王淑英 樊廷錄 李尚中 趙剛 程萬莉 黨翼 王磊 張建軍 周剛
關鍵詞:半干旱區;青貯玉米;生物降解地膜;覆蓋栽培技術;規程
中圖分類號:S513 文獻標志碼:B 文章編號:2097-2172(2023)07-0674-05
甘肅是典型的旱作農業區,牛羊養殖業相對較好,飼用玉米需求量大,但飼用玉米生產機械化作業率低,且收獲期恰逢降雨高峰期,機械收獲導致常規地膜回收困難、土壤殘膜污染日趨嚴重,在一定程度上制約著飼用玉米全程機械化生產技術的大面積推廣和牛養殖業的持續規模化發展,以及農田“白色污染”的治理。針對這些問題,開展全生物降解地膜機械化覆蓋栽培技術,集成耐密抗旱機收飼用玉米品種、機械化收獲青貯等技術,引領寒旱區飼用玉米綠色增效發展,形成高效養殖和飼用玉米機械化綠色豐產種植相結合的區域增收模式,有助于推進半干旱區玉米綠色增效生產與草畜產業可持續發展,為鞏固脫貧攻堅成果和鄉村振興提供技術支撐。我們于2011年進行了生物降解地膜引進鑒定篩選試驗研究,鑒選出膜強度及延展性滿足機械覆膜要求、功能期達100 d左右、增溫性能完全滿足寒旱區青貯玉米生長需求、覆蓋栽培玉米產量與PE膜相當的白色生物降解地膜(厚0.01 mm),制定了半干旱區青貯玉米生物降解地膜覆蓋栽培技術規程,旨在推動青貯玉米全程機械化綠色豐產增效生產的標準化、規模化發展,保障甘肅農業“以種帶養、以養促種”的良性循環,為半干旱區青貯玉米豐產、種養結合增效、PE地膜覆蓋栽培導致的農田“白色污染”防控和促進草畜產業規模化可持續發展發揮重要作用。
1范圍
本規程規定了甘肅半干旱區青貯玉米全生物降解地膜機械化覆蓋栽培、耐密抗旱宜機械收獲飼用玉米品種及種子和全生物降解地膜選擇、青貯玉米機械化收獲技術操作要求,適用于甘肅年降水量≥400 mm以上的半干旱區青貯玉米綠色豐產增效生產。
2規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的文件。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于該文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB 4404.1—2008 糧食作物種子第1部分:禾谷類
NY/T 1276—2007 農藥安全使用規范總則
GB/T 8321.10—2018 農藥合理使用準則
NY/T 496—2010 肥料合理使用準則通則
NY/T 849—2004 玉米產地環境技術條件
DB62/T 4180—2020 玉米主要病蟲害綜合防治技術規程
GB/T 35795—2017 全生物降解農用地面覆蓋薄膜
NY/T 499—2013 旋耕機作業質量
GB/T 25882—2010 青貯玉米品質分級技術條件
GB/T 21962—2020 玉米收獲機械技術條件
3術語和定義
下列術語和定義適用于本文件。
3.1甘肅半干旱區
甘肅半干旱區是指年降水量在300~500 mm的中東部旱作區,主要分布于定西市、平涼市、慶陽市、天水市、白銀市等,地形為丘陵溝壑區和殘塬溝壑區,土壤以覆蓋黑壚土和黃綿土為主,年均氣溫6~10℃。主要種植作物為玉米、馬鈴薯、蘋果、雜糧雜豆等,為1年1熟。
3.2青貯玉米
青貯玉米又稱飼料玉米,并不指玉米品種,而是鑒于農業生產習慣將新鮮玉米整株粉碎存放到青貯窖中進行青貯或機械包裝成捆,經發酵制成飼料的玉米的統稱。青貯玉米可以保存1~3 a,主要用于冬天飼喂牛、羊等牲畜。鑒于用途,一般選用葉片寬大、莖稈粗壯、地上部生物產量較高、后期葉片持綠性較好的專用品種。也可把普通籽實用晚熟玉米品種提前收割用于青貯,但往往產量和品質遠不及青貯玉米品種。玉米青貯料營養豐富、氣味芳香、消化率較高,鮮樣中含粗蛋白質可達30 g/kg以上,同時還含有豐富的糖類。用玉米青貯料飼喂奶牛,每頭奶牛每年可增產鮮奶500 kg以上,可節省1/5的精飼料。青貯玉米制作所占空間小,可長期保存,可周年均衡供應,是解決牛、羊等所需青粗飼料的最有效途徑。
3.3全生物降解地膜
全生物降解地膜以具有完全生物降解特性的脂肪族聚酯、脂肪族一芳香族共聚酯、二氧化碳一環氧化合物共聚物以及其他可生物降解聚合物中的一種或者多種樹脂為主要成分制成。主要品種有聚乳酸(PLA)、聚己內酯(PCL)、聚羥基丁酸酯(PUB)、己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物(PBAT)等,允許在配方中加入適當比例的淀粉、纖維素、半纖維素、木質素及其他多糖類天然材料等可生物降解的天然高分子材料以及其他無環境危害的無機填充物、功能性助劑,采用吹塑或流延等工藝生產,可用于農作物種植時土壤表面覆蓋。全生物降解地膜具有生物降解性能,在一定時期內完全被土壤細菌、真菌和放線菌等微生物消化分解,其降解的最終產物為CO2和H2O,不會對農田土壤造成二次污染,解決農田地膜殘留污染,降解后對土壤和作物無危害。全生物降解農用地膜一般具有土壤增溫、限制水分蒸發、維持土壤的濕度、抑制雜草的生長、抑制礦物元素的浸濾、避免殘余薄膜破碎物對土壤毛細結構的破壞、抑制土壤板結等功效。根據原材料,生物降解地膜可分為淀粉基可生物降解地膜、纖維素基可生物降解地膜、纖維素與其他天然高分子材料的共混與共聚地膜、木質素基生物降解地膜和多種原材料為主要成分的混合基生物降解地膜,目前生產上應用的全生物降解地膜多數為以PBAT為主要成分,混合一定比例PLA的混合基生物降解膜。
3.4全生物降解地膜有效使用壽命
全生物降解地膜有效使用壽命為覆膜作業開始到出現影響保溫、保墑與防草作用時的總天數,與全生物降解農用地膜本身材料、膜厚度有關,也與應用地氣候、日照時間、土壤、海拔、作物、作業方式等有關。全生物降解農用地膜所標識的有效使用壽命可由供需雙方協定。
4生產資料選用
4.1肥料
施肥以有機無機配施為原則,化肥施用應符合NY/T 496—2010的規定,禁止使用未經國家或省級農業部門登記的肥料,禁止使用重金屬超標的肥料(有機肥料及礦物質肥料等)。有條件的可施用商品有機肥,農家有機肥必須完全腐熟,以防病菌蟲卵帶入農田。玉米全生育期吸收的主要養分以氮為最多,鉀次之,磷最少,對氮、磷、鉀的吸收總量隨產量水平的提高而增加。甘肅半干旱區農田鉀素水平普遍不低,因此青貯玉米施肥應以氮肥為主、磷肥為輔,以N:P205為1:0.4~0.5為宜。玉米施肥的增產效果取決于土壤肥力水平、產量目標、品種特性、種植密度、生態環境及施肥方式等,一般以基肥為主、追肥為輔。灌溉地60%的氮肥作基肥,40%在拔節至大喇叭口期隨水追施;旱地增施控釋氮肥,一次性基施,不再追肥。通常施N 225.0 kg/hm2、P2O5100.0 kg/hm2。
4.2地膜
依據不同區域青貯玉米栽培方式和氣候條件,選擇寬度、厚度以及耐候期符合要求的全生物降解地膜。如蘭州鑫銀環橡塑制品有限公司、南京立漢化學有限公司的產品,所用全生物降解地膜要求符合國家標準GB/T 35795—2017。灌區地膜平覆、半覆蓋,一般選用幅寬70 cm、厚0.008~0.010 mm的全生物降解地膜;旱作區多數采用全地面覆蓋,不論地膜平覆還是雙壟溝種植,一般選用幅寬120 cm、厚0.008~0.010 mm的全生物降解地膜。生物降解地膜覆蓋20 d后平均水氣透過量<220 g/(m2·24 h),覆蓋90 d內完好膜面最大水氣透過量<500g/(m2·24 h)。
4.3農藥
病蟲害防治建議采用生物防治法,用有益生物及其代謝產物控制或消滅病蟲害,包括以蟲治蟲、以菌治蟲、以菌治病、利用昆蟲激素防治害蟲等。采用化學農藥防治病蟲害時,選用低毒、低殘留農藥,應符合GB/T 8321.10—2018、NY/T1276—2007、DB62/T 4180—2020的規定。
5產量指標
一般情況下,旱作農田青貯玉米產量達5.2~6.7 t/hm2,灌溉農田青貯玉米產量達6.0~7.5 t/hm2。
6播前準備
6.1整地
整地質量是播種質量的基礎,高質量的整地又由翻耕、深松質量決定,高質量的翻耕與深松農機作業對于提高出苗整齊度、抗倒伏與抗逆能力、構建高質量群體非常重要。對于產量高、秸稈量比較大的田塊,應先用滅茬機滅茬,再用重耙把切碎的秸稈與表土混合,沉降3~5d后再進行翻耕或深松,翻耕深度不低于30 cm,根茬和秸稈翻埋嚴密,無漏耕、不起泥條、不拉溝。旱作農田也可不翻耕,春天直接進行深松,深度不低于35 cm。深松或深翻都無須每年進行,2~3a進行1次即可。要求適墑整地,對于春翻地塊(旱作),土質偏沙性的,翻耕后晾曬半天就可整地,翻地與整地間隔最好不要超過1d。如果是壤土,翻耕后晾曬1~2d后再進行整地,翻地與整地的間隔不宜超過2d。西北地區春季干旱、溫度回升快、蒸發量大,應于早春地表解凍后及時耙耱保墑。翻耕后地塊的整地建議采用聯合整地機,采用對角耙地方式,切碎土垡,壓實土壤,消除壟溝,平整地表,做到不重、不漏,達到“齊、平、松、碎、凈、墑”六字標準。春季耙地不宜過深,避免跑墑。整好的地塊土壤上虛下實,虛土厚度不超過5 cm。耙地前要施足底肥,同時進行土壤處理,以防控地下害蟲和雜草。
6.2土壤處理
地下害蟲嚴重的地塊,結合整地用40%辛硫磷乳油7.5 kg/hg2加細沙土450 kg,或15%氯吡硫磷乳油4500~7500 mL/hm2加細干土或水洗砂225 kg拌成藥土撒施。雜草危害嚴重的地塊,用50%乙草胺乳油1500g/hm2兌水750 kg全地面噴霧。
7施肥
覆膜前一次性施入控釋氮肥(N 225.0 kg/hm2)、磷肥(P2O5180.0 kg/hm2)和農家肥(N 48.0 kg/hm2、P2O513.6 kg/hm2、K2O 84.0 kg/hm2),生育期不追肥。
8品種選擇及種子質量要求
選用葉片寬大、莖稈粗壯、產量高、抗倒伏、抗病性強、生長后期葉片持綠性好、飼草品質優的青貯玉米品種,目前適宜在半干旱區種植的品種有鐵研53、屯玉168、北農青貯208、隴青貯1號、隴青貯2號、強盛30、寧單46等。種植規模較大的區域以中晚熟品種為主,搭配晚熟和中熟品種。
選用種子應符合GB 4404.1—2008國家糧食作物種子第1部分的規定,種子純度、發芽率、凈度、水分含量等4項指標要符合國家單粒播種標準,純度≥97%、發芽率≥93%、凈度≥99%、水分含量不高于130 g/kg。
9機械覆膜
依據不同區域及覆膜機械的要求,選擇相應寬度的生物降解地膜,用拖拉機牽引覆膜播種復合作業一次完成。灌區采用地膜平覆蓋種植,用幅寬70 cm、厚0.010 mm的地膜,膜上種2行玉米,膜間距40 cm;旱作區采用全膜雙壟溝播種植,用幅寬120 cm、厚0.010 mm的地膜,寬壟70cm、窄壟40 cm,玉米種于窄壟溝中。
10適期播期
5~10 cm土層地溫穩定通過10~12℃時播種,一般在4月中旬,溫度相對較低的區域可延遲5d左右。
11合理密植
根據品種耐密性確定適宜密度,耐密品種適當增加密度。增加密度主要以縮小株距為主,不論灌區還是旱作區、都是寬窄行(寬行70 cm、窄行40 cm)種植,平均行距55 cm、株距依據目標密度而定,一般株距25~20 cm,密度7.2萬~9.0萬株/hm2。播深5cm。
12田間管理
12.1查苗補苗
出苗后及時查苗,發現漏播缺苗及時人工補種。
12.2間苗定苗
于3~4片真葉期間苗,每穴留苗2株;壯苗基礎上,于6~7片真葉期定苗。
12.3去除分蘗
定苗后至拔節期及時將分蘗徹底從基部掰掉或割除。
13主要病蟲害防治
按照預防為主,綜合防治的植保方針,綜合應用農業防治、生物防治、物理防治和化學防治等措施控制有害生物的發生和危害。玉米主要病害有大小斑病、絲黑穗病、青枯病、莖腐等,主要蟲害有葉螨、玉米螟、黏蟲等。主要病蟲害防治方法按照DB62/T 4180—2020規定執行,使用農藥應符合GB/T 8321.10—2018規定。
14適期收獲
在籽粒乳熟末期(乳線1/2~2/3位置)到蠟熟前期機械收獲,產量最高、營養價值最好,大概在9月中上旬,參照GB/T 25882—2010和GB/T21962—2020執行。地上部含水量達到650~700g/kg、干物質含量達到300 g/kg以上、干鮮比(%)>30%,達到青貯要求時收獲。為保障青貯飼草質量,一般留茬20~25 cm。
15膜秸還田
灌溉農田,收獲后機械耕翻深30 cm,將根茬與降解膜一起翻入土壤;旱作農田,通常于春天整地前機械耕翻,將根茬與降解膜一起翻入土壤。這樣可以讓微生物逐漸分解殘膜。