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目前世界各地广泛应用地膜覆盖种植技术,地膜不仅能够保温,而且能够护根、防冻、保墒、调节光照、节水、抑制杂草生长、控制土壤盐碱度。我国棉花种植大都采用地膜覆盖的方式,棉花覆膜后,每公顷增产300~375kg,增加霜前花15%~20%,提高衣分1%~2%,提高纤维成熟度0.08%。随着覆膜年数的增加,棉田中残膜的数量逐年递增,已严重影响到棉田的土壤结构,影响到棉花的产量、品质,特别影响到棉花生产的机械化作业效果,制约我国棉花产业可持续发展。我国农机科技工作者自20世纪80年代即开始研究残膜的机械化回收技术,早提出的专利申请可追溯到1986年,经过几十年的研究,取得了一系列的成果和专利技术,研制出了一些回收效果不错的机具。一些科研部门还针对棉田残膜的特点,研制出了适于棉田回收作业的机具,如新疆农业科学院农业机械化研究所研制的4JSM1800型棉秸秆还田及残膜回收联合作业机还实现了棉秆粉碎还田和棉田残膜回收复式作业。机械化回收已逐渐成为治理棉田残膜污染的方式。 1棉田残膜污染的危害 棉田残膜污染的危害主要表现在降低棉田肥力、影响棉种发芽和棉花根系生长、影响棉花机具作业、影响机采棉质量等方面。 1.1降低棉田肥力,不利于化肥减量 由于受到生产成本偏高、技术条件不成熟等因素的影响,可降解地膜在棉花生产上处于探索试验阶段,还没有被大范围应用,我国的棉田地膜主要还是以难以降解的聚氯乙烯塑料薄膜为主。聚氯乙烯塑料薄膜很难自然分解,连年覆膜种植已经导致棉田土壤中的残留地膜逐年累积。这些难以降解的塑料地膜会导致棉田土壤团粒结构的形成受到抑制,造成棉田土壤透气性和蓄水保墒能力降低,导致土壤胶体的吸附能力降低,棉田中性养分的挥发和流失加剧;由于土壤中的微生物活性受到残留地膜抑制,还会使迟效性养分转化、分解和释放受到影响,造成肥料的浪费,不利于化肥减量。 1.2影响棉种发芽和棉花根系的生长 由于残留地膜对棉田土壤的不利影响,会间接降低棉种的发芽率;若棉种播到残膜上面或下面,会直接影响棉种发芽;若播在残膜上面,种子无法得到充足水分发芽,即使发芽根部也很难穿透残膜向下穿插,易造成死苗或弱苗;若棉种播在残膜下,即使发芽也很难穿透残膜破土而出,造成种子浪费。更重要的是由于现在棉花播种方式基本为单粒精播,以上情况就会造成 棉田缺苗,从而造成棉花减产。棉花是深根作物,而残留地膜会限制棉花根系的穿插生长,使棉株根系不够发达,易遭受自然灾害影响;另外棉花种植采用的76cm等行距模式能够合理利用光热资源,通透性好,而这些达不到根深蒂固的棉株被大风一吹会出现倒伏,会造成棉株交叉重叠,影响棉花的光合作用,降低棉株相互间的通透性,造成棉花烂铃,导致棉花衣分及绒长降低、强度下降、产量降低。若棉田连年覆膜而不能将棉田中的残膜及时清理出去,会造成棉花产量及品质逐年下降,研究表明,连续覆膜3~5年不进行残膜回收处理的棉田,减产10%~23%。 1.3对棉田机具作业产生不利影响 棉田残留地膜主要集中在在0~20cm的浅耕层内,约占总残留量的80%,棉田耕整机械、播种机、施肥机、中耕机等机具作业时,开沟犁铧等极易缠绕残膜,穴播器、施肥耧腿等还极易被残膜堵塞,造成种子、肥料的漏播,直接影响机具的作业质量;由于棉田土壤中残膜的存在,许多棉株根系不能很好地穿插生长,在雨季遇到大风易产生倒伏,会影响植保化控等田间管理机具的行走和作业,也不利于后期采棉机的行走和对行机采作业;机械化采棉时采棉机还常将残膜等杂质一块收起,残膜缠绕或粘附在摘锭上,降低了采棉机的采净率
