半干旱区青贮玉米生物降解地膜覆盖栽培技术规程_王淑英.pdf

半干旱区青贮玉米生物降解地膜覆盖栽培技术规程王淑英1，2，3，4，樊廷录2，5，李尚中1，2，3，4，赵刚1，2，3，4，程万莉1，2，3，4，党翼1，2，3，4，王磊1，2，3，4，张建军1，2，3，4，周刚1，2，3，4（1.甘肃省农业科学院旱地农业研究所，甘肃兰州730070；2.甘肃省旱作区水资源高效利用重点实验室，甘肃兰州730070；3.农业农村部西北旱地作物绿色低碳重点实验室，甘肃兰州730070；4.部省共建农业农村部旱地作物抗逆增产及雨水高效利用重点实验室，甘肃兰州730070；5.甘肃省农业科学院，甘肃兰州730070）摘要：为推动青贮玉米全程机械化绿色丰产增效生产的标准化、规模化发展，保障甘肃半干旱区农业“以种带养、以养促种”的良性循环。在多年试验的基础上，从范围、规范性引用文件、术语和定义、生产资料选用标准及准则、产量指标、播前准备、施肥、品种选择、机械覆膜、适期播期、合理密植、田间管理、病虫害防治、适期收获和膜秸还田等方面制定了半干旱区青贮玉米生物降解地膜覆盖栽培技术。关键词：半干旱区；青贮玉米；生物降解地膜；覆盖栽培技术；规程中图分类号：S513文献标志码：B文章编号：2097-2172（2023）07-0674-05doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2023.07.018Technique Regulation for Silage Maize Mulching Cultivation UsingBiodegradable Mulch Films in the Semi-arid RegionWANG Shuying1,2,3,4,FAN Tinglu2,5,LI Shangzhong1,2,3,4,ZHAO Gang1,2,3,4,CHENG Wanli1,2,3,4,DANG Yi1,2,3,4,WANG Lei1,2,3,4,ZHANG Jianjun1,2,3,4,ZHOU Gang1,2,3,4(1.Institute of Dryland Agriculture,Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou Gansu 730070,China;2.Key Laboratory ofHigh Water Utilization on Dryland of Gansu Province,Lanzhou Gansu 730070,China;3.Key Laboratory of Northwest Green andLow-carbon Dryland Crops,the Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Lanzhou Gansu 730070,China;4.Key Laboratory ofStress Resistance,Yield Increase and Efficient Utilization of Rainwater in Dryland Crops,Jointly Established by theMinistry of Agriculture and Rural Affairs and Gansu Province,Lanzhou Gansu 730070,China;5.Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou Gansu 730070,China)Abstract:In order to promote the standardization and large-scale development of mechanized,green,high-yield and high-efficiency production of silage corn so as to ensure the virtuous circle of livestock farming driven by silage corn planting andplanting industry promoted by livestock farming in the semi-arid region of Gansu Province,based on years of experiment,techniqueregulation for silage maize mulching cultivation using biodegradable mulch films in the semi-arid region was standardized with thefollowing aspects such as scope of application,normative documents,terms and definitions,selection standards and criteria for theproduction materials,yield indicators,pre-sowing preparation,fertilization,variety selection,mechanical film mulching,suitable sowingdate,rational dense planting,field management,pests control,harvesting time,and film and straw recycling included.Key words:Semi-arid region;Silage maize;Biodegradable mulch film;Mulching cultivation technique;Regulation甘肃是典型的旱作农业区，牛羊养殖业相对较好，饲用玉米需求量大，但饲用玉米生产机械化作业率低，且收获期恰逢降雨高峰期，机械收获导致常规地膜回收困难、土壤残膜污染日趋严重1-3，在一定程度上制约着饲用玉米全程机械化生产技术的大面积推广和牛养殖业的持续规模化收稿日期：2023-04-16；修订日期：2023-06-06基金项目：国家重点研发计划（2021YFD1100507-01）；农业农村部玉米产业技术体系（GARS-02-66）。作者简介：王淑英（1969），女，甘肃临洮人，研究员，主要从事作物栽培与抗旱生理研究工作。Email:Wang_。寒旱农业科学2023，2（7）：674-678Journal of Cold-Arid Agricultural Sciences王淑英，等：半干旱区青贮玉米生物降解地膜覆盖栽培技术规程7 期发展，以及农田“白色污染”的治理。针对这些问题，开展全生物降解地膜机械化覆盖栽培技术，集成耐密抗旱机收饲用玉米品种、机械化收获青贮等技术，引领寒旱区饲用玉米绿色增效发展，形成高效养殖和饲用玉米机械化绿色丰产种植相结合的区域增收模式，有助于推进半干旱区玉米绿色增效生产与草畜产业可持续发展，为巩固脱贫攻坚成果和乡村振兴提供技术支撑。我们于2011 年进行了生物降解地膜引进鉴定筛选试验研究，鉴选出膜强度及延展性满足机械覆膜要求、功能期达 100 d 左右、增温性能完全满足寒旱区青贮玉米生长需求4-5、覆盖栽培玉米产量与 PE 膜相当的白色生物降解地膜（厚 0.01 mm），制定了半干旱区青贮玉米生物降解地膜覆盖栽培技术规程，旨在推动青贮玉米全程机械化绿色丰产增效生产的标准化、规模化发展，保障甘肃农业“以种带养、以养促种”的良性循环，为半干旱区青贮玉米丰产、种养结合增效、PE 地膜覆盖栽培导致的农田“白色污染”防控和促进草畜产业规模化可持续发展发挥重要作用。1范围本规程规定了甘肃半干旱区青贮玉米全生物降解地膜机械化覆盖栽培、耐密抗旱宜机械收获饲用玉米品种及种子和全生物降解地膜选择、青贮玉米机械化收获技术操作要求，适用于甘肃年降水量400 mm 以上的半干旱区青贮玉米绿色丰产增效生产。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的文件。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于该文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 4404.12008粮食作物种子第 1 部分：禾谷类6NY/T12762007 农药安全使用规范总则7GB/T8321.102018农药合理使用准则8NY/T4962010 肥料合理使用准则通则9NY/T8492004 玉米产地环境技术条件10DB62/T 41802020 玉米主要病虫害综合防治技术规程11GB/T357952017 全生物降解农用地面覆盖薄膜12NY/T4992013 旋耕机 作业质量13GB/T258822010 青贮玉米品质分级技术条件14GB/T 21962 2020玉米收获机械 技术条件153术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1甘肃半干旱区甘肃半干旱区是指年降水量在 300500 mm的中东部旱作区，主要分布于定西市、平凉市、庆阳市、天水市、白银市等，地形为丘陵沟壑区和残塬沟壑区，土壤以覆盖黑垆土和黄绵土为主，年均气温 610。主要种植作物为玉米、马铃薯、苹果、杂粮杂豆等，为 1 年 1 熟。3.2青贮玉米青贮玉米又称饲料玉米，并不指玉米品种，而是鉴于农业生产习惯将新鲜玉米整株粉碎存放到青贮窖中进行青贮或机械包装成捆，经发酵制成饲料的玉米的统称。青贮玉米可以保存 1 3 a，主要用于冬天饲喂牛、羊等牲畜。鉴于用途，一般选用叶片宽大、茎秆粗壮、地上部生物产量较高、后期叶片持绿性较好的专用品种。也可把普通籽实用晚熟玉米品种提前收割用于青贮，但往往产量和品质远不及青贮玉米品种。玉米青贮料营养丰富、气味芳香、消化率较高，鲜样中含粗蛋白质可达 30 g/kg 以上，同时还含有丰富的糖类。用玉米青贮料饲喂奶牛，每头奶牛每年可增产鲜奶 500 kg 以上，可节省 1/5 的精饲料。青贮玉米制作所占空间小，可长期保存，可周年均衡供应，是解决牛、羊等所需青粗饲料的最有效途径。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-芳香族共聚酯、二氧化碳-环氧化合物共聚物以及其他可生物降解聚合物中的一种或者多种树脂为主要成分制成。主要品种有聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、聚羟基丁酸酯（PUB）、己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物（PBAT）等，允许在配方中加入适当比例的淀粉、纤维素、半纤维素、木质素及其他多糖类675 2 卷天然材料等可生物降解的天然高分子材料以及其他无环境危害的无机填充物、功能性助剂，采用吹塑或流延等工艺生产，可用于农作物种植时土壤表面覆盖。全生物降解地膜具有生物降解性能，在一定时期内完全被土壤细菌、真菌和放线菌等微生物消化分解，其降解的最终产物为 CO2和H2O，不会对农田土壤造成二次污染，解决农田地膜残留污染，降解后对土壤和作物无危害16-19。全生物降解农用地膜一般具有土壤增温、限制水分蒸发、维持土壤的湿度、抑制杂草的生长、抑制矿物元素的浸滤、避免残余薄膜破碎物对土壤毛细结构的破坏、抑制土壤板结等功效。根据原材料，生物降解地膜可分为淀粉基可生物降解地膜、纤维素基可生物降解地膜、纤维素与其他天然高分子材料的共混与共聚地膜、木质素基生物降解地膜和多种原材料为主要成分的混合基生物降解地膜，目前生产上应用的全生物降解地膜多数为以 PBAT 为主要成分，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寿命全生物降解地膜有效使用寿命为覆膜作业开始到出现影响保温、保墒与防草作用时的总天数，与全生物降解农用地膜本身材料、膜厚度有关，也与应用地气候、日照时间、土壤、海拔、作物、作业方式等有关。全生物降解农用地膜所标识的有效使用寿命可由供需双方协定。4生产资料选用4.1肥料施肥以有机无机配施为原则，化肥施用应符合 NY/T4962010 的规定，禁止使用未经国家或省级农业部门登记的肥料，禁止使用重金属超标的肥料（有机肥料及矿物质肥料等）。有条件的可施用商品有机肥，农家有机肥必须完全腐熟，以防病菌虫卵带入农田。玉米全生育期吸收的主要养分以氮为最多，钾次之，磷最少，对氮、磷、钾的吸收总量随产量水平的提高而增加。甘肃半干旱区农田钾素水平普遍不低，因此青贮玉米施肥应以氮肥为主、磷肥为辅，以 NP2O5为 10.40.5 为宜。玉米施肥的增产效果取决于土壤肥力水平、产量目标、品种特性、种植密度、生态环境及施肥方式等，一般以基肥为主、追肥为辅。灌溉地 60%的氮肥作基肥，40%在拔节至大喇叭口期随水追施；旱地增施控释氮肥，一次性基施，不再追肥。通常施 N225.0 kg/hm2、P2O5100.0 kg/hm2。4.2地膜依据不同区域青贮玉米栽培方式和气候条件，选择宽度、厚度以及耐候期符合要求的全生物降解地膜。如兰州鑫银环橡塑制品有限公司、南京立汉化学有限公司的产品，所用全生物降解地膜要求符合国家标准 GB/T 357952017。灌区地膜平覆、半覆盖，一般选用幅宽 70 cm、厚 0.0080.010 mm 的全生物降解地膜；旱作区多数采用全地面覆盖，不论地膜平覆还是双垄沟种植，一般选用幅宽 120 cm、厚 0.0080.010 mm的全生物降解地膜。生物降解地膜覆盖 20 d 后平均水气透过量220 g/（m2 24 h），覆盖 90 d 内完好膜面最大水气透过量500 g/（m2 24 h）。4.3农药病虫害防治建议采用生物防治法，用有益生物及其代谢产物控制或消灭病虫害，包括以虫治虫、以菌治虫、以菌治病、利用昆虫激素防治害虫等。采用化学农药防治病虫害时，选用低毒、低残留农药，应符合 GB/T 8321.102018、NY/T12762007、DB62/T41802020 的规定。5产量指标一般情况下，旱作农田青贮玉米产量达 5.26.7t/hm2，灌溉农田青贮玉米产量达 6.07.5t/hm2。6播前准备6.1整地整地质量是播种质量的基础，高质量的整地又由翻耕、深松质量决定，高质量的翻耕与深松农机作业对于提高出苗整齐度、抗倒伏与抗逆能力、构建高质量群体非常重要。对于产量高、秸秆量比较大的田块，应先用灭茬机灭茬，再用重耙把切碎的秸秆与表土混合，沉降 35 d 后再进行翻耕或深松，翻耕深度不低于 30 cm，根茬和秸秆翻埋严密，无漏耕、不起泥条、不拉沟。旱作农田也可不翻耕，春天直接进行深松，深度不低于 35 cm。深松或深翻都无须每年进行，23 a 进行 1 次即可。要求适墒整地，对于春翻地块（旱作），土质偏沙性的，翻耕后晾晒半天就可整地，翻地与整地间隔最好不要超过 1 d。如果是壤土，676 7 期王淑英，等：半干旱区青贮玉米生物降解地膜覆盖栽培技术规程翻耕后晾晒 12 d 后再进行整地，翻地与整地的间隔不宜超过 2 d。西北地区春季干旱、温度回升快、蒸发量大，应于早春地表解冻后及时耙耱保墒。翻耕后地块的整地建议采用联合整地机，采用对角耙地方式，切碎土垡，压实土壤，消除垄沟，平整地表，做到不重、不漏，达到“齐、平、松、碎、净、墒”六字标准。春季耙地不宜过深，避免跑墒。整好的地块土壤上虚下实，虚土厚度不超过 5 cm。耙地前要施足底肥，同时进行土壤处理，以防控地下害虫和杂草。6.2土壤处理地下害虫严重的地块，结合整地用 40%辛硫磷乳油 7.5 kg/hm2加细沙土 450 kg，或 15%氯吡硫磷乳油 4 5007 500 mL/hm2加细干土或水洗砂225 kg 拌成药土撒施。杂草危害严重的地块，用50%乙草胺乳油 1 500 g/hm2兑水 750 kg 全地面喷雾。7施肥覆膜前一次性施入控释氮肥（N 225.0 kg/hm2）、磷肥（P2O5180.0 kg/hm2）和农家肥（N 48.0 kg/hm2、P2O513.6 kg/hm2、K2O 84.0 kg/hm2），生育期不追肥。8品种选择及种子质量要求选用叶片宽大、茎秆粗壮、产量高、抗倒伏、抗病性强、生长后期叶片持绿性好、饲草品质优的青贮玉米品种，目前适宜在半干旱区种植的品种有铁研 53、屯玉 168、北农青贮 208、陇青贮 1号、陇青贮 2 号、强盛 30、宁单 46 等。种植规模较大的区域以中晚熟品种为主，搭配晚熟和中熟品种。选用种子应符合 GB 4404.12008 国家粮食作物种子第 1 部分的规定，种子纯度、发芽率、净度、水分含量等 4 项指标要符合国家单粒播种标准，纯度 97%、发芽率 93%、净度 99%、水分含量不高于 130 g/kg。9机械覆膜依据不同区域及覆膜机械的要求，选择相应宽度的生物降解地膜，用拖拉机牵引覆膜播种复合作业一次完成。灌区采用地膜平覆盖种植，用幅宽 70 cm、厚 0.010 mm 的地膜，膜上种 2 行玉米，膜间距 40 cm；旱作区采用全膜双垄沟播种植，用幅宽 120 cm、厚 0.010 mm的地膜，宽垄 70cm、窄垄 40 cm，玉米种于窄垄沟中。10适期播期510 cm土层地温稳定通过 1012 时播种，一般在 4 月中旬，温度相对较低的区域可延迟 5 d左右。11合理密植根据品种耐密性确定适宜密度，耐密品种适当增加密度。增加密度主要以缩小株距为主，不论灌区还是旱作区、都是宽窄行（宽行 70 cm、窄行 40 cm）种植，平均行距 55 cm、株距依据目标密度而定，一般株距 2520 cm，密度 7.2 万9.0万株/hm2。播深 5 cm。12田间管理12.1查苗补苗出苗后及时查苗，发现漏播缺苗及时人工补种。12.2间苗定苗于 34 片真叶期间苗，每穴留苗 2 株；壮苗基础上，于 67 片真叶期定苗。12.3去除分蘖定苗后至拔节期及时将分蘖彻底从基部掰掉或割除。13主要病虫害防治按照预防为主，综合防治的植保方针，综合应用农业防治、生物防治、物理防治和化学防治等措施控制有害生物的发生和危害。玉米主要病害有大小斑病、丝黑穗病、青枯病、茎腐等，主要虫害有叶螨、玉米螟、黏虫等。主要病虫害防治方法按照 DB62/T 41802020 规定执行，使用农药应符合 GB/T8321.102018 规定。14适期收获在籽粒乳熟末期（乳线 1/22/3 位置）到蜡熟前期机械收获，产量最高、营养价值最好，大概在 9 月中上旬，参照 GB/T 258822010 和 GB/T219622020 执行。地上部含水量达到 650700g/kg、干物质含量达到 300 g/kg 以上、干鲜比（%）30%，达到青贮要求时收获。为保障青贮饲草质量，一般留茬 2025 cm。15膜秸还田灌溉农田，收获后机械耕翻深 30 cm，将根茬677 2 卷与降解膜一起翻入土壤；旱作农田，通常于春天整地前机械耕翻，将根茬与降解膜一起翻入土壤。这样可以让微生物逐渐分解残膜。参考文献：1 严昌荣，戚瑞敏，薛颖昊，等.甘肃省中东部农户地膜应用及回收现状 J.农业工程学报，2019，35（15）：211-215.2 张加凡，梁静，罗守杨，等.农田残膜污染现状及其治理对策 J.土壤与作物，2022，11（4）：385-397.3 赵刚，樊廷录，李兴茂，等.半干旱区冬小麦全生物降解地膜覆土栽培轻简化技术规程 J.甘肃农业科技，2020，51（1）：50-52.4 王淑英，樊廷录，李尚中，等.生物降解膜降解、保墒增温性能及对玉米生长发育进程的影响 J.干旱地区农业研究，2016，34（1）：127-133.5 张俊丽，索龙，景鹏娟，等.生物降解地膜的增温保墒及增产效应研究进展 J.农业与技术，2021，41（15）：113-115 6 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.粮食作物种子 第 1 部分：谷类：GB 4404.12008 S.北京：中华人民共和国农业部，2008.7 中华人民共和国农业部.农药安全使用规范总则：NY/T 12762007S.北京：中华人民共和国农业部，2007.8 中华人民共和国农业部.农药合理使用准则：GB/T8321.102018 S.北京：中国标准出版社，2018.9 中华人民共和国农业部种植业管理司.肥料合理使用准通：NY/T 496 2010 S.北京：中华人民共和国农业部，2010.10 农业部农业环境质量监督检验测试中心（长春），农业部环境保护科研监测所 玉米产地环境技术条件：NY/T 849 2004 S 北京：中华人民共和国农业部，2004.11 甘肃省农业农村厅.玉米主要病虫害综合防治技术规程：DB62/T 41802020 S 兰州：甘肃省市场监督管理局，2020.12 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.全生物降解农用地面覆盖薄膜：GB/T 357952017 S.北京：中国标准出版社，2017.13 中华人民共和国农业部.旋耕机作业质量：NY/T 4992013 S.北京：中华人民共和国农业部，2007.14 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.青贮玉米品质分级：GB/T258822010 S.北京：中国标准出版社，2010.15 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.玉米收获机械技术条件：GB/T 219622008 S.北京：中国标准出版社，2010.16 王磊，樊廷录，党翼，等.玉米地膜复合覆盖栽培技术 J.甘肃农业科技，2022，53（5）：81-83 17 严昌荣，刘勤.生物降解地膜在我国农业应用中的机遇和挑战 J.中国农业信息，2017，1（上）：57-59.18 张凯，郭继民，王坤，等.全生物降解地膜在农业生产中的推广应用前景分析 J.中国果菜，2023，43（4）：62-66 19 严昌荣，何文清，薛颖昊，等.生物降解地膜应用与地膜残留污染防控 J.生物工程学报，2016，32（6）：748-760.678