物降解地膜破裂時間作為依據，選擇滴水作業的時間。在查閱資料后得知，南疆地區的滴水作業時間以6月上旬為宜，但在特殊情況下，滴水作業時間可提前，如土壤類型為沙質土壤，棉花苗弱小，土地較為干旱和生物降解地膜破裂期較早等；反之，滴水作業時間應適當推遲。在6月份，滴水的次數不能超過2次，每次灌溉的時間為10d，滴水量為15m3·667m-2左右。在進入7月份后，棉花處于花鈴期，對水分需求較多，此時，滴水量必須增加，同時縮短滴水周期，7月份的滴水次數不能少于5次，每次灌溉的周期為5d，滴水量為30m3·667m-2左右。8月滴水次數少于7月份，以4次為宜，輪灌周期不得少于7d，滴水量為20m3·667m-2左右。在進入9月份后，如果棉田并未表現出明顯的早衰跡象，則不用滴水，反之則進行1次滴水，但滴水量應小于12m3·667m-2。

滴肥與滴水的重要性相同，在滴肥過程中，棉花種植戶應遵循蕾期輕施、初花期增加施肥量和盛花期重施的原則。除了頭水和尾水外，滴管棉田應實施1水1肥的方式。簡言之，就是在滴水的同時進行施肥，確保水肥充分混合。在肥料選擇方面，以尿素和水溶性混合肥相混合為主，確保肥料中的養分含量超過50%，在進入6月下旬后進行滴肥，施尿素4kg·667m-2。在7月份棉花進入花鈴期，對營養需求量增加，此時應增加滴肥量，滴肥頻率為7d/次，每月滴肥次數應超過4次，每次施用尿素量為8kg左右，同時與1～2kg的磷酸二氫鉀融合施用。

3 結論

綜上所述，在科學技術高速發展的背景下，傳統PE地膜由于存在污染嚴重和降解難度大的缺陷，因此，正在被生物降解地膜所取代。與PE地膜相比，生物降解地膜具有諸多方面的優勢，不僅可以促進棉花產量的提升，同時還能起到減少污染和保護環境的作用，這些優勢是普通PE地膜所無法比擬的。為此，建議南疆地區棉花種植戶選擇合適的生物降解地膜，并采用與之相配套的技術，以發揮出生物降解地膜的優勢作用。