馬鈴薯田地膜殘留特點研究

摘要：選取山東省泰安市使用農用地膜栽培馬鈴薯的典型地區，對栽培馬鈴薯土壤農用地膜使用及殘留情況進行調查研究。結果表明，殘膜一般集中在表層土壤即0～10 cm土層中，3個土層(0～10cm、10～20cm、20～30 cm)中的殘膜數量依次約占總量的78.0％、16.9％和5.0％；土壤中殘膜含量與覆膜年限有關，覆膜年限越久，殘留量越高，連續覆膜1、3、5年的馬鈴薯田地膜殘留量分別為4.33、6.21、8.17 kg/hm²；殘膜大部分為小塊膜，且覆膜年限越長，殘膜的破碎程度越重。

關鍵詞：馬鈴薯田；農用地膜；殘留特點

中圖分類號：X712 文獻標識號：A 文章編號：1001－4942(2010)04－0079－02

我國從20世紀80年代開始在農業生產中引進地膜覆蓋技術，由于地膜增溫保墑的作用能夠促進農作物的生長發育，提高作物產量，因此被廣泛應用于農業生產中。目前我國農膜使用面積已突破億畝，覆蓋作物高達50余種，已成為世界上地膜覆蓋栽培規模最大、應用作物種類最多的國家之一。

農用地膜是人工合成的高分子聚合物，早期使用的多為聚氯乙烯(PVC)膜，20世紀80年代以后被聚乙烯(PE)農膜逐步取代。PE農膜主要包括線性低密度聚乙烯(LLDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)等材料，結構穩定，短期內在自然條件下很難降解，在土壤中可以殘留200～400年。土壤中的殘膜不僅影響土壤水分及養分的運移，而且阻礙土壤中氣體運動，影響土壤透氣性，同時也影響作物根系生長及其對水分及肥料的吸收利用，最終導致作物產量下降。另外，我國大部分農村機械化作業程度低，農用地膜的回收處理不當，加之管理不善，這嚴重地影響農村生態環境。

基于這種現狀，人們越來越意識到農用地膜污染的嚴重危害性，并開展了一些諸如農用地膜殘留污染水平及其對不同農作物產量品質影響的相關研究。結果發現，當殘留農用地膜達到一定數量后，就會對土壤的理化性質產生影響，從而使農作物的品質和產量降低。因此，如何更加科學合理地使用地膜已成為廣大農業技術人員的一項新課題。蔬菜栽培中地膜覆蓋較為普遍，本研究對泰安市馬鈴薯田農用地膜使用及殘留情況進行了調查分析。闡述了被調查地區農用地膜的殘留污染狀況及其形態特征，力爭為科學合理使用地膜、保護環境提供依據。

1 研究方法

1.1 研究區域基本特點

調查點位于泰安市岱岳區角峪鎮和肥城市王莊鎮，連續使用地膜覆蓋方法栽培馬鈴薯的地塊。試驗地地勢平坦，水澆條件良好，土壤類型分別為棕壤和褐土，肥力水平中等。地膜用量在70～80kg/hm²。之間，地膜厚度一般在0.006 mm以下。

1.2 調查方法

1.2.1 殘留地膜樣品采集選擇連續覆膜1、3、5年3種類型的馬鈴薯田作為殘膜采集地，在作物種植前和收獲后，分別采用梅花狀取樣路線，人工方法收集殘膜。采樣點是面積為1 m²的正方形，深度為30 cm，按照0～10 cm、10～20 cm、20—30 cm 3個層次收集殘膜，調查農膜在土壤中的塊狀大小及分布狀態，同時在鋪設地膜前，計算、稱量單位耕地面積地膜使用量，在作物收獲后，稱量地膜回收量，計算兩者差值即地膜殘留量。

1.2.2 樣品處理將收集到的殘膜帶回實驗室，除掉附著在殘膜上比較大的雜物，然后用超聲波清洗儀進行洗滌，用濾紙吸干水分，小心展開卷曲的殘膜(防止殘膜破裂)，放在干燥處自然陰干，分別以不同覆膜栽培年限、土壤深度(0～10 cm、10-20 cm、20～30 cm)和殘膜面積(小于4 cm²、4～25 cm²和大于25 cm²)為標準進行分類統計。

2 結果與分析

2.1 農用地膜種類及回收情況

通過調查取樣發現，這兩個地區采用的地膜大部分為白色聚乙烯膜，對殘留農膜的回收方式基本相似。主要采用人工撿拾清理，并且一般未完全有效地進行回收處理。

2.2 不同覆膜年限殘膜分布特點

調查結果顯示，殘膜量與覆膜年限有關，覆膜1、3、5年的殘留量分別為4.33、6.21、8.17 kg/hm²，連續覆膜3年和5年的馬鈴薯地塊殘膜量分別比覆膜1年的地塊增加20.3％和46.9％，表明覆膜時間越長，土壤中殘膜量越高。

2.3 不同土壤深度殘膜分布特點

調查結果顯示，農田土壤中殘膜片數與土壤深度密切相關，淺層土壤中的殘膜多于深層土壤。殘膜片數占總量的比例，0～10 cm土層為78.0％。10～20 cm土層為16.9％，20～30 cm土層一般在5％左右。調查數據表明大部分殘膜集中在0～20 cm的土層中。

2.4 殘留農用地膜的形態特征

殘膜片塊的大小差異很大，但以面積比較小的為主。本研究以面積為標準將殘膜分為3類：大塊膜(>25 cm²)、中塊膜(4～25 cm²)和小塊膜(<4 cm²)。大部分殘膜為小塊膜，且明顯多于中塊膜和大塊膜，3類殘膜數量之比約為8：2：1。影響殘膜破碎的因素除其本身材質外，翻旋耕等人為因素以及農田光溫水氣熱及生物等自然因素也會導致殘膜破碎程度，所以覆膜年限越長，各因素作用時間也越長，殘膜破裂也越嚴重，小塊膜數量及其所占比例也就相應增加。

3 小結

3.1 泰安市馬鈴薯田土壤中地膜殘留量較大，且受到覆膜年限影響。覆膜年限越久，殘膜量越多。覆膜1、3、5年的馬鈴薯田土壤中平均殘膜量分別為4.33、6.21、8.17 kg/hm²。

3.2 馬鈴薯田土壤中殘膜片數與土壤深度密切相關。殘膜主要集中在淺層土壤中。3個土層(0～10cm、10～20 cm、20～30 cm)中的殘膜數量依次約占總量的78.0％、16.9％和5.0％。

3.3 土壤中小塊膜(<4 cm²)最多，中塊膜(4～25 cm²)次之，大塊膜(>25 cm²)最少。同時覆膜年限越長，殘膜的破碎程度也就越重。

3.4 積極開展地膜替代品研究，減少普通地膜的應用量，提高地膜質量和地膜回收率。已有試驗結果表明，如果將目前的地膜添加一些抗老化物質，不僅可以延長地膜的使用壽命，提高其增溫、保墑效果，而且有利于干凈回收。寬幅地膜可以有效地減少地膜在土壤中的殘留量，可以進一步研究適合不同地區種植模式的地膜寬度。