地膜覆蓋栽培技術(shù)的生產(chǎn)應(yīng)用及問(wèn)題分析

高紅軍

（遼寧省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，沈陽(yáng) 110161）

20世紀(jì)80年代以來(lái)，地膜逐步成為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可或缺的一種生產(chǎn)資料。在新疆，地膜覆蓋栽培技術(shù)因能大幅提高棉花產(chǎn)量而被譽(yù)為棉花生產(chǎn)三大革新技術(shù)之一。隨后，地膜覆蓋栽培技術(shù)被推廣應(yīng)用到玉米、水稻等大宗作物以及馬鈴薯、蔬菜等諸多領(lǐng)域，為我國(guó)糧食生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)起到重要的作用。地膜的廣泛應(yīng)用被稱(chēng)為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的 “白色革命”。然而，由于缺乏有效治理，加之30多a的累積，這場(chǎng)“白色革命”逐步演變成觸目驚心的“白色災(zāi)難”。在全國(guó)各省市區(qū)之中，新疆應(yīng)用地膜時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)用面積位居全國(guó)首位，首當(dāng)其沖成為我國(guó)乃至世界上“白色污染”最嚴(yán)重的區(qū)域之一。地膜回收利用已成為諸如新疆等地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用廣泛的地區(qū)亟待解決的重大問(wèn)題。

1 地膜覆蓋栽培在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

地膜是除了種子、農(nóng)藥、化肥后第四大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《中國(guó)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)資料》顯示，地膜覆蓋栽培于20世紀(jì)70年代由日本引進(jìn)，1979年開(kāi)始以蔬菜保護(hù)地為主進(jìn)行栽培試驗(yàn)。因地膜覆蓋具有增溫、保墑、保水、保肥、改善土壤理化性質(zhì)、抑制雜草生長(zhǎng)、縮短作物生長(zhǎng)期等作用，極大提高了玉米、小麥、棉花、馬鈴薯等大宗作物和多種園藝作物的產(chǎn)量和效益。以全國(guó)應(yīng)用面積最為廣泛的新疆為例，該地區(qū)光照、干旱、溫差等自然條件為棉花種植提供了得天獨(dú)厚的條件，但因地屬冷涼地區(qū)，積溫低，導(dǎo)致棉花成熟度和產(chǎn)量不高。為此，1980年開(kāi)始，新疆石河子農(nóng)科所率先引進(jìn)地膜覆蓋栽培技術(shù)，在棉花種植領(lǐng)域進(jìn)行小面積地膜覆蓋栽培試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，地面覆蓋地膜后有助于改善棉田土壤溫、水、肥等生態(tài)因素，使棉花向有利于高產(chǎn)的方向發(fā)展，當(dāng)年獲得108.5～135.8 kg/667 m2的好收成，比裸地栽培棉花增產(chǎn)40.0%～54.2%。隨后幾年開(kāi)始在更大的大范圍推廣使用地膜覆蓋技術(shù)，使全疆棉花產(chǎn)量和質(zhì)量均得到大幅提高。目前，新疆已成為我國(guó)棉花主產(chǎn)區(qū)，也是全國(guó)地膜覆蓋種植面積最大、地膜用量最多的省區(qū)，年使用地膜量超過(guò)15萬(wàn)t。同時(shí)，地膜覆蓋技術(shù)在甘肅、青海、寧夏、遼寧、山東、河北等西北、華北、東北等廣大地區(qū)也得到較大范圍的應(yīng)用，成為提早栽培、提前上市、提高效益的重要技術(shù)手段，并在一段時(shí)間內(nèi)得到大力提倡和推廣應(yīng)用，成為我國(guó)農(nóng)業(yè)特別是旱作農(nóng)業(yè)區(qū)廣泛使用的種植技術(shù)。

2 地膜覆蓋栽培存在的問(wèn)題

在地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用的長(zhǎng)期實(shí)踐中，隨著薄膜使用量的逐年增加和經(jīng)年累積，地膜帶來(lái)的諸多問(wèn)題也越發(fā)凸顯。由于我國(guó)塑料薄膜回收利用率不足10%，導(dǎo)致殘留地膜越積越多，清理越來(lái)越難，已成為嚴(yán)重威脅我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村環(huán)境和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。“白色革命”逐漸被“白色污染”所取代，地膜使用帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益與其導(dǎo)致的環(huán)境破壞同樣受到社會(huì)的關(guān)注。

2.1 殘膜量的不斷累積，影響土壤再生產(chǎn)能力和農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育

地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用，在保障糧食供應(yīng)、推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展、帶動(dòng)農(nóng)民增收等方面著實(shí)發(fā)揮了重要的作用。但是，隨著連續(xù)多年的廣泛使用，殘留地膜量累積不斷增多。據(jù)新疆農(nóng)業(yè)廳調(diào)查，新疆大部分地區(qū)的土壤耕作層地膜殘留量呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)，其中，棉花主產(chǎn)區(qū)土壤耕作層地膜殘留量高達(dá)16.88kg/667 m2，是全國(guó)平均水平的4～5倍。地膜由高分子聚乙烯化合物及其樹(shù)脂制成，殘留地膜主要以碎片的形式分布于土壤淺層，隨著覆膜年限的延長(zhǎng)而逐年下移，且經(jīng)歷百年也很難徹底降解。這些殘留于土壤環(huán)境中的地膜碎片經(jīng)長(zhǎng)期累積，會(huì)導(dǎo)致土壤耕層理化性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)劣變，嚴(yán)重影響土壤再生產(chǎn)能力和農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育。研究表明，當(dāng)土壤中地膜殘留量達(dá)到120 kg/hm2時(shí)，棉花產(chǎn)量下降16%。連續(xù)覆膜年限的增加及土壤殘膜地膜回收治理不徹底，必然導(dǎo)致“白色污染”超出當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生態(tài)環(huán)境所能承受的限度，嚴(yán)重威脅我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 殘留地膜已成為農(nóng)業(yè)面源污染的重要來(lái)源

由于殘膜地膜回收、利用、治理不徹底，導(dǎo)致絕大部分殘膜留在土壤耕層里或隨意丟棄到環(huán)境中。這些殘留地膜不僅改變?nèi)栏麑永砘匦院蜕飳W(xué)特性，影響植物生長(zhǎng)發(fā)育，降低農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)，而且殘膜分解后產(chǎn)生的有毒物質(zhì)會(huì)對(duì)土壤、大氣、水體造成直接危害或間接危害，潛在隱患難以估量。此外，隨意丟棄的廢棄地膜積聚于河道、湖泊、水塘、道路兩側(cè)農(nóng)田或掛在枝頭，因其在自然環(huán)境中難以降解，遂成為影響農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的一大公害和農(nóng)業(yè)面源污染的重要來(lái)源。

2.3 影響農(nóng)機(jī)具田間作業(yè)

我國(guó)已成為世界上地膜產(chǎn)量和覆蓋量最大的國(guó)家，地膜的廣泛應(yīng)用已成為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重要措施之一，曾一度被喻為“白色革命”。但由于塑料薄膜大量殘留土壤之中并與土壤糾結(jié)在一起，很難將其清理回收。這些薄膜的存在不可避免地影響機(jī)具的通過(guò)性，很容易纏繞犁鏵、深松鏟，甚至堵塞播種施肥等工作部件，嚴(yán)重影響機(jī)具的正常作業(yè)。

2.4 危害家畜健康，影響畜牧業(yè)發(fā)展

殘膜被隨意丟棄在環(huán)境中，收集時(shí)易與牧草、秸稈、飼料混合在一起，牛羊等家畜誤吃殘膜后，可導(dǎo)致家畜胃腸功能失調(diào)甚至死亡。此外，地膜中的增塑劑具有低水溶性和顯著的生物累積性，可通過(guò)土壤系統(tǒng)對(duì)作物產(chǎn)生毒害，并經(jīng)各種途徑威脅糧食安全，進(jìn)而影響人畜健康。

2.5 殘留地膜厚度薄難以回收

地膜回收難的主要原因： 一是 0.008±0.003 mm厚度標(biāo)準(zhǔn)的地膜太薄易碎裂，造成回收率極低；二是基于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的考慮和出苗對(duì)薄膜厚度的要求，農(nóng)民更愿意大量使用0.008 mm以下的超薄地膜；三是殘膜回收利用產(chǎn)業(yè)體系不健全，對(duì)廢舊地膜回收利用率不高；四是對(duì)農(nóng)民是否執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)缺乏監(jiān)管也難以監(jiān)管。盡管2017年12月11日工業(yè)和信息化部、農(nóng)業(yè)部、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委等三部委聯(lián)合發(fā)布了聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定地膜厚度不得小于 0.010 mm，偏差不得高出 0.003 mm，但讓農(nóng)民執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)并不容易。

3 推廣地膜覆蓋技術(shù)、減少殘膜污染的對(duì)策

3.1 加強(qiáng)源頭治理，促進(jìn)農(nóng)田地膜回收再利用

啟動(dòng)實(shí)施農(nóng)膜回收行動(dòng)，不斷加大地膜污染治理力度。出臺(tái)地膜管理?xiàng)l例、回收利用條例等地方法規(guī)，提升廢舊農(nóng)膜資源化利用水平。針對(duì)我國(guó)缺少殘膜回收機(jī)具的現(xiàn)狀，組織科研力量加大研發(fā)力度，為殘膜回收提供適用機(jī)具。建全殘膜回收利用產(chǎn)業(yè)體系，促進(jìn)農(nóng)用地膜回收再利用。

3.2 推廣使用可降解地膜和生物降解地膜

目前，我國(guó)每公頃殘膜回收成本約1 200元，但經(jīng)過(guò)殘膜回收后，地膜殘留率仍普遍在20%以上。加之農(nóng)忙季節(jié)農(nóng)村勞動(dòng)力短缺，更難以實(shí)行地膜回收。隨著人們對(duì)地膜殘留“白色污染”的憂慮，易降解液體地膜和生物降解地膜引起人們關(guān)注。大力推廣可降解地膜和生物降解地膜，是根治殘膜污染的根本途徑。這就需要鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新，扶持生物降解地膜企業(yè)和行業(yè)發(fā)展。建立降解地膜推廣示范區(qū)，采取多種方式鼓勵(lì)支持生物可降解地膜的推廣使用。

3.3 加大宣傳力度，提高人們環(huán)保意識(shí)

日本、歐洲地膜覆蓋栽培后基本實(shí)現(xiàn)100%回收，一方面是地膜厚度厚，破損程度低，利于人拾或機(jī)械化回收；另一方面是人們環(huán)保意識(shí)強(qiáng)，對(duì)土地保護(hù)是發(fā)自?xún)?nèi)心的自覺(jué)行動(dòng)。因此，做好宣傳工作，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，讓保護(hù)土地成為人們的自覺(jué)行動(dòng)，給子孫留下一片凈土，是各級(jí)農(nóng)業(yè)部門(mén)和環(huán)保部門(mén)的重要職責(zé)。

3.4 推行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，提高監(jiān)督檢查力度

聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)按照保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的要求，對(duì)地膜的適用范圍、分類(lèi)、產(chǎn)品等級(jí)、厚度和偏差、拉伸性能、耐候性能等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了修訂，主要表現(xiàn)為“三提高一標(biāo)示”，即提高了地膜厚度、力學(xué)性能、耐候性能和在產(chǎn)品合格證明顯位置標(biāo)示“使用后請(qǐng)回收利用，減少環(huán)境污染”字樣。新標(biāo)規(guī)定地膜厚度不得小于0.010 mm，偏差不得高出 0.003 mm，低出 0.002 mm。如果按照這一標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，有利于杜絕超薄地膜的泛濫，推動(dòng)地膜回收利用，對(duì)于治理農(nóng)田“白色污染”、改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、建設(shè)美麗鄉(xiāng)村具有重要意義。這就要求各級(jí)質(zhì)監(jiān)、工商等部門(mén)加大生產(chǎn)流通領(lǐng)域農(nóng)用地膜監(jiān)督檢查力度，不允許厚度不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)用地膜在市場(chǎng)上銷(xiāo)售。

［1］鄧光聯(lián).我國(guó)地膜覆蓋栽培技術(shù)推廣應(yīng)用情況［J］.耕作與栽培，1985（2）.

［2］周偉，王宏，李志峰，等.大力推廣地膜覆蓋栽培技術(shù)，促進(jìn)內(nèi)蒙古糧食生產(chǎn)發(fā)展［J］.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2010（1）：13-15.

［3］婁春恒.新疆棉花地膜覆蓋栽培技術(shù)的引進(jìn)與推廣［J］.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，1989（1）：2-4.

［4］張樹(shù)波.地膜覆蓋栽培技術(shù)存在的問(wèn)題及對(duì)策［J］.中國(guó)農(nóng)村小康科技，2008（9）：28-29.