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定州市2022年全生物降解地膜示范技术报告

王彦平
  
大鑫媒体号
2023年28期
河北省定州市农业技术推广中心

关键词:定州市;白色污染;生物降解

一、示范的目标意义

为了推动农田白色污染治理,近年来定州市设降解地膜对比试验点,开展不同类型可降解地膜评价试验研究。通过对不同类型、不同生产厂家可降解地膜的田间降解特性、影响因子、降解性能、增温功效以及对作物产量的影响等进行监测分析,筛选出“白山喜丰”(母粒为广东金发生产)生产的全生物可降解地膜在定州市性能稳定,适合定州市区域特点。自2018年起至今共示范观测2000多亩,为进一步验证全生物在农田的应用效果,2023年依旧选择白山喜丰生产的全生物可降解地膜进行2万亩示范片建设,让农民了解、认识全生物可降解地膜,为今后更大范围推广应用奠定基础。

二、示范基本情况

(一)定州市概况

1. 农业生产基础条件

定州市是国家大型商品粮生产基地、国家优势农产品区域规划布局中的重点发展县市、河北省粮食生产主产区。近年来,先后荣获国际绿色产业示范区、全国粮食生产先进市、全国粮食生产大县、全国生猪调出大县、国家级活体猪储备基地、国家无规定动物疫病区、全国无公害农产品生产先进市、全国富民兴农先进市、全国农业科技示范入户工程示范市、国家级秸秆养牛示范市、河北省农产品加工基地示范县、全国土地深松示范县、全国油料作物百强县、河北省蔬菜之乡等称号。

2.交通条件

定州市是华北地区重要交通枢纽。自古就有“九州咽喉地、神京扼要区”之称。市区距北京市196公里、天津市220公里,车程均为两小时左右;距石家庄市68公里、保定市56公里。

3.气候条件

定州市属于温带—暖温带大陆性季风气候,具有春季干燥多风、夏季炎热多雨、秋季天高气爽、冬季寒冷少雪、四季分明的特点。年均降水量467.7mm,雨热同季;年均日照2611.9小时,日照率56%;年均气温为12.9℃,无霜期平均212天;年平均蒸发量为1604.1 mm,热量比较丰富;境内温差不大,降水集中,光能资源丰富,生产潜力大的特点,适宜粮食、蔬菜、果品等农作物生长和奶牛、蛋鸡、生猪等畜禽养殖,盛产小麦、玉米、花生、桃、鸭梨和各种瓜菜等。地膜使用大多在早春3月份至4月份铺膜,以提高地温、保墒为主要目的。

4.土地条件

定州市处于平原地区,地势平缓,平均海拔高度43.6米。受河流发育、变迁影响,境内分布有三处沙滩和沙性地带。土壤以轻壤质褐土为主,土类统属褐土和潮土两大类,土层深厚,土体构型上松下紧,有机质含量1.3%,全氮含量0.091%,碱性氮66.1mg/kg,速效磷18.2mg/kg,速效钾93.1mg/kg,保水保肥和通气透水性好,属中上等肥力耕地,土壤PH值8.3,能适合多种作物生长。

5.水资源条件

全市地下水资源可开采量3.0296亿m³,其中市区地下水多年平均可开采量4311.7万m³;地表水可利用量0.19亿m³,定州市现状总人口119.29万人,人均水资源占有量282m³,耕地亩均水资源占有量244m³,均低于河北省平均水平,实际年用水量4.1亿m³ (其中:农业用水量37374万m³,工业用水量3080万m³,生活用水量1550万m³,畜牧用水量340万m³),主要以开采地下水为主。近年来不断开展生态补水工作,地下水位有所回升。

(二)示范设计

通过乡镇推荐,安排2万亩全生物可降解地膜,厚度0.008毫米,在大白菜、马铃薯、花生等作物生产中,由48个示范主体开展示范,宽幅、颜色由示范主体自行选择。示范地膜共2万亩,合计推广全生物降解膜123498公斤。

要求每个示范户对示范地膜要做好详细记录,对示范地点、铺膜方式、示范面积、作物长势、产量和降解情况等进行记录。

三、技术指导

示范地膜发放后,定州市农业农村局技术人员多次到各示范地块查看地膜的降解情况和在生产中的稳定性,同时了解不同示范地块的管理水平以及农作物长势情况。

四、示范应用总体情况

本次推广全生物降解膜共选择示范户48个,全部为规模化农业生产经营主体,推广降解膜2万亩,共123吨。应用于马铃薯、辣椒、红薯、大白菜等15个农作物品种,铺膜日期自2月下旬至5月上旬,3-4月份为覆膜高峰期;覆膜作物收获日期自4月下旬开始至10月份结束。未发生降解膜应用造成影响出苗、生长势弱等对农业生产造成不良影响的问题。

2万亩降解膜覆膜作物分布情况如下:白菜16户、共2218亩,菜花2户、共440亩,甘蓝11户、共879亩,红薯15户、共3216亩,胡萝卜3户、共560亩,花卉1户、共100亩,花生20户4655亩,辣椒13户、共4290亩,马铃薯8户、共904亩,球茎甘蓝1户、共680亩,莴笋4户、共300亩,西瓜1户、共50亩,洋葱2户、共700亩,药材1户、共100亩。

对推广的全生物降解膜评价共105项,其中:病虫害发生情况无68项、轻微、30项、非常轻5项、轻5项、非常好1项;地膜性能好103项、一般1项、抗风能力差1项;作物获后耕作时地膜缠绕农机情况无105项;亩产量评价均高于或与普通PE膜持平。

五、示范情况分析

(一)早春蔬菜生长及产量分析

所有示范地块进入诱导期和开裂期的时间差异不大,进入诱导期最早的38天,最迟的为41天;进入开裂期最早为52天,最迟为56天。地膜性能较稳定,没有发生提前大面积开裂影响甘蓝生产的情况,进入诱导期和开裂期天数因不同示范地块管理水平不一致和观察者的判断略有差异。

(2)甘蓝生育期比较

甘蓝生育期覆膜各示范户间基本只有3-4天的差距,无明显区别,可见全生物降解膜基本能满足增温保墒防草效果[1]。

(3)甘蓝产量分析

通过图表可以看出甘蓝产量比较稳定,且通过与周边普通PE膜覆盖的甘蓝产量对比,全生物可降解地膜产量稍高于PE膜,差别不明显。

2.大白菜生长及产量分析

(1)大白菜缓苗情况分析

大白菜为提前育苗,在田间定植后浇水、覆膜,定植后苗会出现萎蔫的情况,之后会缓正,称缓苗。2022年定州市曾在定州市鸿友农产品农民专业合作社、定州玖星农产品农民专业合作社早春大白菜生产中推广0.01毫米厚全生物降解膜1700公斤,合200亩,在两家合社发现一个普遍现象,就是使用全生物降解膜的地块比当地使用0.008毫米PE膜缓苗快约2天[2]。为此今年对大白菜应用全生物降解膜缓苗情况进行了特别关注。

2023年大白菜示范户应用全生物降解膜及PE膜缓苗情况如下:定州市增彬家庭农场全生物降解膜4天,定州市玖农家庭农场全生物降解膜5天,定州朝晖家庭农场全生物降解膜5天,定州市学光家庭农场全生物降解4天,定州市锦灿灿合作社全生物降解膜5天、0.008毫米厚PE膜 4天,定州明瑞家庭农场全生物降解膜5天,定州申辰家庭农场全生物降解膜5天、普通0.008毫米厚PE膜5天,李唐农产品农民专业合作社全生物降解膜4天、普通0.008毫米厚地膜4天同,天然之家全生物降解膜5天、普通0.008毫米厚地膜5天,定州市瑞丰农场全生物降解膜4天,

定州市飞飞家庭农场全生物降解膜5天,定州鑫暖农产品农民专业合作社全生物降解膜5天, 定州鑫暖农产品农民专业合作社全生物降解膜4天。

大白菜覆膜宽度一般为2.1米,为本年度推广降解膜最大宽幅。在人工覆膜作业时,部分示范户反映降解膜有纵向开裂情况,但没有对生产产生不良影响。

结论:全生物可降解膜对大白菜缓苗情况无影响,但是地膜的厚度越大,其保温性能更好,缓苗更快。由于用膜宽较大,0.008毫米厚降解膜用于大白菜,存在被大风刮裂、影响覆膜作业等风险,今后推广中2米以上宽幅降解膜应适当加大厚度。

(2)大白菜生长及产量分析

从大白菜长势和产量来看,全生物降解膜和普通PE膜差别不大,全生物可降解地膜产量稍高于PE膜,病虫害发生情况也没有明显差异。

(二)马铃薯生长及产量分析

马铃薯示范户共8家,其中5家与当地普通PE膜生产进行了对比,均反应病虫害发生情况和地膜性能与PE膜相比无明显差别,均反应普通PE膜收获机械作业时缠机情况严重。

1、马铃薯铺膜后降解情况

所有示范地块进入诱导期和开裂期的时间差异不大,进入诱导期最早的37天,最迟的为41天;进入开裂期最早为50天,最迟为57天。地膜性能较稳定,没有发生提前大面积开裂影响马铃薯生产的情况,进入诱导期和开裂期天数因不同示范地块管理水平不一致和观察者的判断略有差异[3]。

2、马铃薯生长及产量分析

各示范主体产量情况如下:定州市王兴家庭农场全生物降解膜4000公斤、普通PE膜3100公斤,定州市张占英家庭农场全生物降解膜3000公斤,定州文泽农业科技有限公司全生物降解膜3500公斤、普通PE膜 3150公斤,定州市宏农机合作社全生物降解膜3600公斤、普通PE膜3100公斤,定州明瑞家庭农场全生物降解膜4000公斤、普通PE膜3200公斤,定州建立农业科技有限公司全生物降解膜4000公斤,鑫耕农场全生物降解膜3000公斤,定州市地丰农产品农民专业合作社全生物降解膜3400公斤,普通PE膜3000公斤。

(1) 从病虫害发生情况、出苗天数看,大部分示范主体没有明显差异,少量主体表现有差异,分析与管理水平和主观判断有关;从马铃薯长势看,大部分主体认为使用可降解地膜马铃薯出苗后长势好于PE膜,分析原因与马铃薯属喜凉作物有关,早春栽培前期温度低,后期温度高时,降解膜已经开裂,透气性好,保温性降低,与马铃薯需要的生长环境相适宜;从影响耕作情况看,全生物降解膜不影响机械作业,没有缠绕农机情况,PE膜缠绕农机具情况严重。

(2) 所有示范主体全生物降解膜产量均高于普通PE膜,不同主体间马铃薯产量差异很大,分析与不同示范地块肥力水平、管理水平差异较大有关。两种地膜亩产量最大的为950公斤,最小的为350公斤,亩产量平均差值为511公斤。

(三)花生生长分析

花生由于生长过程中有一个花针下扎过程,花针下扎时需穿透地膜,当地使用普通PE膜一般为0.005-0.006毫米,太厚会影响花针下扎入土,一般认为地膜厚度大于0.008毫米会影响花针下扎,地膜宽幅一般为0.8-0.9米,起垄栽培,宽幅较小。

本次推广降解膜20家主体示范地块进入诱导期和开裂期的时间差异不大,地膜性能较稳定,没有发生提前大面积开裂的情况,进入诱导期和开裂期天数因不同示范地块管理水平不一致和观察者的判断略有差异。由于花生覆膜后至花针下扎的时间大于全生物降解诱导期时间,0.008毫米厚全生物降解膜表现不影响花生花针下扎入土,由于当地花生覆膜栽培使用地膜宽幅较小,应考虑再次推广降解膜时,使用0.006毫米降解膜,但在花生生产上使用全生物降解膜必须具备水浇条件,且在覆膜栽培时同时铺设滴灌带,否则由于降解膜透气性较强会影响土壤墒情不好。

(四)辣椒生长分析

所有示范地块进入诱导期和开裂期的时间差异不大,地膜性能较稳定,没有发生提前大面积开裂的情况,进入诱导期和开裂期天数因不同示范地块管理水平不一致和观察者的判断略有差异。辣椒为起垄覆膜栽培,膜宽一般为0.7-0.8米,再次推广应用全生物降解膜时可使用0.006毫米厚度。从整体上看辣椒生产中应用降解膜与普通PE膜效果无明显差异。

(五)红薯生长分析

15家示范主体示范地块进入诱导期和开裂期的时间差异不大,地膜性能较稳定,没有发生提前大面积开裂的情况,进入诱导期和开裂期天数因不同示范地块管理水平不一致和观察者的判断略有差异。红薯栽培覆地膜宽度为0.8-0.9米,且为起垄种植,压土量大,可考虑使用0.006毫米降解膜,但红薯栽培一般选择沙质土壤,由于全生物降解膜透气性大于普通PE膜,覆膜栽培时一定要考虑水浇条件。

(六)全生物降解膜降解情况

作物生长期间地膜破裂及分解情况:埋藏在土地内的降解膜降解情况优于裸露在外的降解膜,裸露在外的全生物降解膜无韧性,易撕裂;地下部分的全生物降解膜基本降解完全,只有少量地膜碎片或粉末。分析地表由于水分和微生物活动与地下部分相比要差得多,导致埋于地下部分的全生物降解膜降解更快,这也是覆膜几个月后,裸露于地表不受任何干扰的全生物降解膜,从远处观察仍表现较完整的原因[4]。

六、整体示范效果

从整体情况看,2023年定州市全生物可降解地膜覆对早春蔬菜影响不大,红薯和花生早期影响不明显,但由于红薯和花生生长期较长且一般种植地块为沙质土壤,使用较薄的降解膜应考虑水浇条件。马铃薯栽培示范效果显著,全生物降解膜优劣势主要体现在以下几个方面:

1. 马铃薯产量明显高于普通PE膜,平均增产511公斤。定州马铃薯覆膜栽培主要目的是早春提前上市,亩产量增加能显著提高农民收益。

2. 示范的可降解膜性能基本稳定,全生物降解膜韧性差导致抗大风能力比普通PE膜较差,但一般风力对其无影响。结合2022年降解膜推广应用,今后推广工作中,宽幅2米以上的降解膜应加厚至0.01毫米。

3. 由于全生物降解膜密度较大,示范户普遍反映降解膜“不出数”,同样重量的膜,覆膜面积小。因此,成本问题仍是制约降解膜推广的主要因素。

4. 因马铃薯起垄种植,出苗时需人工抠膜抠孔,农户反映全生物降解膜不透光,抠孔时看不清膜内土豆苗的位置。

总之,白山喜丰生产的全生物可降解地膜,在定州市大白菜和马铃薯栽培示范中取得了成功。整个生产过程未发生大面积开裂、断裂等任何不良现象,在增产性和环保性能上表现突出,受到了所有示范户的认可,让农民了解、认识、认可了可降解地膜,为今后全生物可降解地膜逐步推广打下了基础。

参考文献

[1]胡立军陈永锋唐佳珣赵俊婕李水凤许楚楚.不同全生物降解膜在甘蓝生产中的应用试验[J].浙江农业科学,2022,63(11):2575-2577.

[2] 周贵平,向鹏程,邬鑫,等.3种不同生物降解地膜在大白菜种植上的应用效果[J].农技服务,2023,40(1):19-23.

[3] 赖晓婷,杨秀红.优质马铃薯地膜覆盖高效栽培技术[J].农家科技,2023(7):36-38.

[4]贺鹏程,刘宏金,魏静等.全生物降解膜的降解及其对马铃薯产量性状的影响[J].北方农业学报,2020,48(01):30-34.

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