地膜既讓棉花增產,也帶來了“白色污染”
無膜種棉會怎樣
本報記者 蔣建科
主要植棉區幾乎“無膜不棉”
種棉花一定要覆蓋地膜,這似乎已經成為常識了。一到植棉季節,農民朋友早早就買好塑料薄膜,技術人員也會現場指導。
覆蓋地膜可以增溫保墑、抑制雜草、防蟲防病、保水保肥……在我國西北、東北、華北等植棉區,幾乎“無膜不棉”。
新疆是全國最重要的產棉區,僅南疆棉花種植面積就達2000萬畝,約占全疆的2/3。上世紀80年代以來,新疆在棉花種植上大范圍推廣使用地膜覆蓋技術,棉花產量因此大幅度提高,給新疆農業增產、農民增收帶來了巨大效益。
但是,棉農對地膜又有一種復雜的情結:帶來增產不假,卻也成了棉田“白色污染”的禍首。
中國農業科學院院長唐華俊說,近30年來,我國地膜覆蓋面積和使用量一直位居世界第一。這其中,新疆的地膜用量更是首屈一指。
“使用地膜可提高作物單產20%—30%,大面積推廣促進了新疆棉花生產,對新疆的棉花生產來說,使用地膜確是一次偉大的‘革命’。” 農業部種植業管理司副司長楊禮勝說。
然而,隨著時間的推移,地膜殘留終于露出它猙獰的一面。
“隨著地膜使用量不斷增加、殘留地膜回收率一直偏低,土壤中殘膜量逐步增加,土壤結構遭到嚴重破壞、耕地質量逐步下降。現今,新疆已成為殘膜污染嚴重的地區之一。”楊禮勝說。
據調研報告顯示,當土壤中殘膜量達到每畝3.5公斤后,棉花會減產11.8%—22%。而且種子若播在殘膜上,爛種率和爛芽率也會大大增加。
殘膜污染還會影響原棉質量。中國工程院院士喻樹迅說,對于機采棉而言,殘膜會隨機械混入棉花,構成棉花“三絲”污染的“生力軍”。這將給棉花的紡線質量和染色帶來很大影響。
中國農業科學院棉花研究所研究員毛樹春說:“殘膜就在地下0—30厘米的耕作層里,挖起來都是碎片。”他說,治理農田殘膜污染“到了迫在眉睫的時刻”,因為當污染量持續積累,不只會影響作物產量和質量,還會給生態環境造成很大的影響。因此,減少使用或不使用地膜,已成為未來棉花等農作物種植業發展的迫切需要。
為了把殘膜從農田請出去,農業專家們試過很多辦法。楊禮勝介紹,大量科研工作者在地膜降解和殘膜回收等方面進行了大量努力。
從2012年開始,國家在新疆實施了農業清潔生產示范項目,先后在新疆46個縣市開展了農田廢舊地膜污染綜合治理。從2016年5月1日起,新疆正式實施農田地膜管理條例,不但拒絕超薄地膜生產銷售使用,并規定廢舊地膜要做到100%回收。
科技讓種棉花可以不覆地膜
巧解“白色污染”,當然要靠科學技術。
2017年9月底,在位于新疆阿克蘇地區沙雅縣的中國工程院沙雅院士專家工作站,50畝無膜棉花試驗田里掛滿了白花花的棉朵。
現場專家介紹,喻樹迅帶領他的研究團隊,通過連續7年在南疆多地的試驗示范實現了棉花的無膜種植。
種棉花不覆地膜,這在棉花人看來簡直是天方夜譚。但事實最有說服力!經過專家現場考察和測產,該示范田畝結鈴數達7萬多個,平均畝產量365公斤以上,高產地塊畝產達400公斤,與大面積種植的地膜棉產量相當,呈現出早熟高產的特性。經第三方科技成果評價機構評價,該技術為徹底解決棉田殘膜污染創新了具有顛覆性潛力的技術途徑,關鍵技術達到了國際領先水平。
原來,在棉花播種的時候,會經常遇到低溫冷害,直接影響棉花出苗。而在秋天收獲季節,低溫霜凍等不良天氣,也會影響棉花產量和收獲。針對這些問題,喻樹迅發揮自己科研團隊在育種方面的優勢,與相關科研單位和企業聯合試驗、協同攻關,從選擇新品種入手,培育出具有晚播兼具早熟的品種“中棉619”。
記者了解到,“中棉619”可以晚播種10多天,正好躲過了春天播種時的低溫;由于具有早熟的特點,又巧妙地躲過了秋天收獲時可能遇到的低溫霜凍等不良天氣。通過這些特點,實現了棉花種植不再需要覆蓋地膜的目標。
在南疆地區無膜種植棉花,出苗率和成苗率是決定是否可行的關鍵因素。“中棉619”通過豐產、特早熟、耐鹽堿、耐低溫的四親本聚合雜交選育而來,兼具了特早熟、耐鹽堿、耐低溫等優點,適合在溫差大、鹽堿重、長日照的南疆地區進行無膜種植。
“中棉619”在南疆地區無膜栽培條件下生育期約120天,相比于地膜覆蓋棉花,可推遲10天左右播種,能有效避免早春時期冷害對棉花的傷害。耐鹽堿、耐低溫的特點,讓這一品種在無膜覆蓋條件下也能夠快速萌發出苗,其出苗率和成苗率與覆膜條件下的出苗率和成苗率無明顯差異,不會因出苗率和成苗率影響棉花產量。
喻樹迅院士研究團隊專家介紹,為實現無膜棉綜合技術的配套,針對無膜種植和生長特性,利用精量播種技術實現一播全苗,可省去間苗、定苗等管理過程;添加了穴播器撥片裝置,避免了由于無膜覆蓋導致的穴播器堵塞;為有效保溫、保水、保墑,進一步加強出苗率和成苗率,將穴播器播種深度增加為3.5厘米(比地膜棉深播0.7厘米),同時將滴灌帶淺埋于土下2—3厘米,實現滴灌帶的固定和有效灌溉,避免風害。依據無膜棉田間生長情況,適當提高了種植密度,每公頃種植株數增加了4.5萬株,在保證棉花產量的同時減少了用藥量,既節約成本,也可保護環境。
協同創新才能走得更遠
“去年受苗期連續陰雨天氣影響,出苗率只有75%左右。如果出苗率能提高10%,產量還能夠再增加不少。”負責示范田管理的新疆守信種業公司一位負責人說。
同地區的覆膜棉高產田最高產量可超過每畝500公斤,相比之下,無膜的“中棉619”這一產量的確略顯遜色。但在毛樹春看來,無膜種植能實現超過350公斤籽棉的畝產量“已經不低了”。
“按照41%的衣分計算,每畝的皮棉產量約150公斤,產量就基本有保證了。”毛樹春認為,從產量上看是比覆膜棉田要低,但更重要的是如何兼顧生態效益與經濟效益。從綜合評價來看,無膜植棉已經開了個好頭。
盡管如此,無膜棉要想繼續推廣,還有諸多問題需要解決。
“無膜棉種植給科研和生產提出了很多新問題。比如如何破解僵苗問題、抗除草劑品種選育等;此外,無膜棉的播種技術、肥水調控等還需要進一步優化,未來還有很多工作要做。”毛樹春說,“農業新技術從試點到示范、推廣一定是穩步進行的,要一步步來。”
喻樹迅也表示,無膜棉如今只是一個階段性的成果,今后在抓產量的同時,也要考慮抓品質。“特別是育種方面,需要協同創新才能走得更遠。”
