農業(yè)地膜殘留污染現(xiàn)狀及防治措施

摘要：指出了隨著近年來地膜覆蓋技術的大量推廣使用，在為我國農業(yè)生產帶來巨大經濟效益的同時地膜殘留的危害也日益突出，嚴重制約了我國農業(yè)生產與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在查閱大量文獻的基礎上，對我國農業(yè)地膜使用及殘留現(xiàn)狀、地膜對土壤、農作物的危害進行了分析，提出了農用地膜殘留污染的防治措施與對策，旨在農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)地膜殘留污染監(jiān)管和治理提供科學依據(jù)和技術支撐。

關鍵詞：農用地膜;殘留;污染;防治

中圖分類號：X131 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）22-0113-02

1 引言

20世紀80年代開始，隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，地膜覆蓋技術的引進為我國農業(yè)生產帶來了巨大效益，成為我國農業(yè)生產栽培的重要技術之一。地膜覆蓋技術由于具有顯著的集雨、蓄水、增溫、保墑等作用而被大面積推廣應用，為我國農業(yè)發(fā)展、糧食增產、農業(yè)增效、農民增收做出了重要貢獻。同時地膜殘留的危害也日益突出，對我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展構成威脅。我國農用地膜以聚乙烯為主要成分，難以收集及降解，在土壤中可以殘留200～400年。我國作為農業(yè)大國，耕地面積廣闊，地膜覆蓋使用量和使用面積逐年攀升，但地膜殘留長期會引起土壤質量退化，造成作物減產;另外，地膜分解產生的鄰苯二甲酸酷類有機污染物還會通過食物鏈富集作用對人類健康造成危害。因此，積極開展地膜殘留使用現(xiàn)狀、危害及其防治措施研究對促進農業(yè)生產、改善土壤環(huán)境、保障生態(tài)安全具有重要意義。

2 我國地膜農業(yè)應用及殘留現(xiàn)狀

2.1 地膜的農業(yè)應用范圍廣

地膜覆蓋技術自1970年引入我國后，對我國農業(yè)生產方式和區(qū)域種植方式產生巨大影響。地膜覆蓋技術的應用推廣使我國農業(yè)產量和效益大幅度提高。相較于歐美發(fā)達國家，我國農用地膜應用雖然起步晚，但發(fā)展迅速，地膜使用面積和應用范圍逐漸擴大，已經成為地膜覆蓋栽種大國，其中應用面積較大的有玉米、棉花、蔬菜和薯類。根據(jù)1998～2015年我國農膜覆蓋面積和使用量統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，我國地膜覆蓋面積和使用量呈現(xiàn)逐年攀升態(tài)勢，其中，地膜使用量從1998年的67.2萬t增加到2015年的145.5萬t，增幅達2倍以上。統(tǒng)計也表明，我國地膜覆蓋面積從1998年的1.0萬hm²增加到2015年的1.8萬hm²，其中在2011年我國地膜覆蓋面積達到最高為1.9萬hm²。另外，據(jù)《中國農村統(tǒng)計年鑒2018》數(shù)據(jù)顯示，2017年我國農用地膜使用量排名前三的地區(qū)是新疆自治區(qū)、山東省、甘肅省，分別是21.9萬t、11.4萬t、10.8萬t。地膜覆蓋應用也從經濟作物擴展到了糧食作物，應用面積比較大的有玉米、蔬菜、棉花和薯類。

2.2 地膜的殘留現(xiàn)狀

我國農用地膜以聚乙烯為主要成分，通常難以收集和降解，在土壤中可以殘留200～400年。研究表明殘留在土壤中的地膜主要分布于耕作層，其中0～10cm土層中地膜殘留量占2/3左右，其余分布在10～30cm土層，而40cm土層以下少有分布。研究表明地膜殘留分布在不同地區(qū)、種植作物及不同覆膜方式間存在差異。其中新疆地區(qū)棉田土壤殘膜量約為265.3kg/hm²，地膜殘留量居全國之首，而甘肅、內蒙古、東北、山西、河北部分地區(qū)棉田土壤平均殘膜量在100kg/hm²以上。張丹等對華北地區(qū)地膜殘留的研究表明土壤耕層地膜殘留分布范圍為0.2～82.2kg/hm²，均值為26.8kg/hm²;蘇國樟等研究發(fā)現(xiàn)貴州省畢節(jié)市0～25cm土層煙地中的殘膜量為194.3kg/hm²?？梢姡覈r用地膜殘留量隨地膜覆蓋面積和使用量逐漸增加，地膜殘留污染治理問題刻不容緩。

3 地膜殘留的危害

3.1 地膜殘留對農田土壤環(huán)境的影響

地膜殘留對土壤環(huán)境的主要危害表現(xiàn)在土壤理化性狀的破壞、水肥運移特性的轉變和土壤生物活性的降低。一般來說，殘留在土壤表層會改變土壤結構，切斷土壤孔隙的連續(xù)性，阻礙農田土壤水分運動。研究表明隨著土壤中殘膜量增加，土壤容重不斷增大，土壤孔隙率減小。由于土壤地膜殘留會導致土壤水分人滲受阻，進而會引起土壤pH值上升，堿解氮、速效磷、有機質等含量呈下降趨勢。另外，研究還發(fā)現(xiàn)地膜殘留碎片對土壤中微生物群落也影響，土壤中地膜碎片的存在導致殘膜表面微生物活性隨殘膜量的增加而降低，土壤微生物活性降低會進一步引起土壤肥力水平下降、土壤板結等問題。

3.2 地膜殘留對農作物生長發(fā)育及產t的影響

土壤中地膜殘留會對作物生長發(fā)育和產量產生重要影響。多數(shù)研究表明地膜殘留大多分布于0～30cm土壤耕作層，而農作物播種深度一般在地下10cm左右，土壤中殘膜分布于種子周圍或將種子包裹覆蓋，使種子因為吸水障礙、殘膜阻隔等原因無法正常發(fā)芽，使作物爛芽率、出苗率及根系畸形率大大增加。大量研究結果也表明當土壤地膜殘留量達到一定數(shù)量時會引起作物生產環(huán)境惡化和生長發(fā)育減緩，進而造成農作物減產。辛靜靜等對玉米出苗率的研究發(fā)現(xiàn)，當殘膜量為360kg/hm²和720kg/hm²時，與對照相比玉米分別減產12.4%和15.6%。董合干等對新疆棉花的研究發(fā)現(xiàn)當殘膜量達1000kg/hm²，與對照相比棉花的成苗率和產量分別下降15.5%和18.0%。另外，研究還發(fā)現(xiàn)當土壤中殘膜量高于360kg/hm²時，小麥的單株分孽、葉片數(shù)、根數(shù)均減少。

4 農用地膜污染的防治措施與對策

4.1 加大農用地膜回收管理

針對我國農用地膜類型多樣、污染殘留量大、范圍廣等特點，地膜回收工作開展應注意以下兩方面：①鼓勵相關科研機構研發(fā)殘膜回收機械的研制，促進和提高殘膜的回收，利用減輕農民工作負擔。②政府應出臺相關的農用地膜管理規(guī)定或地方性法規(guī)，加強地膜管理，規(guī)范生產、銷售和使用，杜絕不合格地膜上市流通和使用，同時對廢舊地膜的回收提供政策上支持和經濟上的扶持。

4.2 大力推廣新型環(huán)?？山敌缘啬?/p>

普通農用地膜通常以聚乙烯為主要成分，難以收集及降解，因此大力推廣新型環(huán)?？山敌缘啬τ趹獙ν恋亍鞍咨廴尽焙铜h(huán)境污染具有重要意義。目前新型環(huán)保地膜的種類主要有光降解、生物降解和光一生物雙降解地膜、液態(tài)地膜、紙地膜和麻地膜等。但新型生物可降解性地膜生產工藝復雜，成本相對與普通地膜較高，因此在市場應用上國家和政府部門應提供政策性補貼和相關產業(yè)扶持力度，促進農業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。

4.3 示范推廣揭膜種植

掌握好農時，確定作物合理揭膜時期，大力推廣適期揭膜技術。針對不同地區(qū)不同植物的生長周期，確定作物的最佳揭膜時間，充分利用薄膜的覆蓋作用，同時還能有效緩解殘膜對土壤及環(huán)境帶來的污染。適期揭膜，地膜尚未老化不易破碎、膜上沒有淤泥，很容易將膜揭掉，省力省工，不僅使地膜的回收率提高，而且還能使作物增產。

4.4 加強宣傳引導

土地是農民的生存之源、發(fā)展之本和生活保障，因此必須重視對農民的宣傳教育和引導工作。充分利用廣播、網(wǎng)絡、橫幅標語、散發(fā)宣傳資料及科技下鄉(xiāng)等形式，向農民大眾講解長期土地覆膜殘留對農作物生長以及生態(tài)環(huán)境的危害，提高農民的環(huán)境保護意識和責任意識，增強農民回收土地殘膜的積極性。

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收稿日期;2019-09-29

作者簡介：方昭（1992-），男，助理工程師，碩士，主要從事退化及未利用土地整治技術研究。