農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廢舊塑料殘膜的危害及防治對策

李林海

摘 要：農(nóng)用塑料地膜是重要的生產(chǎn)資料之一，經(jīng)過幾十年的發(fā)展和應(yīng)用，農(nóng)用地膜覆蓋技術(shù)已成為我國農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收的重要手段。然而，由于廢舊殘膜回收困難、回收率低的原因，多數(shù)塑料薄膜殘片聚集在地表和耕作層，嚴(yán)重地影響現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展功能和土壤質(zhì)量，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境帶來一系列的危害。本文分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廢舊殘膜的產(chǎn)生原因、危害和防治對策，對今后農(nóng)用塑料地膜的使用和發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：農(nóng)用廢舊殘膜；危害；防治對策

農(nóng)作物地膜覆蓋栽培技術(shù)已經(jīng)成為世界農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的一項重要措施。我國自1978年從日本引進(jìn)該項技術(shù)，至2000年，我國地膜覆蓋面積達(dá)到740萬公頃，棚膜設(shè)施栽培面積達(dá)到130萬公頃，成為世界上最大的農(nóng)用地膜生產(chǎn)國和使用國。地膜覆蓋栽培技術(shù)的應(yīng)用極大地促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，但隨著地膜的應(yīng)用量和使用年限的不斷增加，廢舊殘膜因無法回收再利用以及難以降解，給土壤和環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。這是因為目前使用的的地膜主要成分是聚乙烯、聚氯乙烯，這些高分子有機化合物，具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性、耐酸堿、不容易被微生物和一些有機溶劑分解，能夠幾十年甚至超過二百年地殘留在土壤中。農(nóng)用地膜隨著使用年限的增加，土壤中殘留的塑料薄膜碎片也越來越多。大量的破碎的塑料殘膜存在土壤中不但影響農(nóng)作物的生長，還給農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民帶來了嚴(yán)重的“白色污染”。

一、農(nóng)業(yè)廢舊殘膜的產(chǎn)生原因

1.我國地膜使用作物及面積之廣泛

據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計，2011年我國地膜用量已達(dá)120萬t，覆蓋栽培面積達(dá)2330萬hm2，未來10年我國地膜覆蓋面積仍將以每年約10%的速度增長。表1列出了2011年我國地膜覆蓋栽培主要應(yīng)用的作物及相應(yīng)的覆蓋面積。其中蔬菜的地膜覆蓋栽培面積最大，達(dá)到570.0萬hm2，棉花和花生的地膜覆蓋面積分列2、3位，分別達(dá)到412.1和407.4萬hm2。預(yù)計2018年我國地膜覆蓋栽培面積可達(dá)3500萬hm2左右，覆蓋作物達(dá)40多種。從目前區(qū)域來看地膜覆蓋技術(shù)在我國已實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。從北方的干旱、半干旱地區(qū)到南方的高山、冷涼地區(qū)都有一定面積的應(yīng)用。

2.廢舊殘膜回收困難

塑料大棚所使用的塑料薄膜一般比較厚，可以使用1～2年，而農(nóng)用地膜相對來說就比較薄，只能使用一季，同時也不耐老化、易碎，不容易回收，用后廢舊殘膜留落田間、地頭，隨風(fēng)四處飄落，造成更大范圍農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染。國際上規(guī)定塑料地膜不小于0.012mm，我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為不小于0.008mm。而一些生產(chǎn)企業(yè)為滿足農(nóng)民朋友降低生產(chǎn)投入的要求，生產(chǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)的超薄農(nóng)用地膜，這種地膜強度低，經(jīng)過太陽光照射后極易老化，形成更小的碎片，回收更加困難，即使能夠回收，但是利潤很低，人們也不愿意去回收。

3.廢舊殘膜分解緩慢

土壤中的廢舊塑料殘膜，在微生物和有機溶劑的作用下分解相當(dāng)緩慢，其完全分解需要幾十年甚至幾百年的時間。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的使用年限的不斷增加，廢舊殘膜在土壤中的積累越來越多，最終導(dǎo)致土壤物理性狀的改變，造成土壤質(zhì)量下降，影響農(nóng)作物生長發(fā)育。

二、農(nóng)業(yè)廢舊殘膜的危害

1.對土壤物理性狀的影響

一年又一年，隨著塑料薄膜使用時間增長，進(jìn)入到田間的殘舊薄膜也越來越多。這些塑料薄膜殘片多聚集在地表和耕作層，不僅影響土壤中的水、肥、氣、熱的活動，還給土壤環(huán)境帶來污染，不利于農(nóng)業(yè)的生態(tài)平衡。作物根系扎不下去，抑制作物對水肥的吸收，進(jìn)而引起作物生長發(fā)育不正常，最終導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。表2列出了農(nóng)用塑料薄膜殘片對土壤孔隙度等物理性狀影響的試驗結(jié)果。還有試驗結(jié)果證明殘膜碎片越大，對土壤的這種影響越嚴(yán)重。

2.對農(nóng)作物生長和產(chǎn)量的影響

由于塑料殘膜的影響和土壤結(jié)構(gòu)的破壞，必然會對農(nóng)作物生長產(chǎn)生不良的影響。受害作物主要表現(xiàn)是出苗慢，出苗率低，缺苗斷垅多，幼苗長勢弱，分糵少，胚根不易穿過殘膜碎片，根系淺，生長發(fā)育不良。隨著地膜覆蓋種植時間的推移和土壤中的殘膜逐年積累，土壤水分和養(yǎng)分供用受阻，農(nóng)作物產(chǎn)量也會越來越低，若不能及時采取有效的殘膜清理回收，將會大大降低地膜覆蓋的作物產(chǎn)量和質(zhì)量，其經(jīng)濟(jì)損失將無法估量。表3是殘膜對玉米生長影響的試驗結(jié)果，從表中可以看出隨著殘膜數(shù)量的增加，玉米受到的影響逐漸加重，殘膜數(shù)量在37.5～450Kg/hm2范圍內(nèi)，玉米減產(chǎn)達(dá)10.5%～44.2%。

殘膜對茄子、白菜等蔬菜作物的植株、根重、主根生長量等有極顯著的影響。從表4所列的殘膜對茄子影響試驗結(jié)果可以看出，茄子株高受殘膜的影響不大，但產(chǎn)量卻大幅度下降；當(dāng)殘膜量為2.5g/m2時，茄子減產(chǎn)29.5%、白菜減產(chǎn)1.95%，而當(dāng)殘膜量為10.0g/m2時，茄子減產(chǎn)達(dá)59.6%、白菜減產(chǎn)14.7%。

3.對農(nóng)村衛(wèi)生環(huán)境的影響

每年秋收后，大量的農(nóng)用廢舊塑料殘片留落田間地頭，隨風(fēng)漫天飛舞，有的懸掛在樹枝、電線桿上，有的散落在鐵路、公路兩旁，有的飄落在江河湖泊水面上。有礙觀瞻，造成視角污染。還有一部分混雜在雜草或秸稈中被一起燃燒，產(chǎn)生大量的氯化氫、一氧化碳和硫化物等有毒有害氣體，造成二次污染。

4.對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響

為了農(nóng)用塑料薄膜具有很強的塑性，一些企業(yè)在生產(chǎn)過程中一般都會添加鄰苯二甲酸二異丁酯這種增塑劑。鄰苯二甲酸二異丁酯屬于有毒化學(xué)品，在太陽光照射下釋放出具有極強的毒性氣體，對蔬菜、人的眼睛和皮膚都有刺激作用。這種有毒氣體被植物葉片吸收后，能夠抑制農(nóng)作物的光合作用，在植物的可食部分積累起來可使農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降，進(jìn)一步影響人們的身體健康。

三、農(nóng)業(yè)廢舊地膜的危害防治對策

1.制定和實施積極的廢舊地膜回收政策

為了改善農(nóng)村現(xiàn)行土地污染現(xiàn)象，遏制“白色污染”。近期，農(nóng)業(yè)部印發(fā)《農(nóng)膜回收行動方案》，提出到2020年，全國農(nóng)膜回收網(wǎng)絡(luò)不斷完善，資源化利用水平不斷提升，農(nóng)膜回收利用率達(dá)到80%以上，“白色污染”得到有效防治。建立暢通的廢舊農(nóng)膜回收渠道，積極扶持發(fā)展廢舊農(nóng)膜回收企業(yè)。對新建和擴(kuò)建的廢舊塑料殘膜回收點和加工企業(yè)實行免征各種稅費，同時對各個收購點和加工企業(yè)在資金上給予大力扶持。當(dāng)?shù)卣畱?yīng)在供電、用地、辦理營業(yè)執(zhí)照等方面為廢舊農(nóng)膜回收企業(yè)提供方面。實踐證明，只有充分發(fā)揮廣大人民群眾的積極性，“白色污染”才能得到有效的遏制。

2.嚴(yán)格執(zhí)行國家農(nóng)用塑料薄膜生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

塑料地膜的厚度直接關(guān)系到其產(chǎn)品的保溫、保濕、耐老化性能。已有試驗結(jié)果表明，當(dāng)塑料表薄膜厚度從200μm減少到50μm時，紅外線透過率從55%增加至60%；當(dāng)厚度從100μm降至20μm時，保溫性能減少至1/8，耐老化性能也隨厚度變薄而急劇下降。因此，無論是從農(nóng)用塑料地膜的保溫保濕、抗老化性能和機械強度考慮，還是從地膜用后易于回收、有利于防治白色污染出發(fā)，都需要嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)塑料地膜，即農(nóng)用塑料地膜的厚度不應(yīng)小于0.008m.。

3.推廣適時揭膜技術(shù)，提高農(nóng)膜回收率

傳統(tǒng)揭膜技術(shù)是在農(nóng)作物收獲后的揭膜方法。傳統(tǒng)揭膜由于農(nóng)膜受陽光照射時間長，農(nóng)膜老化程度大，強度較低，又加上農(nóng)作物收獲時耕作的影響，破碎的多，碎片小，給回收帶來難度，回收率低。而適時揭膜技術(shù)是在農(nóng)作物收獲之前、針對不同農(nóng)作物選定不同的最佳時期揭去農(nóng)膜。適時揭膜技術(shù)可大大縮短農(nóng)膜覆蓋時間，揭膜時塑料農(nóng)膜由于受到陽光照射時間短，老化程度小，強度高，與傳統(tǒng)揭膜技術(shù)相比可提高農(nóng)膜回收20%～30%，回收后的塑料農(nóng)膜可以得到資源化的重復(fù)利用；另外，揭去農(nóng)膜又可以降低農(nóng)田土壤濕度，有利于抑制農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生，使農(nóng)作物的病情指數(shù)下降。適時揭膜還有利于農(nóng)作物的后期田間管理，便于中耕除草、追肥、鏟趟等中耕作業(yè)，防止農(nóng)作物倒伏。

4.積極推廣應(yīng)用可降解新型農(nóng)膜

可降解農(nóng)膜可分為光降解農(nóng)膜和生物降解農(nóng)膜或二者合一的雙降解農(nóng)膜。光降解農(nóng)膜在生產(chǎn)中加入光降解劑，鋪敷于地面上在太陽光的照射下即可降解。生物降解農(nóng)膜在生產(chǎn)中加入淀粉等易分解有機物，這種農(nóng)膜即使埋入土壤中，在土壤微生物的作用下，經(jīng)過2～3個月時間也可降解，從而有利于消除塑料農(nóng)膜對生態(tài)環(huán)境造成的“白色污染”?？山到廪r(nóng)膜由于價格高和適時降解點難于掌握，僅在經(jīng)濟(jì)價值高的作物中使用，還不能推廣于大面積的推廣應(yīng)用[10]。由此可見，推廣應(yīng)用可降解農(nóng)膜尚有大量工作需要科技人員去研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳阜.農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué).北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社.2011.

[2]馮海.甘肅省農(nóng)膜利用現(xiàn)狀和存在問題及解決途徑[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué).2012（11）：152-154.

[3]陳東城.我國農(nóng)用地膜應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J].甘蔗糖業(yè).2014（4）：50-54.

[4]張玉龍.農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù).中國農(nóng)業(yè)出版社，北京：1990.

[5]劉高峰，周雷茸.土壤通氣不良對作物的影響及改善措施.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技[J].2015（13）：272-274.

[6]嚴(yán)昌榮，梅旭榮，何文清等.農(nóng)用地膜殘留污染的現(xiàn)狀與防治[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報.2006，22（11）：269-272.

[7]劉金軍，王環(huán).農(nóng)用地膜的污染及防治對策研究[J].山東工商學(xué)院學(xué)報.2009.23（6）：9-13）.

[8]張建中，張玉峰，段月梅.論農(nóng)田“白色污染”的防治途徑.山西農(nóng)機[J].2000（12）：16-17.

[9]楊惠娣.塑料地膜與生態(tài)環(huán)境.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

[10]張景云，張英武，鞠成梅，蔡敦江?？山到廪r(nóng)膜在玉米上的應(yīng)用研究.現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)[J].2003（9）：10-12.