全生物降解渗水地膜在大豆-玉米带状复合种植中的应用效果研究

doi:10.13304/j.nykjdb.2022.0878

中国农业科技导报 ›› 2023, Vol. 25 ›› Issue (9): 178-185.DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0878

全生物降解渗水地膜在大豆-玉米带状复合种植中的应用效果研究

姚建民¹(), 马俊奎², 王忠祥³, 毕昕媛¹, 李瑞珍¹, 杨瑞平¹, 刘钊⁴, 郭丰辉²

^1.山西农业大学农业经济管理学院，山西太谷 030006
^2.山西农业大学经济作物研究所，山西汾阳 032200
^3.中国农村技术开发中心，北京 100045
^4.山西农业大学园艺学院，山西太谷 030006

收稿日期:2022-10-14 接受日期:2023-04-06 出版日期:2023-09-15 发布日期:2023-09-28
作者简介:姚建民 E-mail： 841952252@qq.com
基金资助:
山西省重点研发计划项目(202102140601011);国家重点研发计划项目(2021YFD1700700);2022年科技部“渗水地膜旱作技术试点示范特派团”项目(国科办函农〔2022〕234号);财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系建设项目(CARS-04-CES15)

Application Effect of Full Biodegradable Water Permeable Plastic Film in Soybean-Maize Belt Composite Planting

Jianmin YAO¹(), Junkui MA², Zhongxiang WANG³, Xinyuan BI¹, Ruizhen LI¹, Ruiping YANG¹, Zhao LIU⁴, Fenghui GUO²

^1.College of Agricultural Economics and Management，Shanxi Agricultural University，Shanxi Taigu 030006，China
^2.Institute of Cash Crops，Shanxi Agricultural University，Shanxi Fenyang 032200，China
^3.China Rural Technology Development Center，Beijing 100045，China
^4.College of Horticulture，Shanxi Agricultural University，Shanxi Taigu 030006，China

Received:2022-10-14 Accepted:2023-04-06 Online:2023-09-15 Published:2023-09-28

摘要/Abstract

摘要：

大豆-玉米带状复合种植是提升作物产量、保障我国粮食安全的重要栽培模式之一。为探究地膜覆盖在大豆-玉米带状复合种植中的应用效果，设置聚碳酸亚丙酯（poly propylene carbonate，PPC）基全生物降解渗水地膜覆盖处理（T₁）、聚乙烯（polyethylene，PE）普通渗水地膜覆盖处理（T₂）、无覆盖处理（T₃），以大豆单一种植模式PE普通渗水地膜覆盖处理（CK₁）和玉米单一种植模式无覆盖处理（CK₂）为对照，研究不同地膜覆盖下不同种植模式的经济效应。结果表明，全生物降解渗水地膜可以显著提高大豆-玉米带状复合种植模式下（T₁）的伴物产量，比PE普通渗水地膜覆盖（T₂）增产29.56%，比无地膜覆盖（T₃）增产44.23%，比PE普通渗水地膜覆盖下的单作大豆（CK₁）增产121.67%，比无地膜覆盖玉米单作（CK₂）增产38.92%。T₂、T₃处理和CK₂之间的单位面积产量无显著差异，但均显著高于CK₁；T₁处理的增收效果显著，单位面积产值达36 271元·hm^-2。大豆-玉米带状复合种植模式130 d后，全生物降解渗水地膜的降解率达到85.1%，有效缓解了农田白色污染。基于此，全生物降解渗水地膜覆盖可作为解决大豆-玉米带状复合种植技术推广应用中杂草防除难度大、气候干旱及农田白色污染等问题的技术途径。

关键词: 全生物降解渗水地膜, 大豆-玉米带状复合种植, 旱作技术

Abstract:

Soybean-maize belt composite planting is one of the important cultivation patterns to improve crop yield and to ensure food security. In order to explore the application effect of plastic film mulching on soybean-maize belt composite planting， poly propylene carbonate（PPC）based biodegradable permeable mulching film treatment （T₁）， polyethylene（PE）ordinary permeable mulching film treatment （T₂） and no mulching treatment （T₃） were set，and soybean monoculture mode PE common permeable mulching film treatment （CK₁） and maize monoculture mode no mulching treatment （CK₂） were as control，the economic effects of different planting modes under different mulching films were studied. The results showed that the total biodegradable permeable mulching film could significantly increase the system yield under the belt composite planting mode （T₁）， which was 29.56% higher than that under PE common permeable mulching film （T₂）， 44.23% higher than that without plastic mulching film （T₃）， and 121.67% higher than that under PE common permeable mulching film （CK₁）， and 38.92% higher than that maize monoculture （CK₂） without mulching film. There was no significant difference in yield per unit between T₂， T₃ and CK₂， while CK₁ showed a significant low yield per unit. T₁ treatment significantly increased farmland income， with the output value per unit area was 36 271 yuan·hm^-2. The degradation degree of the whole biodegradable permeable mulching film reached 85.1% after 130 d of the combined planting mode of soybean and maize， which effectively alleviated the white pollution of farmland. Based on this， the permeable plastic film mulching with full biodegradation could be used as a technical approach to solve the problems of difficulty in weed control， climate drought and white pollution of farmland in the extension and application of soybean and maize strip composite planting technology.

Key words: fully biodegradable water permeable plastic film, soybean-maize belt composite planting, dryland technology

中图分类号:

S515

姚建民, 马俊奎, 王忠祥, 毕昕媛, 李瑞珍, 杨瑞平, 刘钊, 郭丰辉. 全生物降解渗水地膜在大豆-玉米带状复合种植中的应用效果研究[J]. 中国农业科技导报, 2023, 25(9): 178-185.

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图/表 5

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处理Treatment	带宽 Belt width/cm	作物类型 Crop type	耕层土壤含水率 SMC/%
T₁	230	大豆Soybean	17.3 a
T₁	230	玉米 Maize	15.5 b
T₂	230	大豆 Soybean	17.4 a
T₂	230	玉米 Maize	15.5 b
T₃	230	大豆 Soybean	15.4 b
T₃	230	玉米 Maize	15.4 b
CK₁	200	大豆 Soybean	17.3 a
CK₂	60	玉米 Maize	15.3 b

处理Treatment	带宽 Belt width/cm	作物类型 Crop type	耕层土壤含水率 SMC/%
T₁	230	大豆Soybean	17.3 a
T₁	230	玉米 Maize	15.5 b
T₂	230	大豆 Soybean	17.4 a
T₂	230	玉米 Maize	15.5 b
T₃	230	大豆 Soybean	15.4 b
T₃	230	玉米 Maize	15.4 b
CK₁	200	大豆 Soybean	17.3 a
CK₂	60	玉米 Maize	15.3 b

处理 Treatment	作物类型 Crop type	单穴出苗数SN	6月14日 June 14		9月22日Sept 22
处理 Treatment	作物类型 Crop type	单穴出苗数SN	叶龄Leaf age	株高PH/cm		株高PH/cm	根瘤个数NN
T₁	大豆 Soybean	2.01 a	8叶8 leaves	28 c	106 c		95 a
T₁	玉米 Maize	1.93 a	9叶1心 9 leaves and 1 heart	65 a	295 a		—
T₂	大豆 Soybean	2.01 a	8叶8 leaves	28 c	108 c		82 a
T₂	玉米 Maize	1.93 a	9叶1心 9 leaves and 1 heart	65 a	240 b		—
T₃	大豆 Soybean	2.01 a	4叶4 leaves	18 d	92 c		45 b
T₃	玉米 Maize	1.93 a	7叶1心 7 leaves and 1 heart	55 b	272 a		—
CK₁	大豆 Soybean	2.02 a	8叶8 leaves	28 c	105 c		80 a
CK₂	玉米 Maize	0.97 b	7叶1心 7 leaves and 1 heart	55 b	280 a		—

处理 Treatment	作物类型 Crop type	单穴出苗数SN	6月14日 June 14		9月22日Sept 22
处理 Treatment	作物类型 Crop type	单穴出苗数SN	叶龄Leaf age	株高PH/cm		株高PH/cm	根瘤个数NN
T₁	大豆 Soybean	2.01 a	8叶8 leaves	28 c	106 c		95 a
T₁	玉米 Maize	1.93 a	9叶1心 9 leaves and 1 heart	65 a	295 a		—
T₂	大豆 Soybean	2.01 a	8叶8 leaves	28 c	108 c		82 a
T₂	玉米 Maize	1.93 a	9叶1心 9 leaves and 1 heart	65 a	240 b		—
T₃	大豆 Soybean	2.01 a	4叶4 leaves	18 d	92 c		45 b
T₃	玉米 Maize	1.93 a	7叶1心 7 leaves and 1 heart	55 b	272 a		—
CK₁	大豆 Soybean	2.02 a	8叶8 leaves	28 c	105 c		80 a
CK₂	玉米 Maize	0.97 b	7叶1心 7 leaves and 1 heart	55 b	280 a		—

处理 Treatment	作物类型 Crop type	玉米Maize			大豆Soybean
处理 Treatment	作物类型 Crop type	成穗数 EMN/（10⁴·hm^-2）	平均穗粒重MMW/g	百粒重 MHW/g		成穴数SHN/ （10⁴·hm^-2）	平均穴粒重MSW/g	百粒重 SHW/g
T₁	大豆Soybean				4.8 a		29.50 b	20.65 b
T₁	玉米Maize	6.413 a	182.0 a	36.11 a
T₂	大豆Soybean				4.8 a		24.40 b	23.52 a
T₂	玉米Maize	6.413 a	125.5 b	26.15 c
T₃	大豆Soybean				4.8 a		10.54 c	17.00 c
T₃	玉米Maize	6.413 a	133.6 b	32.12 b
CK₁	大豆Soybean				7.7 b		53.21 a	17.04 c
CK₂	玉米Maize	6.413 a	146.9 b	29.98 b

全生物降解渗水地膜在大豆-玉米带状复合种植中的应用效果研究

Application Effect of Full Biodegradable Water Permeable Plastic Film in Soybean-Maize Belt Composite Planting

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Metrics

处理 Treatment	作物类型 Crop type	产量 Yield /（kg·hm^-2）	产值/（元·hm^-2） Output value/ （yuan·hm^-2）
T₁	大豆Soybean	1 415.70	8 219
	玉米Maize	11 670.75	28 052
	合计Total	13 086.45 a	36 271 a
T₂	大豆Soybean	1 170.90	6 603
	玉米Maize	8 047.65	18 995
	合计Total	9 218.55 b	25 598 b
T₃	大豆Soybean	505.95	2 214
	玉米Maize	8 567.10	20 293
	合计Total	9 073.05 b	22 507 b
CK₁	大豆Soybean	4 068.30 c	26 851 b
CK₂	玉米Maize	9 420.00 b	23 550 b