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吉林日报 黑土地的“绿色”希望 ——省农科院示范推广玉米专用降解地膜纪实
文章来源:吉林日报2013年05月17日第15版 本报记者李双艺: 发布时间:2013-05-17

  眼下,正是春耕播种的关键时期。近日,记者在乾安县召开的玉米“两抗一保”栽培技术现场会看到,白花花的玉米专用降解地膜铺满农田,非常壮观。“这种可降解地膜的应用,不仅可以减轻黑土地的‘白色污染’,而且还可增加土壤微生物含量,保证农作物‘绿色’生长,为粮食增收奠定基础。”省农业科学院资源与环境研究所研究员刘慧涛自豪地告诉记者。
  化肥、农药、除草剂之后,地膜残留造成的“白色污染”正在成为我国农田污染的又一大公害。为保护生态环境,促进农业可持续发展,省农科院开展了玉米膜下滴灌专用降解地膜的研究与示范推广工作,致力于探索解决我省农用地膜的“白色污染”问题。经过几年的示范和推广,随着技术的完善、规模的扩大和环保作用的逐步显现,对建设我省生态农业、绿色农业、科技农业具有深远的意义。
  “白色污染”问题引关注
  膜下滴灌是我省“十二五”重点实施项目,规划面积1000万亩。膜下滴灌作为一项高效的抗旱增产技术,使我省西部干旱少雨地区实现了玉米高产、稳产,为我省农业增产增效发挥了显著作用。但传统地膜对环境和耕地造成的“白色污染”问题也越来越突出,膜下滴灌技术在示范推广中存在着明显的缺陷,由于传统地膜难以降解,其残留物不仅给黑土地造成严重的“白色污染”,而且还影响作物生长,最终可导致作物减产和耕地弃耕。
乾安县赞字乡父字村的村民们反映,传统地膜大量残留在农田,不但不能降解,还妨碍了作物根系的正常发育,影响作物对水肥的吸收。另外,残留地膜还会堵塞播种机,影响播种质量,很多村民为此而苦恼。
  “我家使用膜下滴灌技术已经近10年了,粮食产量比传统耕种增长了一倍多。”乾安县赞字乡父字村党支部书记金英敏说。但困扰金英敏的是,地里存留的塑料薄膜越来越多。“一片雪白,用耙子怎么搂也搂不出去,就得靠人工一点一点往出捡,特别费工。”他说,“现在人工成本那么高,一天至少100元。”
  “传统地膜在地里100年都化不掉,对土地污染十分严重。同时,种子播下后,一旦被地膜残留物包裹缠绕,就会发生根系扎不下去,甚至出现死苗的现象。”刘慧涛说。目前,我省开展的膜下滴灌主要采用非降解的传统地膜,随着膜下滴灌栽培面积的扩大,大量残膜长期滞留在耕地中,造成了白色污染,降低了播种质量,妨碍了对水分和养分的吸收,破坏了土壤结构,造成土壤中有益微生物减少、有害菌增加,致使农作物根系发育困难、产量下降,甚至会对农作物产生毒性。大量残留的废膜夹到作物秸秆中,被牲畜误食,造成牲畜发病死亡。而且还会导致土地板结、土壤通气性降低,致使农作物吸收养分能力减弱,甚至引起土壤次生盐碱化等严重后果。
  玉米专用降解地膜应运而生
  为保护生态环境,促进农业可持续发展,从2006年以来,省农科院的专家就针对传统地膜易形成“白色污染”的问题,开展了玉米专用降解地膜的研制工作,专家们研制筛选环境友好型、适合玉米生长需要的、降解时间可控制的玉米专用降解地膜,解决玉米膜下滴灌技术推广中遇到的污染难题,研究玉米专用降解地膜示范的技术效果,形成了玉米降解地膜覆盖膜下滴灌高产高效栽培技术模式和体系,并进行大面积示范推广。通过不同配方降解地膜的田间试验,结果显示,降解地膜在玉米乳熟期表面大部分已裂开,失重明显。据测算,可降解地膜露土部分占80%以上,当年可全部降解;埋土部分不到20%,每年降解35%以上,3年即可完成自然降解,具有传统地膜不可比拟的优势。
  刘慧涛介绍,地膜降解后还能改良土壤,土壤中主要微生物的数量比传统地膜高出几倍。覆盖降解地膜后土壤温度增高,水分含量增加,且比普通地膜通气性增强,促进微生物数量及种类的增加,加速了土壤中有机矿化速率,土壤养分条件和作物生长状况的改善,使土壤中的速效养分均明显提高。地膜被微生物消耗,微生物数量增加,变成二氧化碳和水,这个过程叫做“光分解”,通过设定降解助剂的添加比例,在铺设两个月以后,地膜地上部分通过光合作用自然分解,地下部分通过微生物分解,残留部分则在次年春耕灭茬时机械分解。这样会有效保护黑土地土壤不被破坏,对粮食的持续增产产生实际作用。
  玉米专用降解地膜的应用也给农民们带来了惊喜。从2009年开始,金英敏作为科技示范户,在他家的旱田率先使用了玉米专用降解地膜膜下滴灌技术。金英敏告诉记者,刚开始的时候,他还担心,地膜是否能降解,播种、出苗、产量会不会受影响,但从实践看,这种担心是多余的。
  “这种玉米专用降解地膜,在雨季到来前,上面这层膜就自然分解了。通过旋耕机作业后,就看不出地膜了。降解地膜就像窗户纸一样,一动弹就成碎片,对庄稼没有啥影响了,我们喜欢这样的农业技术。”正在播种的金英敏指着地里新铺的地膜说。
大面积试验推广降解地膜
  经过省农科院专家不懈的努力,2012年已建设玉米专用降解地膜覆盖、膜下滴灌高产高效栽培技术示范区10672亩,在乾安县建立玉米专用降解地膜覆盖、水肥一体化技术核心试验区200亩、超高产样板田30亩。在洮南等7个县市(区)建立示范基地11处,玉米专用降解地膜示范面积711.5公顷。在通榆县和乾安县分别建立玉米可降解地膜覆盖膜下滴灌规模化示范区各333公顷。核心试验区玉米平均产量达到868.0公斤/亩,比常规生产田547.8公斤/亩增产58.5%。超高产样板田经农业部专家测产,玉米产量达到1041.94公斤/亩,创我省西部半干旱区玉米亩产超吨粮的历史最高记录。
  金英敏说,今年我们父字村全村30%的耕地铺上了玉米专用降解地膜,增温保墒效果非常好。尽管今年遇上春涝低温天气,村民也不为种地发愁。
  金英敏告诉记者,他已连续4年使用玉米专用降解地膜膜下滴灌技术,粮食产量一年比一年高,粮食产量比传统耕种增长了一倍多。去年我家5公顷地每公顷打了1.5万公斤玉米,每公顷多收入一万五六千元。
  今年,全省计划在乾安、前郭、长岭、洮北、洮南等5个县(市)建立大面积玉米专用降解地膜示范基地,每个县(市)示范面积2000亩,全省共示范面积1万亩。各县(市)示范基地集中在1至2个膜下滴灌基础比较好的乡镇,进一步扩大展示玉米膜下滴灌应用的技术效果,为我省玉米增产及生态环境奠定坚实的基础。
  降解地膜亟待政策支持
  让农民放弃传统地膜,改用玉米专用降解地膜,还需要一个过程。刘慧涛告诉记者,由于降解地膜的生产成本高,价格上没有竞争优势,广泛推广面临许多制约因素。企业需要降低成本,不断提高产品适应市场的能力,让农民买得起。这就需要政策的支持,希望国家有关部门能对可降解农用地膜项目进行产业化支持,并对农民应用该项技术进行补贴。
  刘慧涛说,建议在我省半干旱区进一步示范推广玉米专用降解地膜,由省政府拨出专项经费,每亩补贴玉米专用降解地膜购置费70元,在西部10个县(市)扩大玉米膜下滴灌应用玉米专用降解地膜示范区面积。由当地水利部门会同农业技术推广部门,在西部每个县(市)建立1万亩示范区,进一步扩大展示玉米膜下滴灌应用玉米专用降解地膜的技术效果,为下一步大面积示范推广奠定坚实基础。
  【新闻链接】玉米降解地膜
  玉米降解地膜是指针对玉米生产的双重降解聚乙烯功能地膜,它集光化学反应、生物生化反应协同作用,达到降解目的,分为两个阶段,第一阶段主要是光化学反应过程,通过工艺中添加的金属催化盐加快分解成碎片、粉屑;第二阶段主要是生物降解过程,最终分解为二氧化碳、水等。与普通地膜相比,玉米降解地膜具有如下特点:
  期增温保墒,后期增墒。5月15日至6月25日,降解地膜10?土壤温度比不覆地膜平均高2.7℃;玉米降解地膜是根据玉米的生产发育规律,量身定制,控制覆盖时间,达到覆盖时间后自动降解。特别是由于地膜的降解,减少了生育中后期地膜对雨水的阻碍,增加土壤的含水量,7月上旬调查,覆盖玉米降解地膜的土壤含水量比普通地膜高0.9%至2.1%,有利于玉米的生长。
  与普通地膜比较生产投入略有降低。使用玉米降解地膜虽然购膜费用增加了14.5%(约每亩增加7.5元)。但是,由于使用玉米降解地膜,裸露在土壤表面的自动降解,掩埋在土壤里的地膜比土壤表面的地膜降解速度稍慢,但对农艺活动无影响,无需捡膜(回收),可以节约劳动成本(每亩回收费用10.0元左右),田间投入有所降低。
  不影响耕层土壤生产能力。使用玉米降解地膜改善了土壤的物理化学性状,解决了长期使用普通地膜所造成的“白色污染”问题。
  增产效果与普通地膜基本持平。经过6年的试验示范统计,使用玉米降解地膜的玉米增产幅度仅比普通地膜覆盖玉米增产幅度低0.76%。
  玉米降解地膜一年后残留率≤20%,残留物已失去强度,对来年的种子发芽及苗期生长无不良影响,且继续降解,经过3年时间可完全降解,最终代谢产物为水和二氧化碳,彻底降解,无二次污染。
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