地膜覆蓋帶來的殘膜污染與解決對策

李開宇 楊寧 馮良山 肖繼兵 于景春

摘?要：地膜覆蓋帶來的殘膜污染問題日益嚴(yán)重，它所造成的危害的嚴(yán)重性必須引起高度警惕和重視。闡述了農(nóng)田殘膜污染的狀況及所造成的危害，分析了農(nóng)田殘膜污染產(chǎn)生的原因，提出了解決對策。

關(guān)鍵詞：地膜覆蓋;殘膜污染;解決對策

中圖分類號：S565文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.02.018

地膜覆蓋栽培技術(shù)是采取農(nóng)用塑料薄膜覆蓋在地表，實(shí)現(xiàn)保水、增溫、高產(chǎn)栽培技術(shù)，是20世紀(jì)80年代從日本引進(jìn)我國，在全國29個(gè)省、市、自治區(qū)推廣應(yīng)用。采用地膜覆蓋栽培技術(shù)在干旱、半干旱地區(qū)應(yīng)用，可調(diào)節(jié)地溫，節(jié)約水資源，改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，提高糧食產(chǎn)量，增加農(nóng)民收入。地膜覆蓋栽培技術(shù)在保障國家糧食安全方面發(fā)揮了重要的作用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，曾被譽(yù)為“白色革命”。然而，由于對殘膜所造成的危害認(rèn)識不足，殘膜回收技術(shù)和機(jī)械的研究開發(fā)嚴(yán)重滯后，被譽(yù)為“白色革命”的地膜覆蓋栽培技術(shù)在創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)和社會效益的同時(shí)，也帶來了嚴(yán)重的“白色污染”。對此，必須引起高度警惕和重視。

1?農(nóng)田殘膜污染的狀況

地膜覆蓋栽培技術(shù)不僅對我國農(nóng)業(yè)耕作制度改革、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了重大而深遠(yuǎn)的影響，而且對千百萬貧困農(nóng)民脫貧致富奔小康也作出了直接貢獻(xiàn)。近年來，地膜覆蓋栽培技術(shù)由一開始的高附加值的經(jīng)濟(jì)作物栽培向低附加值的糧食作物覆蓋栽培發(fā)展。地膜覆蓋栽培技術(shù)在我國的發(fā)展速度之快，應(yīng)用作物品種之多，推廣普及面積之廣，在我國農(nóng)業(yè)新技術(shù)推廣史上是十分罕見的。地膜使用量從1981年的0.6萬t增加到2015年的145.5萬t，使用量增長約250倍，且占世界地膜使用總量的近90%。

20世紀(jì)90年代初，覆蓋地膜的農(nóng)田均出現(xiàn)不同程度的地膜殘留，1990年浙江省對多年的覆蓋棉田調(diào)查結(jié)果指出，0～20 cm深的土層中，每畝殘膜量至少為3.2 kg。湖北省農(nóng)用塑料薄膜殘留調(diào)查，地膜的殘留量隨覆蓋時(shí)間的遞進(jìn)而增高，覆蓋1年的平均殘留量為0.98 kg/畝，覆蓋2年的為1.79 kg/畝，覆蓋3年的為2.94 kg/畝。經(jīng)測算，該省8年地膜累計(jì)殘留量達(dá)3147.3 t，平均殘留量為0.7 kg/畝·年，殘留率為12.3%。新疆建設(shè)兵團(tuán)對連續(xù)覆蓋3年的棉田調(diào)查結(jié)果，30 cm的耕層每平方米平均有殘膜187塊，重15.078 g，折合每畝殘膜量10.052 kg。2014年調(diào)查結(jié)果表明，華北地區(qū)土壤耕作層殘膜量每畝為0.014～5.1 kg，其平均值為1.8 kg/畝。

2?農(nóng)田殘膜污染的危害

2.1?對土壤的危害

地膜易碎但不易分解，殘留在農(nóng)田土壤中的地膜對土壤特性會產(chǎn)生不利影響。殘留地膜會影響農(nóng)田土壤水分的滲透性，造成土壤含水量降低。農(nóng)田土壤中的地膜還可能使土壤孔隙度下降、通透性降低，在一定程度上破壞農(nóng)田土壤氣相交換。

2.2?對作物生長的危害

殘留在土壤中的地膜會對土壤的理化性狀產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響農(nóng)作物根系伸展，造成根部吸水及養(yǎng)分運(yùn)輸?shù)哪芰ο陆?，影響作物出苗保苗、生長發(fā)育，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。山西省棉花研究所通過模擬試驗(yàn)，將不同量的殘膜混入土壤后，土壤的容重表現(xiàn)為下降的趨勢。土壤容重減少，雖是土壤性狀良好的一項(xiàng)指標(biāo)，但因塑料的不透性，又給土壤帶來新的問題。從出苗情況看，棉花的出苗率和死苗率與不同殘膜量之間雖無明顯的規(guī)律性，但地面上的殘膜對棉花出苗過程則有顯著的抑制，殘膜蓋苗率和殘膜壓苗不出苗率，均隨殘留量的增加而加重，最高者達(dá)到17.3%。造成不出苗和死苗的原因，同樣與種子播在殘膜上，因吸不到足夠的水分而不能出土，種子萌發(fā)后，因幼苗的根系穿不透殘膜，使水分、養(yǎng)分虧缺，因而干枯死亡。

3?導(dǎo)致農(nóng)田殘膜污染的原因

（1）農(nóng)民環(huán)保意識淡薄。長期以來人們只追求土地產(chǎn)量的最大化，人們經(jīng)濟(jì)收益的最大化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上只注意地膜覆蓋栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用，沒把其產(chǎn)后的清膜回收工作，有組織有計(jì)劃地落實(shí)下來。只注意了一時(shí)一季的經(jīng)濟(jì)效益，忽視了殘膜給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所帶來的潛在危害。長期大量殘膜累積于土壤中，破壞環(huán)境的同時(shí)影響作物的正常生長。

（2）殘膜回收再利用產(chǎn)業(yè)鏈不健全。農(nóng)用地膜回收價(jià)格偏低，影響了農(nóng)民的回收積極性，加之收購網(wǎng)點(diǎn)少、加工企業(yè)少，加工技術(shù)不成熟、成本較高、經(jīng)濟(jì)效益較低等，加上農(nóng)民對廢膜殘留的危害認(rèn)識不足，不愿意把時(shí)間花費(fèi)在回收工作上，導(dǎo)致回收再利用難度大。

（3）人工回收困難較大。農(nóng)作物地膜栽培時(shí)，為了固定地膜和保證其密閉，周圍一般都要用土壓實(shí)。隨著時(shí)間的推移，一部分地膜粘附在地面，一部分則埋入土中。特別是薄膜受風(fēng)吹日曬和機(jī)具耕作后，變得很小，人工撿拾起來十分困難。而國內(nèi)殘膜回收設(shè)備，沒有得到足夠的重視，沒有大范圍推廣應(yīng)用，殘膜的機(jī)械回收率不高。

（4）地膜超薄不易撿拾。農(nóng)用地膜材質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，難以分解，自然條件下難以降解，在土壤中可殘存200～400年。國際上地膜的厚度標(biāo)準(zhǔn)一般為12～20 μm，而我國目前推廣的地膜厚度只有5～6μm，甚至更薄。用超薄地膜取代普通地膜雖可大幅度地降低生產(chǎn)成本，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，但它老化速度快，易破碎，不易撿拾。

4?控制農(nóng)田殘膜污染的建議與措施

（1）提高農(nóng)民的環(huán)保意識。

政府部門要對地膜使用和殘膜回收工作給予足夠的重視，加大宣傳力度，提高農(nóng)民的環(huán)保意識，充分調(diào)動廣大農(nóng)民參與農(nóng)田殘膜污染治理的積極性。利用廣播、電視、官方微博、微信公眾號、手機(jī)客戶端等宣傳途徑，向社會與農(nóng)民群眾宣傳殘膜對農(nóng)作物、土地環(huán)境以及子孫后代造成的危害。

（2）研究生產(chǎn)可降解地膜?？茖W(xué)家們研制出三種可可降解地膜：光降解膜、生物降解膜、光—生物降解膜。這種薄膜在微生物或光作用下能降解成無機(jī)物、CO和水后進(jìn)入土壤，進(jìn)而避免殘留危害。這些新型塑料是避免殘膜污染的一個(gè)方向，包括我國在內(nèi)的許多國家，都已研制出來，例如中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所研制的可光解地膜、蘭州化學(xué)研究所研制的可溶解地膜、北京塑料研究所研制的非淀粉可控光—生物降解塑料膜等。但目前這種新型可降解地膜推廣范圍還是很小，主要原因是成本高，可降解地膜價(jià)格比普通地膜高15%左右，影響了農(nóng)民使用的積極性。希望國家能重視這種環(huán)保地膜的使用，給予一定的補(bǔ)貼，支持農(nóng)民購買使用可降解地膜，使其范圍逐步擴(kuò)大，代替普通塑料地膜的使用，減少土地的白色污染。

（3）加大機(jī)械清膜力度。我國地膜污染殘留量大、范圍廣，要徹底回收土壤中的殘膜，僅靠人工回收是不夠的，必須采用機(jī)械的方式來解決。機(jī)械清膜具有速度快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，20世紀(jì)80年代，我國已經(jīng)開展了殘膜回收機(jī)械的研制，以殘膜回收的工作原理來分有摟集式、揭膜式、撿拾式等。遼寧省農(nóng)機(jī)研究所研制的殘膜清除機(jī)，可與小型拖拉機(jī)配套，適用于人工和機(jī)械鋪膜的田塊，清除率達(dá)70%～80%，每小時(shí)工作效率為7.3畝比工清膜提高工效15倍。沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的起膜、拾膜協(xié)同作業(yè)的鏟齒組合式殘膜回收裝置。機(jī)械清膜工作效率高，使用成本也比較高，希望地方政府給予相關(guān)政策予以扶持。

（4）加大廢舊殘膜的深加工利用。當(dāng)前許多國家都把開發(fā)廢舊塑料的回收處理，作為塑料工業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一。廢膜回收加工，是地膜栽培新技術(shù)帶來的新產(chǎn)業(yè)，其原料充足，經(jīng)濟(jì)效益高，大有發(fā)展前途。同時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高廢膜的收購價(jià)格，以鼓勵農(nóng)民回收舊膜的積極性。

5?結(jié)束語

殘膜污染已嚴(yán)重制約我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，解決這一問題刻不容緩。政府部門應(yīng)建立健全長效機(jī)制，制定有效的政策法規(guī)，約束殘膜污染行為;提高農(nóng)民的環(huán)保意識，充分調(diào)動廣大農(nóng)民參與農(nóng)田殘膜污染治理的積極性;加大可降解地膜的研制生產(chǎn);同時(shí)加大機(jī)械殘膜回收力度等措施;從“資源—產(chǎn)品—廢棄物—再生資源”產(chǎn)業(yè)鏈全面考慮，進(jìn)一步推進(jìn)殘膜回收再利用技術(shù)創(chuàng)新。

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