內(nèi)蒙古河套灌區(qū)農(nóng)田地膜殘留量分布特征及影響因素

包明哲，紅梅*，趙巴音那木拉，興安，葉賀，沈欽國，王力群

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古自治區(qū)土壤質(zhì)量與養(yǎng)分資源重點實驗室，呼和浩特 010018；2.農(nóng)業(yè)生態(tài)安全與綠色發(fā)展自治區(qū)高等學(xué)校重點實驗室，呼和浩特 010018）

地膜覆蓋具有增溫保墑、增產(chǎn)增收的積極作用，地膜覆蓋可使土壤貯水量增加30%、蒸發(fā)量降低50%、水分虧缺減少15%以上[1]，對干旱區(qū)、半干旱區(qū)農(nóng)事生產(chǎn)具有重要意義[2-3]。隨著地膜的廣泛使用，地膜殘留造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題[4]。地膜使用量的增加，導(dǎo)致農(nóng)田殘膜量逐年增加，山東[5]、河北[6]、新疆[7]等多地的研究表明農(nóng)田地膜殘留量與覆膜年限、地膜用量呈顯著正相關(guān)，長期覆膜農(nóng)田地膜殘留量大、地膜回收難度大。地膜薄且脆弱，碎片會殘留在土壤中。地膜主要由聚氯乙烯組成，不易降解，難以回收利用[8]。由于回收困難[9]，大部分地膜被丟棄在土壤中[8]。殘膜會對土壤結(jié)構(gòu)造成破環(huán)，并導(dǎo)致土壤通透性和土壤肥力下降[10]。殘膜污染成為制約我國生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展的因素之一。目前，大部分學(xué)者對地膜的調(diào)查局限于地膜殘留對土壤的危害[11-13]、殘膜對作物的影響[11，14-15]、影響殘膜的因素[16-17]、殘膜回收機械[18-19]等方面。

河套灌區(qū)是亞洲最大的一首制灌區(qū)，全國3 個特大型灌區(qū)之一，也是我國重要的商品糧、油生產(chǎn)基地。巴彥淖爾市是內(nèi)蒙古自治區(qū)地膜使用量最大的地級市[20]，故本研究以內(nèi)蒙古河套灌區(qū)大規(guī)模地膜覆蓋為背景，開展河套灌區(qū)土壤中地膜污染研究，通過文獻(xiàn)查閱、問卷調(diào)查、田間調(diào)查等方法分析地膜在河套灌區(qū)土壤中的分布情況，確定河套灌區(qū)地膜污染現(xiàn)狀，揭示主要影響因素（覆膜年限、種植作物、回收情況和土壤質(zhì)地等）對地膜殘留量的影響，并為河套灌區(qū)大規(guī)模覆膜種植的可持續(xù)發(fā)展及殘膜治理工作提供指導(dǎo)，為政府部門制定相關(guān)法律法規(guī)提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

本研究選取我國內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市河套灌區(qū)的5 個旗（縣、區(qū)）作為研究區(qū)域，其地理位置坐標(biāo)范圍在106°34′～109°53′E、40°15′～41°27′N 之間。研究區(qū)位于內(nèi)蒙古西部，南臨鄂爾多斯高原北緣的陡坎，北接陰山山脈西段狼山山麓，東起烏拉山西端西山嘴，西至阿拉善高原東緣的烏蘭布和沙漠。該區(qū)域?qū)儆诘湫偷臏貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，具有日照充足、光能豐富、氣溫多變、降水少、蒸發(fā)強和無霜期較短等特點，年均降水量139～222 mm，年均蒸發(fā)量1 999～2 346 mm，年均氣溫5.6～7.8 ℃。種植作物主要以玉米、向日葵和小麥為主，地膜覆蓋技術(shù)是該區(qū)域的重要農(nóng)業(yè)耕作措施，土壤質(zhì)地以砂壤土和粉砂壤土為主。

1.2 研究方法

1.2.1 樣品采集與調(diào)查

于2020年10月作物收獲前（秋灌前）在內(nèi)蒙古河套灌區(qū)種植區(qū)域進(jìn)行采樣，通過GPS 定位每個地塊，同時對地塊所有的農(nóng)戶進(jìn)行問卷調(diào)查，主要調(diào)查覆膜地塊的覆膜作物（玉米和向日葵）、地膜厚度（研究區(qū)全部樣點地膜厚度為0.008 mm）、覆膜年限、地膜回收情況以及回收方式等信息，從而了解研究區(qū)域的地膜使用現(xiàn)狀。本次調(diào)查共采集125 個農(nóng)田樣本（圖1），各旗（縣、區(qū)）樣本量分布分別為臨河區(qū)22 個、杭錦后旗38 個、烏拉特前旗37 個、五原縣21 個、磴口縣7個，總體包括兩旗兩縣一區(qū)的39個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、80個村社、2 個蘇木和4 個農(nóng)場，基本覆蓋了各旗（縣、區(qū)）的農(nóng)田。每個調(diào)查樣地隨機選取3 個采樣點，每個采樣點大小為100 cm×100 cm，深度為30 cm，用鐵鍬將表層30 cm土放入篩中，人工篩土并拾取殘留地膜，殘膜以肉眼可見為準(zhǔn)，清理殘膜上的土壤裝入已編號的塑封袋中，將采集到的殘膜帶回實驗室用清水進(jìn)行洗滌，洗凈后用吸水紙吸干殘膜上的水分，小心展開卷曲的殘膜，放在干燥陰涼處自然晾干至恒質(zhì)量，測定并統(tǒng)計0～30 cm土層地膜殘留質(zhì)量。

圖1 河套灌區(qū)耕地樣點分布示意圖Figure 1 Schematic map of sampling points distribution in cultivated land of Hetao irrigation area

1.2.2 地膜殘留量計算和地膜污染評價標(biāo)準(zhǔn)

將每個樣地的3 個地塊地膜殘留量相加求平均值，即為該樣地0～30 cm土層地膜殘留量：

式中：P為調(diào)查樣地0～30 cm 土層的地膜殘留量，kg·hm-2；Q1、Q2、Q3分別1#、2#、3#樣方0～30 cm 土層的殘膜總凈質(zhì)量，kg·m-2。

根據(jù)《農(nóng)田地膜殘留量限值及測定》（GB/T 25413—2010）和《農(nóng)田地膜殘留監(jiān)測與評價技術(shù)規(guī)范》（DB 37/T 4176—2020）對研究區(qū)地膜殘留量進(jìn)行等級劃分，依次為清潔（閾值為小于75 kg·hm-2）、輕度污染（閾值為75～120 kg·hm-2）、中度污染（閾值為120～270 kg·hm-2）、重度污染（閾值為大于270 kg·hm-2）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過對地膜殘留量點位數(shù)據(jù)進(jìn)行地統(tǒng)計分析來研究其空間變化，根據(jù)決定系數(shù)、殘差等地統(tǒng)計指標(biāo)，選擇最優(yōu)空間插值模型——高斯模型[21-22]?；贏rcGIS 10.5 軟件中Geostatistics 模塊普通克里格插值（Ordinary Kriging）法繪制研究區(qū)農(nóng)田殘膜污染空間分布圖，以分析空間變異特征。

克里格方法是通過對已知樣本點賦權(quán)重來求得未知樣點的值，公式為：

式中：Z（x0）為未知樣點的值；Z（xi）為未知樣點周圍的已知樣點的值；λi為第i個已知樣點對未知樣點的權(quán)重；n為已知樣本點的個數(shù)。

根據(jù)王勁峰等[23]提出的“因子力”度量指標(biāo)，結(jié)合GIS 空間疊加技術(shù)和集合論，形成地理探測器模型，可以有效識別多因子之間的關(guān)系。通過地理探測器軟件，計算河套灌區(qū)各影響因素的地理探測q統(tǒng)計值（q值為自變量對因變量解釋的百分比），以識別河套灌區(qū)地膜殘留量空間變異的主要因素。

采用SPSS 26、Excel 2019、OriginPro 2021b和Arc-GIS 10.5軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 殘膜污染空間分布

調(diào)查區(qū)存在不同程度的殘膜污染（圖2），重度污染主要分布在河套灌區(qū)東部和中部，中度和輕度污染在河套灌區(qū)各地區(qū)均有分布，清潔區(qū)域主要分布在西部和中部。調(diào)查區(qū)平均地膜殘留量為131.11 kg·hm-2，整體處于中度污染水平，變異系數(shù)為61.37%，表明各區(qū)域之間地膜殘留量存在差異。各區(qū)域地膜殘留量分布特征明顯不同，地膜平均殘留量分布表現(xiàn)為烏拉特前旗＞臨河區(qū)＞杭錦后旗＞五原縣＞磴口縣。烏拉特前旗地膜平均殘留量為164.70 kg·hm-2，污染等級以中度、重度污染為主，其中大佘太鎮(zhèn)忠厚堂村地膜殘留量最大，為418.60 kg·hm-2。五原縣主要以中度污染和輕度污染為主，乃日村地膜平均殘留量最大，為204.90 kg·hm-2，勝豐鎮(zhèn)新華村地膜平均殘留量最小，為25.00 kg·hm-2。臨河區(qū)以中度污染和輕度污染為主，其中李過記村地膜殘留量最大，為396.9 kg·hm-2，干召廟鎮(zhèn)榮豐村地膜殘留量最小，為40.4 kg·hm-2。杭錦后旗以輕度污染和中度污染為主，蠻會村地膜殘留量最大，為305.50 kg·hm-2，德豐村地膜殘留量最小，為46.80 kg·hm-2。磴口縣耕地面積最少，主要為中度污染和輕度污染，地膜殘留量最大為230.40 kg·hm-2，最小為18.2 kg·hm-2。

圖2 河套灌區(qū)地膜污染空間分布Figure 2 Spatial distribution of plastic film pollution in Hetao irrigation area

2.2 河套灌區(qū)殘膜污染影響因素

2.2.1 種植年限對地膜殘留量的影響

根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果，河套灌區(qū)覆膜年限可分為≤10、10～20、20～30、＞30 a，樣本數(shù)分別對應(yīng)為20、38、33、34 個。從單因素方差分析結(jié)果（表1）可知，地膜殘留量受地膜覆膜年限影響顯著（P＜0.05）。覆膜年限＞30 a 和≤10 a 地膜殘留量存在極顯著差異（P＜0.01），覆膜年限≤10 a 與10～20、20～30 a 地膜殘留量差異顯著，10～20 a 與20 a 以上的地膜殘留量差異顯著（P＜0.05）。不同覆膜年限下污染等級（圖3）具體表現(xiàn)為：覆膜年限大于20 a 以中度污染為主；重度污染集中在覆膜年限＞30 a的地塊；覆膜年限10～20 a的地膜殘留量在清潔、輕度污染和中度污染等級均有分布；覆膜10 a 以下農(nóng)田殘膜污染主要以清潔為主，少部分為輕度和中度污染。覆膜10～20 a 地塊清潔、輕度污染分布頻率較覆膜30 a 以上的地塊高92.44%、42.17%，而覆膜30 a以上的地塊地膜重度污染頻率比覆膜10～20、20～30 a 的地塊高約5 倍。通過比較可以看出，地膜殘留量隨著覆膜年限的延長而增加，污染程度也隨之加劇。

圖3 不同覆膜年限地膜殘留量分布頻率Figure 3 Distribution frequency of film residue in different years of film mulching

表1 不同覆膜年限下地膜殘留量LSD比較（kg·hm-2）Table 1 LSD comparison of plastic film residues under different film mulching years（kg·hm-2）

2.2.2 種植作物對地膜殘留量的影響

河套灌區(qū)主要覆膜作物為玉米和向日葵，兩種作物種植面積占河套灌區(qū)農(nóng)田總面積的84%，玉米（23.48 萬hm2）覆膜種植面積大于向日葵（22.92 萬hm2）。調(diào)查結(jié)果顯示，種植玉米的樣地65 個，種植向日葵的樣地60 個，兩種作物地膜平均殘留量分別為132.77 kg·hm-2和127.88 kg·hm-2，玉米種植區(qū)地膜殘留量高于向日葵種植區(qū)。種植玉米的地塊地膜殘留量范圍為25.00～418.60 kg·hm-2，種植向日葵的地塊地膜殘留量范圍為18.20～396.90 kg·hm-2（圖4）。地膜殘留污染程度結(jié)果顯示，種植玉米地塊和種植向日葵地塊均以中度污染為主，相比種植玉米地塊，種植向日葵地塊中度污染分布頻率高出近10 個百分點，清潔和輕度污染分布頻率大致相同，而種植玉米地塊的重度污染分布頻率是種植向日葵地塊的近3倍（圖5）。種植玉米殘膜污染嚴(yán)重的地區(qū)為烏拉特前旗大佘太鎮(zhèn)忠厚堂村，而種植向日葵殘膜污染嚴(yán)重的地區(qū)為臨河區(qū)新勝村。

圖4 河套灌區(qū)不同作物地膜殘留量Figure 4 Plastic film residue of different crops in Hetao irrigation area

圖5 不同種植作物地膜殘留量分布頻率Figure 5 Distribution frequency of plastic film residues in different crops

2.2.3 回收情況對地膜殘留量的影響

通過對種植區(qū)的地膜回收情況進(jìn)行調(diào)查，其中65個樣本不回收地膜，60 個樣本回收地膜，分析結(jié)果如圖6 所示，地膜回收地塊地膜平均殘留量（108.28 kg·hm-2）明顯低于不回收地塊（145.03 kg·hm-2），回收地塊地膜殘留量范圍為18.20～316.00 kg·hm-2，不回收地塊地膜殘留量范圍為39.20～418.6 kg·hm-2。調(diào)查結(jié)果顯示，河套灌區(qū)地膜回收方式主要以人工撿拾和利用犁、耙等耕作器械回收為主，很少利用殘膜回收機械，地膜回收率為38.10%。通過分析回收地塊和不回收地塊的不同污染程度分布頻率發(fā)現(xiàn)，不回收地塊重度污染分布頻率是回收地塊的3 倍，中度污染的分布頻率比回收地塊高79.02%，而地膜回收地塊輕度污染和清潔的分布頻率分別比地膜不回收地塊高74.11%、50.89%。

圖6 河套灌區(qū)是否回收地膜殘留量Figure 6 Whether the residue of plastic film is recovered in Hetao irrigation area

2.2.4 土壤質(zhì)地對地膜殘留量的影響

通過實地取樣和實驗室化驗得出河套灌區(qū)農(nóng)田土壤質(zhì)地主要為粉壤土（53.60%）、砂質(zhì)壤土（36.00%）和壤土（10.40%）三類。不同的土壤質(zhì)地地膜殘留污染程度也不同，地膜殘留量表現(xiàn)為砂質(zhì)壤土（153.84 kg·hm-2）＞壤土（129.18 kg·hm-2）＞粉壤土（116.24 kg·hm-2）。砂質(zhì)壤土殘膜污染較嚴(yán)重，地膜殘留值最高的是烏拉特前旗大佘太鎮(zhèn)忠厚堂村（418.60 kg·hm-2），其土壤質(zhì)地為砂質(zhì)壤土。砂質(zhì)壤土重度污染分布頻率較壤土高47.72%，是粉壤土的5倍，壤土和粉壤土污染程度較低。LSD 分析結(jié)果顯示，粉壤土和砂質(zhì)壤土地膜殘留量差異顯著（P＜0.05），兩者與壤土差異不顯著。

2.3 地膜殘留量空間差異影響因子

地理統(tǒng)計軟件分析結(jié)果（表2）顯示，不同影響因子q值之間存在差異，從大到小表現(xiàn)為覆膜年限＞回收情況＞作物類型＞土壤質(zhì)地。覆膜年限是影響河套灌區(qū)的第一影響因素，貢獻(xiàn)率為13.02%，第二影響因素為回收情況，貢獻(xiàn)率為12.10%，其次是作物類型和土壤質(zhì)地，貢獻(xiàn)率分別為7.27%和4.63%。從河套灌區(qū)來看，覆膜年限是影響地膜殘留量的主要因素。對各旗（縣、區(qū)）的影響因素進(jìn)行分析（表3）可知，烏拉特前旗地膜殘留的主要影響因素是覆膜年限，其貢獻(xiàn)率為25.91%；而五原縣回收情況對地膜殘留量的影響大于覆膜年限，其貢獻(xiàn)率為38.69%；對臨河區(qū)地膜殘留影響最大的因素是覆膜年限（83.35%），其次為土壤質(zhì)地（43.07%）；磴口縣覆膜年限和土壤質(zhì)地對地膜殘留的影響較大，貢獻(xiàn)率分別為72.90% 和74.22%，作物類型貢獻(xiàn)率僅為0.06%。

表2 地膜殘留量空間差異影響因子分析結(jié)果（q值）Table 2 Analysis of influencing factors of spatial difference of plastic film residue（q value）

表3 不同地區(qū)地膜殘留量空間差異影響因子貢獻(xiàn)率（%）Table 3 Contributions of influencing factors of spatial difference of plastic film residues in different areas（%）

3 討論

地膜覆蓋技術(shù)已成為我國干旱、半干旱、低洼和鹽堿、寒冷地區(qū)農(nóng)作物增產(chǎn)、節(jié)水與保溫的重要措施[24]，而內(nèi)蒙古河套灌區(qū)地處干旱、半干旱區(qū)，地膜覆蓋作物主要為玉米、向日葵。河套灌區(qū)地膜殘留量空間分布差異性明顯，呈高斯模型分布特征，變幅在18.20～418.60 kg·hm-2，平均殘留量為131.11 kg·hm-2，與《農(nóng)田地膜殘留量限值及測定》（GB/T 25413—2010）的標(biāo)準(zhǔn)（75.0 kg·hm-2）相比，顯著高出74.81%，與白云龍等[20]對內(nèi)蒙古地膜使用情況和回收情況的調(diào)研數(shù)據(jù)相比，河套灌區(qū)地膜平均殘留量更高，屬于中度污染。河套灌區(qū)地膜殘留量明顯高于南方地區(qū)[25-26]、西南地區(qū)[27-28]，略高于華北地區(qū)[5，29]，但低于新疆棉田（平均殘留量237.36 kg·hm-2）[30]，與甘肅省污染程度相近[31-32]。這可能與地形和耕作方式有關(guān)：南方多為丘陵、山區(qū)，且耕作方式主要是人力耕作或小型機械作業(yè)，耕層較淺，回收率高[27-28]；西北地區(qū)干旱和寒冷的自然條件使得地膜覆蓋應(yīng)用面積大、覆蓋率高[33]，且耕層深、覆膜時間長，因而殘膜回收率低[22]。研究區(qū)內(nèi)殘膜污染程度空間分布不均衡，向日葵主要種植在河套灌區(qū)西部，而東部玉米種植比例較大，因此重度污染分布在河套灌區(qū)東部烏拉特前旗和臨河區(qū)東部，而中度污染均勻分布在各旗（縣、區(qū)），烏拉特前旗屬于中度和重度污染區(qū)，輕度污染則主要分布在除烏拉特前旗以外的四個旗（縣、區(qū)）。河套灌區(qū)65.63%的農(nóng)田存在重度污染隱患。

綜合多個地膜殘留污染影響因素可知：地膜殘留量與覆膜年限、作物類型、地膜回收情況和土壤質(zhì)地密切相關(guān)，但覆膜方式[22，34-35]、地膜類型[36]、地膜厚度[35，37]、覆膜比例[17，35]、距離村莊遠(yuǎn)近[17，35]等因素對地膜殘留量也有一定影響。根據(jù)河套灌區(qū)實際調(diào)查結(jié)果，選取作物類型、覆膜年限、地膜回收情況和土壤質(zhì)地4個主要影響因素進(jìn)行研究。

我國自20 世紀(jì)80 年代開始使用地膜，河套灌區(qū)長期覆膜種植，地膜殘留量隨著覆膜年限的延長而增加，覆膜年限超過20 a的地塊地膜殘留量顯著高于覆膜10 a 以下的地塊，重度污染、中度污染也集中在覆膜20 a 以上的地塊，馬輝等[38]的研究表明連續(xù)覆膜10 a 與連續(xù)覆膜5 a 的地膜殘留量之間差異顯著；賀懷杰等[39]的研究表明隨著覆膜年限的增加，土壤中殘膜數(shù)量和密度均呈上升趨勢。本研究得出覆膜年限＞30 a和≤10 a 的地塊地膜殘留量存在極顯著差異（P＜0.01），覆膜年限≤10 a 與10～20 a 的地塊地膜殘留量存在顯著差異（P＜0.05），且地膜殘留量隨覆膜年限延長而增加，其主要原因是河套灌區(qū)干旱少雨，土地鹽漬化嚴(yán)重，大型機器連年作業(yè)，使得殘膜破碎不宜回收，殘膜埋進(jìn)更深土層中，加劇了地膜殘留污染。河套灌區(qū)作為最大的商品糧基地之一，覆膜作物以玉米、向日葵為主，河套灌區(qū)各旗（縣、區(qū)）種植玉米的農(nóng)田地膜平均殘留量均高于種植向日葵的農(nóng)田，表明作物種類對地膜殘留量有一定影響，這與不同作物覆膜方式、種植方式、地膜用量、覆膜比例等有關(guān)。杜澤玉等[22]研究得出不同覆膜方式下，機械覆膜方式造成的地膜殘留量相對較少，全覆膜方式造成地膜殘留量較大。郭戰(zhàn)玲等[17]通過比較不同作物的地膜用量和覆膜比例發(fā)現(xiàn)：同種作物地膜用量越大，地膜殘留量越大；不同作物地膜殘留量隨覆膜年限、覆膜比例的增加而增加。地膜回收情況是影響河套灌區(qū)地膜殘留量高低的一個重要因素，河套灌區(qū)只有部分地塊進(jìn)行地膜回收，整體回收率較低，為38.10%，低于新疆平均地膜回收率（58.47%）[40]。對調(diào)查區(qū)域的地膜殘留結(jié)果進(jìn)行分析得出：回收地膜地塊與不回收地膜地塊地膜平均殘留量存在顯著差異（P＜0.05），不回收地膜地塊平均殘留量（145.03 kg·hm-2）明顯高于回收地膜地塊（108.28 kg·hm-2）。這說明是否回收地膜是影響河套灌區(qū)農(nóng)田地膜殘留量的重要因素之一。根據(jù)問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，河套灌區(qū)地膜殘留量高的原因包括：①農(nóng)民的回收意識薄弱，對殘膜危害性認(rèn)識不夠[41]；②回收方式主要為人工撿拾或者耙地時帶出，人工撿拾田間地膜工作量大，且殘膜回收價格低或得不到收購，無法調(diào)動農(nóng)民的積極性[42-43]；③專業(yè)回收機械少；④可降解膜價格昂貴；⑤勞動力趨于老齡化。河套灌區(qū)土壤類型主要為壤土和砂壤土，而土壤質(zhì)地與地膜殘留量之間的關(guān)系表現(xiàn)為粉壤土和砂質(zhì)壤土存在顯著差異，兩者與壤土無顯著差異。這可能是由于河套灌區(qū)土壤類型較單一，所以對地膜殘留量的影響較小，這與杜澤玉等[22]的研究結(jié)論一致，即土壤質(zhì)地不是直接影響地膜殘留量的直接因素。王學(xué)霞等[5]對山東省膠東半島和魯北平原花生種植地膜殘留量分析得出，砂土利于殘膜撿拾，殘膜回收率高，而黏土和壤土不利于殘膜撿拾，殘膜回收率稍低。滕世輝等[34]在臨沂市對沙壤土、中壤土和重壤土花生地膜殘留量進(jìn)行調(diào)查，得出中壤土和重壤土花生地膜殘留量分別是沙壤土地膜殘留的1.64倍和1.96倍，說明土壤疏松有利于土壤殘膜的回收；土壤保水蓄水性能越好，殘膜附著土壤越緊密，回收難度越大。本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，為了降低鹽度，河套灌區(qū)每年播種前和收獲后會進(jìn)行大面積灌水，并且該地區(qū)土壤鹽分較高，導(dǎo)致土壤與地膜碎片粘連，不易回收。通過分析河套灌區(qū)空間差異各影響因子的貢獻(xiàn)率可知，覆膜年限和回收情況對河套灌區(qū)地膜殘留量影響較大，能夠解釋河套灌區(qū)空間變異的13.02%、12.10%，而不同作物和質(zhì)地類型共能解釋11.90%，各因素都與河套灌區(qū)自然條件具有密不可分的關(guān)系。杜澤玉等[22]分析張掖綠洲地膜殘留量空間分布差異的主控因素發(fā)現(xiàn)，覆膜年限能夠獨立解釋地膜殘留量空間變異的33.24%，從本質(zhì)來說，覆膜年限對地膜殘留量空間分布有顯著影響。本研究通過地理統(tǒng)計軟件分析不同因素對各旗（縣、區(qū)）的貢獻(xiàn)率發(fā)現(xiàn)：在烏拉特前旗和臨河區(qū)覆膜年限的貢獻(xiàn)率大于其他影響因素；五原縣農(nóng)民回收意識對殘膜量貢獻(xiàn)率最大，達(dá)到38.69%，五原縣應(yīng)注意提高農(nóng)民回收意識；土壤質(zhì)地對臨河區(qū)殘膜量貢獻(xiàn)率為43.07%，臨河區(qū)應(yīng)注重改善土壤性質(zhì)，盡量減少土壤中的砂礫；磴口縣覆膜年限和土壤質(zhì)地貢獻(xiàn)率均較大，但是由于該區(qū)域樣本量較少，不能夠完全說明這兩個因素影響最大，但治理方案可以側(cè)重這兩個方面。

通過對內(nèi)蒙古河套灌區(qū)農(nóng)田地膜殘留現(xiàn)狀調(diào)查及影響因素分析，本研究提出以下建議：在政府宣傳上，規(guī)范農(nóng)民回收行為并增強回收意識可降低地膜殘留量[44]，應(yīng)加大補貼力度，健全管理體系，并提高全社會意識，促使農(nóng)民自覺回收殘膜，杜絕“白色污染”。在法律法規(guī)上，一些發(fā)達(dá)國家通過立法等對地膜隨意丟棄等行為實施嚴(yán)格的處罰[45]，建議加強地膜回收法律保障，制定強制回收標(biāo)準(zhǔn)。覆蓋地膜的厚度也是影響地膜殘留量的一個重要因素，覆蓋地膜越薄，越容易破碎，越不易回收，厚度較大的地膜回收率較高[46]。2018 年5 月，我國實施了新的地膜生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定一次性地膜厚度不小于0.010 mm，但通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)河套灌區(qū)目前主要使用0.008 mm 的地膜，今后應(yīng)推廣使用≥0.010 mm 的地膜及可降解地膜。當(dāng)?shù)乇O(jiān)管部門、技術(shù)部門和農(nóng)業(yè)推廣中心應(yīng)建立協(xié)調(diào)機制，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，使地膜利用率和回收率提高，殘留量越來越少。

4 結(jié)論

（1）河套灌區(qū)農(nóng)田地膜殘留整體處于中度污染水平，地膜平均殘留量為131.11 kg·hm-2，高于國家限定標(biāo)準(zhǔn)，其中烏拉特前旗殘膜污染最為嚴(yán)重。

（2）河套灌區(qū)殘膜污染空間差異大、空間異質(zhì)性高，農(nóng)田地膜殘留量受覆膜年限的影響最大，覆膜20 a以上農(nóng)田地膜殘留量顯著高于覆膜20 a以下農(nóng)田，調(diào)查區(qū)域種植玉米地塊比種植向日葵地塊污染嚴(yán)重，農(nóng)戶回收情況對地膜殘留量也有影響，地膜回收地塊殘留量低于地膜不回收地塊。

（3）河套灌區(qū)殘膜回收率較低（38.10%），需要提高農(nóng)戶回收意識，引進(jìn)大型回收機，規(guī)范合理使用國家要求的厚度≥0.010 mm地膜。