新疆典型覆膜地區(qū)農(nóng)戶殘膜污染治理行為調(diào)查與分析

雷 蕾，湯秋香，陳利軍，靳 拓，劉 勤，寶 哲

（1新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，烏魯木齊 830052；2農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)膜污染防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；3農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站，北京 100125)

0 引言

地膜覆蓋具有增溫保墑、提高土壤微生物活性以及抑制雜草等作用，該技術(shù)的應(yīng)用顯著的增加了作物產(chǎn)量[1-3]，推動了中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。隨著地膜覆蓋技術(shù)的推廣，應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，應(yīng)用區(qū)域從中部擴(kuò)大到了全國[4]，應(yīng)用作物也從最初的蔬菜擴(kuò)展到了大部分作物[5]。據(jù)《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》的數(shù)據(jù)顯示，2018年，全國地膜使用量超過140萬t，覆蓋面積約為1776.5萬hm2，其中新疆地膜的覆蓋面積和使用量分別為351.2萬hm2、23.8萬t，是全國覆膜面積最廣、地膜使用量最大的地區(qū)。地膜在大量應(yīng)用的同時所造成的污染也不可忽視，由于普通地膜的難以降解性[6]，以及對殘膜危害的不重視[7]，致使農(nóng)田中的殘膜量逐年累積，不僅影響作物的生長發(fā)育，還污染環(huán)境、影響機(jī)具作業(yè)[8-11]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)新疆農(nóng)田平均殘膜量已達(dá)255 kg/hm2，是全國平均水平的4～5倍[4]，新疆殘膜污染嚴(yán)重，開始威脅著當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展[12-14]。新疆政府當(dāng)前高度重視農(nóng)田殘膜污染治理工作，在加大殘膜回收力度的同時大力推廣可降解地膜，在各地區(qū)建立了殘膜治理示范點(diǎn)，取得了系列研究成果。在農(nóng)田殘膜污染治理工作中，農(nóng)戶是實(shí)施者，也是主力軍[15]，起著關(guān)鍵的作用，因此對農(nóng)戶的殘膜治理行為展開研究對殘膜治理工作具有重要意義。當(dāng)前農(nóng)戶對殘膜的危害有了一定程度上的認(rèn)識，但是殘膜治理現(xiàn)狀仍不容樂觀，有研究表明，除殘膜危害認(rèn)知水平外，農(nóng)戶的家庭收入、從事農(nóng)業(yè)人數(shù)以及覆膜面積等對農(nóng)戶殘膜回收行為也具有顯著影響[16-18]，同時也有研究表明成本和收益對農(nóng)戶生態(tài)治理行為也具有重要影響[19]。本研究在此基礎(chǔ)上，針對新疆主要覆膜地區(qū)農(nóng)戶的殘膜治理情況進(jìn)行問卷調(diào)查，并對其殘膜治理行為的影響因素進(jìn)行分析，旨在為新疆進(jìn)一步治理農(nóng)田殘膜污染提供相應(yīng)的理論依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

新疆地處西北內(nèi)陸，年日照時間達(dá)2500～3500 h，年平均降水量為150 mm左右，屬于典型的綠洲灌溉農(nóng)業(yè)地區(qū)。干旱少雨的自然條件使地膜覆蓋技術(shù)在全疆得到了很好的發(fā)展，覆膜面積超過10萬hm2的地區(qū)有6個，排在前五的為阿克蘇、喀什、巴州、昌吉及塔城等地區(qū)，總體上覆膜率超過60%。

有研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，新疆農(nóng)田殘膜污染嚴(yán)重，并且不同地區(qū)殘膜污染情況存在明顯差異。南疆棉田殘膜污染較為嚴(yán)重，特別是喀什地區(qū)，棉田平均殘膜量高達(dá)267.31 kg/hm2，其次為巴州地區(qū)，棉田平均殘膜量為243.43 kg/hm2，而阿克蘇以及和田地區(qū)棉田平均殘膜量則分別為236.7、158.4 kg/hm2[20]；同樣北疆不同地區(qū)地膜殘留情況也存在差異，其中塔城地區(qū)殘膜污染尤為嚴(yán)重，農(nóng)田殘膜量高達(dá)357 kg/hm2，而博州和昌吉地區(qū)耕地殘膜污染程度相差不大，但都遠(yuǎn)超國家標(biāo)準(zhǔn)值75 kg/hm2，約為300 kg/hm2[21-24]。

1.2 數(shù)據(jù)來源

課題組于2019年6—9月針對塔城、昌吉、阿克蘇、喀什以及巴州等地區(qū)分別針對當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)人員以及使用地膜的農(nóng)戶展開調(diào)研，本研究僅對農(nóng)戶的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析，調(diào)查問卷的內(nèi)容主要包括農(nóng)戶的基本信息、農(nóng)業(yè)基本信息、地膜使用現(xiàn)狀、農(nóng)戶殘膜認(rèn)知情況、農(nóng)戶殘膜治理行為等。共計(jì)發(fā)放問卷調(diào)查600份，回收535份，其中有46份調(diào)查問卷信息缺失嚴(yán)重，回收的有效問卷489份。有關(guān)地膜使用情況的數(shù)據(jù)來源于《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》以及各地區(qū)農(nóng)業(yè)推廣部門。

1.3 研究方法

本研究中農(nóng)戶殘膜治理行為表現(xiàn)為“是”與“否”2種情況，因此，應(yīng)用二元Logistic回歸模型對農(nóng)戶的殘膜治理行為進(jìn)行因素分析是可行的。建立函數(shù)表達(dá)式如(1)所示。

變形后Logistic線性表達(dá)式如(2)所示。

式中，P為農(nóng)戶選擇治理殘膜污染的概率，b0為截距，bi為xi待估系數(shù)。

表1 調(diào)查農(nóng)戶分布表

1.4 數(shù)據(jù)分析

本研究數(shù)據(jù)處理和分析采用Excel和SPSS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)戶基本信息

由表2可知，此次參與調(diào)查的農(nóng)戶集中于40～50歲，文化程度主要為中學(xué)，占比68.3%；在農(nóng)業(yè)收入上，主要在5～10萬之間，占比40.8%；主要經(jīng)濟(jì)來源為農(nóng)業(yè)種植，占比85.8%；家庭從事農(nóng)業(yè)的人數(shù)主要為2人，占比75%；覆膜面積3.33～6.67 hm2的較多，占比42.5%。在對殘膜回收技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對于各地殘膜回收站的配套情況，有64.2%的農(nóng)戶是不清楚或者認(rèn)為沒有；認(rèn)為回收殘膜導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)成本和勞動成本增加的超過50%；當(dāng)前機(jī)械化水平還有待提高，只有6.7%的農(nóng)戶認(rèn)為機(jī)具配套情況良好。對農(nóng)戶對可降解地膜的認(rèn)知情況進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，80.8%的農(nóng)戶認(rèn)為可降解地膜價格偏高，而在可降解地膜的拉伸性能、增溫保墑性能以及對作物生長的影響等方面，大部分農(nóng)戶都認(rèn)為與普通地膜相當(dāng)。

表2 調(diào)查農(nóng)戶的基本情況

續(xù)表2

2.2 新疆農(nóng)田殘膜治理基本情況

根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示（表3），超過60%的農(nóng)戶選擇對農(nóng)田中的殘膜進(jìn)行治理，主要是通過回收殘膜的方式進(jìn)行，只有約6.5%的農(nóng)戶選擇使用可降解地膜替代普通PE地膜。在殘膜回收方式上，主要是通過人工—機(jī)械相結(jié)合的方式來進(jìn)行，純機(jī)械回收殘膜的農(nóng)戶很少，這可能是由于當(dāng)前殘膜回收機(jī)效果不理想，所以還需輔以人工才能將地表中的殘膜撿拾干凈。針對回收后的殘膜，大部分農(nóng)戶選擇堆放到當(dāng)?shù)氐幕厥照镜?，讓加工企業(yè)進(jìn)行再次利用；但可能是由于焚燒、深埋等方式處理殘膜不費(fèi)時、成本低[15]，因此約有41.9%的農(nóng)戶對回收后的殘膜選擇焚燒、深埋，這造成了殘膜的二次污染問題。

表3 新疆典型地區(qū)殘膜治理基本情況

2.3 農(nóng)戶殘膜治理行為統(tǒng)計(jì)與分析

2.3.1 農(nóng)戶殘膜治理行為調(diào)研結(jié)果統(tǒng)計(jì) 由表4可以看出，參與問卷調(diào)查的農(nóng)戶的年齡主要集中于40歲以上，并且整體殘膜危害認(rèn)知水平較高，說明當(dāng)前農(nóng)戶已基本認(rèn)識殘膜危害問題。同時調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前各地區(qū)機(jī)械化水平不高、殘膜回收站較少、殘膜回收的好處不明顯，這在一定程度上不利于殘膜的回收，并且超過一半的農(nóng)戶認(rèn)為進(jìn)行殘膜治理會增加成本，包括經(jīng)濟(jì)成本和勞動成本，這都在一定程度上影響了殘膜的回收。當(dāng)前應(yīng)用降解膜的農(nóng)戶較少，約80%的農(nóng)戶認(rèn)為可降解地膜價格偏高，但是對于可降解地膜的拉伸性、增溫保墑性以及與作物生長的匹配度等方面，超過60%農(nóng)戶都認(rèn)為與普地膜相當(dāng)，說明價格是影響當(dāng)前可降解地膜推廣的重要原因。

表4 模型變量說明及描述性統(tǒng)計(jì)

2.3.2 農(nóng)戶殘膜治理行為影響因素實(shí)證結(jié)果 本研究運(yùn)用SPSS軟件對農(nóng)戶殘膜治理的影響因素進(jìn)行分析，將殘膜治理行為作為因變量進(jìn)行二值變量Logistic回歸分析，處理結(jié)果如表5所示。

實(shí)證結(jié)果分析：

（1）農(nóng)戶殘膜回收行為的影響因素。由表5可知，農(nóng)業(yè)收入、殘膜污染認(rèn)知、殘膜回收站、治理效果以及機(jī)械回收水平是影響農(nóng)戶進(jìn)行殘膜回收的重要原因，并通過顯著性檢驗(yàn)，而經(jīng)濟(jì)成本和勞動成本并未通過顯著性檢驗(yàn)。其中農(nóng)業(yè)收入對殘膜治理行為具有負(fù)向引導(dǎo)，殘膜污染認(rèn)知、殘膜回收站、治理效果以及機(jī)械化水平具有正向引導(dǎo)。以上說明：1）隨著農(nóng)業(yè)收入的增加，農(nóng)戶不傾向于回收殘膜。農(nóng)業(yè)收入多的農(nóng)戶一般承包的土地也較多，需要大量的人工，但是當(dāng)前人工費(fèi)逐年增長而回收機(jī)械還不完善，并且增加水肥的施入量可以減輕殘膜對作物的影響，所以農(nóng)戶更愿意以增施水肥而不愿意回收殘膜；2）提高農(nóng)戶的殘膜危害認(rèn)知水平利于殘膜回收工作。隨著農(nóng)戶的認(rèn)知水平的提高，農(nóng)戶對殘膜的危害認(rèn)識越清晰，就能越迫切的對農(nóng)田中的殘膜問題進(jìn)行治理；3）建立殘膜回收站有利于農(nóng)戶回收殘膜。農(nóng)戶回收的殘膜的去向是一個待解決的問題，回收的殘膜如果沒有機(jī)構(gòu)來收，農(nóng)戶一般會選擇堆放在田間，造成了二次污染問題，而如果建立相應(yīng)的殘膜回收站或者加工企業(yè)，不僅可以解決殘膜的去向問題，農(nóng)戶還可以銷售殘膜創(chuàng)造收益，這時農(nóng)戶就更傾向于回收殘膜；4）回收殘膜后對作物的生長的影響是影響農(nóng)戶回收行為的重要原因。如果殘膜回收后對作物生長的益處越明顯，農(nóng)戶就越傾向于回收殘膜；5）機(jī)械化水平顯著影響農(nóng)戶的殘膜回收行為。使用殘膜回收機(jī)回收殘膜不僅節(jié)約大量時間，并且相較于人工費(fèi)，成本也較低，但是當(dāng)前的殘膜機(jī)雖多，但是回收效果并不好，秸稈難以分離，并且含雜率也高，還需輔以人工，并且部分地區(qū)機(jī)械缺少，基本靠人工撿拾，這大大增加了農(nóng)戶的殘膜治理成本，當(dāng)治理成本較高而收益并不比相對提高時，農(nóng)戶就不愿意進(jìn)行治理，所以提高各地殘膜回收機(jī)械化水平有利于殘膜回收工作的開展。

表5 殘膜治理行為的Logistic模型回歸結(jié)果

（2）農(nóng)戶使用可降解地膜的影響因素。由表5可知，從農(nóng)人數(shù)、農(nóng)業(yè)收入、主要經(jīng)濟(jì)來源以及降解膜價格是影響農(nóng)戶使用降解膜的重要原因，并通過顯著性檢驗(yàn)，而降解膜本身的特性和對作物生長的影響并未通過檢驗(yàn)，這表明使用降解膜的農(nóng)戶更多的受經(jīng)濟(jì)原因的影響，具體為：1）從農(nóng)人數(shù)與農(nóng)戶使用可降解地膜呈負(fù)相關(guān)。家庭中從事農(nóng)業(yè)人數(shù)越多，家庭收入就越依賴農(nóng)業(yè)，而降解地膜當(dāng)前還需完善，特別是在棉花上，降解時間和棉花生育期不配套，不能滿足棉花生長需求，使用降解膜對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險較大，所以經(jīng)濟(jì)上對農(nóng)業(yè)依賴越強(qiáng)的農(nóng)戶不傾向于使用降解地膜；2）農(nóng)業(yè)收入與農(nóng)戶使用可降解地膜呈正相關(guān)。隨著農(nóng)業(yè)收入的增加，農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)的關(guān)注度越高，對新事物的接受能力就越強(qiáng)，而且當(dāng)前農(nóng)戶一般不會所有的田地都使用可降解地膜，所以承擔(dān)風(fēng)險的能力就越高；3）經(jīng)濟(jì)來源的多樣性與農(nóng)戶使用可降解地膜呈現(xiàn)正相關(guān)。隨著經(jīng)濟(jì)來源的多樣化，家庭對農(nóng)業(yè)收入的依賴就越低，承擔(dān)農(nóng)業(yè)風(fēng)險的能力就越強(qiáng)，相較于依賴農(nóng)業(yè)的農(nóng)戶更傾向于使用可降解地膜；4）降解地膜的價格與農(nóng)戶的使用行為呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。降解地膜價格偏高是影響農(nóng)戶使用的重要原因[25]，降解膜的價格越高，農(nóng)戶使用的成本就越高，這時農(nóng)戶就越不愿意使用可降解地膜，所以降低可降解地膜生產(chǎn)成本以及銷售價格有利于可降解地膜的推廣使用。5）降解地膜的增溫保墑性、降解特性以及對作物的影響對農(nóng)戶使用降解地膜有一定影響，但未通過顯著性檢驗(yàn)。通過與農(nóng)戶的交流發(fā)現(xiàn)，他們對可降解膜地膜的了解較少，當(dāng)前的主要印象就是價格高，這是顯而易見的成本，只有少部分農(nóng)戶會深入了解進(jìn)而嘗試應(yīng)用可降解地膜，所以降解地膜的增溫保墑性能、拉伸性、降解效果以及是否適合農(nóng)作物的生長會在一定程度上影響農(nóng)戶使用可降解地膜，但是并不是主要原因。

3 討論

3.1 農(nóng)戶殘膜回行為的影響因素分析

研究結(jié)果表明，農(nóng)戶殘膜回收行為受其殘膜危害認(rèn)知水平、農(nóng)業(yè)收入、殘膜回收站、治理效果以及殘膜回收機(jī)械水平等因素的影響。在本研究中農(nóng)戶的教育程度、年齡、有效勞動力以及成本等因素并未通過顯著性檢驗(yàn)，這與前人研究成果存在一定差異[15,26-27]，主要是由于當(dāng)前農(nóng)戶參與殘膜治理的主動性并不強(qiáng)，政府的引導(dǎo)在殘膜治理工作中起著主要作用，收益和成本在當(dāng)前對農(nóng)戶的殘膜治理行為影響并不顯著，結(jié)合實(shí)地調(diào)研情況具體表現(xiàn)為：（1）調(diào)研中發(fā)現(xiàn)南疆進(jìn)行殘膜治理的比例大于北疆，結(jié)合與當(dāng)?shù)丶夹g(shù)員以及農(nóng)戶的交談中發(fā)現(xiàn)，南疆部分地區(qū)經(jīng)常有技術(shù)人員去田間查看農(nóng)戶的地膜使用情況，大力宣傳殘膜的危害，并督促農(nóng)戶進(jìn)行殘膜治理，而且部分地區(qū)還對進(jìn)行殘膜回收的農(nóng)戶進(jìn)行補(bǔ)貼，減輕農(nóng)戶治理成本；（2）當(dāng)前殘膜回收企業(yè)基本處于不盈利狀態(tài)，回收的農(nóng)田殘膜再次加工成本高，基本需要政府的扶持才能維持運(yùn)轉(zhuǎn)，而農(nóng)戶的意愿是，將回收的殘膜賣給當(dāng)?shù)氐臍埬ぜ庸て髽I(yè)，獲得額外收益，才能提高農(nóng)戶回收殘膜的積極性；（3）當(dāng)前殘膜回收機(jī)械的研發(fā)及推廣成本高，仍主要依賴政府的扶持?；诖?，為了推進(jìn)殘膜回收工作的進(jìn)行，各地政府需嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)殘膜治理管理?xiàng)l例，落實(shí)責(zé)任制度；構(gòu)建殘膜回收利用網(wǎng)絡(luò)，加大對殘膜加工企業(yè)的扶持力度，讓農(nóng)戶回收的殘膜能夠得到有效利用，減少二次污染；加大對殘膜回收機(jī)的研發(fā)力度，提高回收效率，降低農(nóng)戶回收殘膜的時間、經(jīng)濟(jì)成本。

3.2 農(nóng)戶使用可降解地膜的影響因素分析

可降解地膜的應(yīng)用推廣當(dāng)前主要受經(jīng)濟(jì)成本的影響。降解地膜可在一定程度上替代普通地膜，是治理農(nóng)田殘膜污染的重要措施[28-29]。但是當(dāng)前可降解地膜并未大面積推廣，根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，使用可降解地膜的農(nóng)戶占比不到7%，普通地膜仍是主流。影響可降解地膜的原因有很多，產(chǎn)品穩(wěn)定性差、增溫保墑性與普通地膜存在差異、價格高、降解周期與作物生長不匹配以及降解后的產(chǎn)品對土壤的危害還需驗(yàn)證等問題都是影響可降解地膜推廣的重要原因，而在本研究中價格是影響可降解地膜推廣的主要原因，同時結(jié)合實(shí)地調(diào)研，農(nóng)戶對可降解地膜的了解程度以及政府對可降解地膜的扶持力度也是影響農(nóng)戶使用可降解地膜的重要原因，這與曹婷婷[25]的研究結(jié)果相似。因此要推廣可降解地膜，需加大可降解地膜的研發(fā)力度和扶持力度、制成成熟的產(chǎn)品體系，降低降解地膜的生產(chǎn)成本以及銷售價格，同時還要加強(qiáng)宣傳，分區(qū)域和作物推廣可降解地膜，對性能穩(wěn)定的可降解地膜產(chǎn)品加大試驗(yàn)示范力度，增加農(nóng)戶對可降解地膜的了解程度。

4 結(jié)論

（1）當(dāng)前主要是通過回收殘膜的方式治理農(nóng)田殘膜污染問題，主要方式是通過人工和機(jī)械相結(jié)合進(jìn)行回收?；厥蘸蟮臍埬ぴ倮寐什桓?，約有41.9%的農(nóng)戶將回收后的殘膜作焚燒、深埋處理。

（2）實(shí)證結(jié)果表明，農(nóng)業(yè)收入、殘膜污染認(rèn)知水平、殘膜回收站、機(jī)械化水平以及治理效果等是影響農(nóng)戶的回收殘膜重要因素。

（3）經(jīng)濟(jì)是影響農(nóng)戶使用可降解地膜的重要原因，隨著家庭對農(nóng)業(yè)收入依賴性的降低，就越能接受使用可降解地膜帶來的風(fēng)險，并且伴隨著可降解地膜的降低，農(nóng)戶使用可降解地膜的傾向就越明顯。

致謝：感謝中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所的嚴(yán)昌榮、何文清等老師對本次調(diào)研工作提供指導(dǎo)與幫助。