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滴灌玉米到底能不能无地膜栽培?

梁飞谈水肥
副研究员,博士,主要从事于水肥一体化、土壤改良研究和科学普及
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前天一个朋友留言咨询“梁老师,滴灌玉米能不能无地膜栽培呢”在残膜污染的大背景,这个问题是很好的问题,我觉得很有必要系统的讲一下。

首先,我们要肯定的是:地膜的应用为作物生长发育、产量和农业效益的提高做出了重要贡献。中国是世界上地膜生产和消费大国,新疆、甘肃、内蒙古、山东等省份是我国主要的覆膜地区,地膜覆盖面积占全国40%以上,其中棉花、玉米、马铃薯、花生地膜应用面积较大。但是我们不能否定的是:地膜是人工合成的高分子聚合物,自然条件下难以降解,地膜不合理的应用给我国生态环境造成较大的“白色污染”问题。据调查,新疆农田地膜残留率在24%左右,按目前使用量,每年每公顷棉田将有18kg左右的地膜留在土壤中,这些残留的地膜对土壤环境和作物生长发育都造成了严重的危害。连续覆膜20年和10 年棉田中地膜残留量分别307.9kg/hm2和259.7kg/hm2。

对于滴灌玉米到底能不能无地膜栽培,这个问题,我想我们先思考下面几个问题:

第一、什么是地膜?

地膜即地面覆盖薄膜,通常是透明或黑色PE薄膜,也有绿、银色薄膜,用于地面覆盖,以提高土壤温度,保持土壤水分,维持土壤结构,防止害虫侵袭作物和某些微生物引起的病害等,促进植物生长的功能。

GB 13735-2017《聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜》是农用地膜的国家标准,根据标准,我们讲的地膜是指:以聚乙烯为主要原料,加入必要助剂用吹塑法生产的用于地面覆盖的薄膜。而且地膜的最小标称厚度不得小于0.010mm。

按照新疆地方标准DB65/T 3189-2014 《聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜》,该标准为新疆强制性地方标准:根据农用地膜使用时间,按厚度分为四个类型,使用时间180 d 的厚度为0.01,0.012 mm,使用时间360 d 的厚度为0.014,0.02 mm。

第二、滴灌玉米栽培为什么要用地膜,或者说地膜对滴灌玉米栽培的意义。

地膜覆盖具有减轻雨滴打击、防止冲刷与结皮形成的作用;可有效减少土壤水分的蒸发,天旱保墒、雨后提墒,促进作物对水分的吸收和生长发育,提高土壤水分的利用效率;能使土壤保持适宜的温度、湿度,使地温下降慢、持续时间长,利于肥料的腐熟和分解,提高土地肥力。地膜树盖成本低、使用方便、增产幅度大,是一项既能防止水土流失,又能提髙作物产量的常用措施。

对于新疆滴灌玉米栽培来讲,地膜有以下三大作用:

1、提升地温。覆膜后阳光辐射透过地膜,使地温升高,由于土壤自身的传导作用,为土壤中的水分增温。据测定,膜下滴灌技术使玉米全生育期提高积温150~200℃,使生育期提前10 天左右。

2、减少蒸发。地膜覆盖控制了土壤水分的蒸发,使大部分水分在地膜下循环,减少蒸腾作用,具有明显的保墒效果。尤其对于北疆干播湿出情况下,出苗水灌溉量较小,土壤干燥、春节风大,蒸发强烈的情况下,地膜对于保持土壤湿度具有重要的意义。

另外,由于地膜覆盖的阻隔作用,阻挡了土壤水分垂直蒸发使水分作横向蒸发,“盐随水来,水去盐存”,膜下滴灌也有利于根区附近淡盐区形成。

3、抑制杂草。覆膜后,膜下高温杀死或者抑制部分杂草生长,另外,滴灌水通过过滤器进入管道传输到田间,杜绝了渠道输水过程中草种的传播,因滴灌属于局部灌溉,作物行间始终比较干燥,从而有效抑制了杂草种子的萌发和生长。整体上,膜下滴灌抑制杂草作用明显。

另外,地膜还有减少土壤养分气态损失,改善光照条件的作用。

第三、除了地膜还有没有其他措施能够替代地膜的作用?

上面讲了玉米栽培中地膜的三大作用,提升地温、减少蒸发、抑制杂草;对于这三个作用,(1)如果玉米生育期较短或者当地积温较高,且做到适当晚播,这样提升地温的意义可以忽视,所以如果积温足够,出苗期天气温度较高,无膜也是可以的;(2)如果水资源不是膜下滴灌的主要瓶颈,能够实时灌溉或者能够及时补水,无膜也是可以的;(3)抑制杂草,这个需要化学除草和人工除草与地膜覆盖的成本进行平衡。另外减少氨挥发和增加反光量,也是可以通过管理措施实现的。

整体上讲,滴灌玉米栽培中,不使用地膜也是可行的;但是必须考虑清楚,积温条件、苗期温度、灌溉周期和除草成本这些因素,离开地膜是否可行或者划算。另外,为了应对残膜污染,我们要做到增加地膜厚度,实时回收地膜。

作者:新疆农垦科学院梁飞,希望对大家有用,具体操作可以私信我,另外其他平台转载请私信作者。