( 新疆農業資源與環境保護站,烏魯木齊 830006 )
新疆地處歐亞大陸腹地,土地總面積166萬km2,占全國總面積的六分之一,是我國重要的棉花和糧食產區。新疆在遠離海洋和高山環抱的綜合地理因素影響下,形成了典型的內陸干旱半干旱氣候特征,干燥少雨,蒸發量大。春季冷暖交替頻繁,常形成霜凍、大風、風沙、沙塵暴等災害性天氣,夏季多發干熱風,在中低山區常有雷擊和冰雹災害發生,秋季多發霜凍和凍害,冬季多發凍害和雪災。
氣候條件決定了新疆的農業生產基本上依靠灌溉,形成典型的“荒漠綠洲,灌溉農業”的格局。新疆是極度干旱缺水地區,年降水量平均不足200mm,大部分地區在100mm以下,而蒸發量卻高達2000mm以上,全部耕地都分布在干旱區內。對于農作物生長來說,降雨基本上為無效降水,相比較全國其它降雨較為豐富的省區農田采取補充灌溉,新疆則完全需要灌溉。
為解決干旱和惡劣的自然條件給農業帶來的巨大危害,早在上世紀80年代,新疆就開始在棉花作物上推廣地膜覆蓋種植。實踐證明,地膜覆蓋可以保墑、節水、減少雜草生長、促進植物提早成熟[1-2],大力發展地膜覆蓋種植技術,不僅有效地解決春旱問題,還可以增加積溫,擴大作物的適種區,提高復種指數,增加農產品品質,在發展農業生產和促進農民增收方面發揮了巨大的作用。但隨著地膜用量逐年增大,廢舊地膜回收利用卻嚴重滯后,農田“白色污染”[3]不斷加劇,逐步成為新疆農業可持續發展和農民持續增收的重要制約因素。
農田廢舊地膜污染問題引近年來起了中央、各部委和新疆領導的高度重視,新疆各級各地相關部門采取了一系列措施和辦法,積極開展農田廢舊地膜污染治理,探索出了一些農田殘膜回收與資源化利用的有效途徑,積累了一定經驗,取得了初步成效,但也面臨著一系列現實的困難和障礙。
根據統計數據顯示,新疆農作物地膜覆蓋面積多年來一直保持持續增長態勢。1996年新疆地膜栽培面積約1400萬(666.7m2)[4],2001年新疆地膜覆蓋面積2100萬(666.7m2),2006年上升到2600萬(666.7m2)[5],目前年均保持在4700萬(666.7m2)左右,棉花、設施蔬菜、西、甜瓜、工業番茄、色素辣椒等作物基本均為地膜覆蓋種植,玉米70%以上面積為覆膜種植。每(666.7m2)農田的70%~87.2%為地膜覆蓋,畝均用量3~5kg,年地膜總用量達16萬t以上。據調查分析,新疆可實施地膜栽培面積為5500萬(666.7m2)左右。
新疆自上世紀80年代引進地膜栽培技術,最初用于經濟價值比較高的蔬菜、花卉種植,經過幾十年生產實踐,地膜栽培技術取得了飛速的發展,目前已擴大到西甜瓜、加工番茄、甜菜等多種經濟作物和玉米、小麥等糧食作物的栽培種植,目前北疆地區種植藥材也利用地膜覆蓋技術,其中尤以棉花的使用面積最大,幾乎100%為地膜棉[5]。覆膜栽培已成為促進新疆農業增產的一項不可或缺的技術措施。
由于覆膜種植成本較高,農民為節約成本而使用0.008mm以下的超薄膜,據測算使用0.006mm農膜與使用0.008mm農膜相比,節約農膜近1kg·666.7m-2,降低成本13元左右,因此農民大量使用0.004~0.006mm[4]的超薄地膜。超薄地膜的老化速度快,極易破碎,經過一季覆蓋后,大都風化成片狀或絮狀,即使是人工撿拾都非常困難。
地膜原料是人工合成的高分子化合物,在自然條件下很難分解或降解[6-7]。新疆應用地膜已有近30年的時間,由于缺乏有力的回收措施,致使土壤中殘膜污染的形勢十分嚴峻。據2011年對20個縣的棉花、玉米、甜菜、小麥、瓜類、蔬菜等作物開展農田廢舊地膜污染調查,新疆耕地平均殘膜量達16.88kg·666.7m-2,是全國平均水平的4~5倍。其中:殘膜量平均在15kg以上的占被調查面積的78.1%,殘膜量10~15kg的占16.6%,殘膜量小于10kg的僅占5.3%。農田地膜殘留率在 24%左右,每年每ha棉田將有18kg左右的地膜殘留在土壤中[8]。
農田廢舊地膜殘留的特點:一是因作物而異。種植棉花、玉米、加工番茄等作物的耕地,地膜殘留量較高。二是因地膜使用年限而異。一般而言,使用年限越長,地膜殘留量越大,調查顯示:覆膜5~10年的棉田耕層中殘膜量為11.6kg·666.7m-2,10~15年為20.63kg·666.7m-2,15年以上的地塊高達27.31kg·666.7m-2,如博樂市連續覆膜種植棉花15年以上的耕地,地膜殘留量高達18~30kg。三是因區域而異。棉花主產縣的殘留污染最為嚴重。四是殘膜在耕作層廣布。由于我區農業機械化程度高,土壤耕翻尺度深,殘留地膜在0~30cm的耕作層均有分布,且分布比例差異不大,甚至在30cm以下的土層仍有少量殘膜。
地膜在自然條件下很難降解,在土壤中可以殘存長達400年。農田廢舊地膜的危害性主要表現在以下五個方面:一是惡化土壤環境:地膜能降低土壤含水量,削弱抗旱能力,引起次生鹽漬化,造成土壤板結且肥力下降[9],影響土壤對作物水分、養分供應。二是由于殘膜影響和土壤理化性狀的破壞,導致農作物種子發芽困難,殘膜碎片抑制作物根系發育,根系不能下扎,迫使主根彎曲生長[10],影響根系正常吸收水分和養分,最終造成作物減產[11-12]。三是影響農機作業質量。殘膜主要殘留在農田的0~20cm的淺耕層內,約占總殘留量的80%。殘膜易纏繞犁驊,嚴重影響整地質量;大量殘膜還易堵塞播種機或中耕施肥機,造成播種或施肥不均勻,影響作業質量[13]。四是污染環境。殘膜被堆放、散落在田頭、房前、渠邊及被風吹起,四處散落,嚴重影響村容村貌。由于回收渠道不暢,農民經常會在地里焚燒殘膜,產生氯化氫、二噁英等多種有害氣體,造成大氣污染[14]。五是危害牲畜健康。殘膜與秸稈、牧草混在一起,常被牲畜誤食,輕者造成消化不良,重者導致死亡[15]。
殘留地膜污染問題逐漸引起新疆黨委、人民政府和國家有關部門的高度重視,特別是中央新疆工作座談會以來,新疆有關部門不斷加大綜合治理力度,積極開展了治理工作。
2011-2012年,新疆安排專項資金,在8個縣市開展殘膜回收利用試點,建立了13萬(666.7m2)核心示范區和92萬(666.7m2)輻射示范區,核心示范區當年地膜回收率達80%,資源化利用率達80%以上。要做好殘膜污染綜合治理,首先行政推動是保障。在以地方政府領導為組長的領導小組帶領下,建立相關部門分工協作的工作機制,確保項目各項內容能落到實處。第二,實施補貼是關鍵。項目對農民使用0.008mm以上厚度地膜并回收給予補貼,提高了農民積極性,減少了資源浪費。第三,資源化利用是出路。通過政策扶持或資金補貼,調動企業的積極性和生產能力,企業將回收的廢膜制成再生料,作為節水滴灌設備等的生產原料,實現了廢舊地膜資源化再利用。四是通過補貼購置地膜回收機械,探索了以機械為主、人工為輔的回收模式,有效提高了回收率。
2012年,國家在新疆、甘肅兩省區實施農業清潔生產(地膜回收利用)示范項目。在新疆的17個縣市支持建設殘留地膜加工企業、地膜回收儲存點、地膜回收示范點及開展宣傳培訓,項目建成后可新增地膜回收面積462萬(666.7m2),新增再生塑料顆粒加工能力10443t。2013年,國家又選擇了地膜覆蓋面積在10萬(666.7m2)以上、新增廢舊地膜回收加工能力300t以上的14個縣市實施該項目,項目建成后將新增地膜回收面積606萬(666.7m2),新增再生塑料顆粒加工能力16055t。
新疆農業廳通過多次組織召開農田地膜回收利用工作現場會,組織技術人員赴兄弟省市學習殘膜治理經驗,推廣農用地膜科學使用和回收利用新技術。并不斷加大科技投入,著力研發性能穩定、操作簡便的廢舊地膜回收機械,將殘膜回收機納入中央財政農機購置補貼范圍,自2009年開始已落實補貼資金760余萬元。
新疆各級各地從解決好農民群眾的認識問題入手,充分發揮廣播、電視、報刊等新聞媒體和網絡的輿論導向作用,采取多種方式,開展了廣泛深入的宣傳教育活動,普及相關知識,讓農民群眾真正認識到廢舊地膜殘留的危害,初步營造了全社會關注廢舊地膜回收利用、促進農業清潔生產的濃厚氛圍。
現行地膜生產標準(GB13735-92)規定,農用地膜厚度最低標準為0.008±0.003mm,由于地膜按重量銷售,在同等覆蓋面積下,地膜越薄,使用成本越低,導致大量生產和使用超薄地膜,超薄地膜老化速度快、易破碎,人工撿拾或機械回收均十分困難,勉強清理出的殘膜普遍殘片面積小,與根茬、泥土混雜在一起,回收再生利用價值極低。
雖然殘膜污染問題很早就被提出,并且提出了相應解決措施[3],但是由于農業生產不斷采用了新技術新品種,包括肥水培管[16]、育種改良[17]、化學調控、深耕、膜下滴灌[18]等措施,使作物單產持續提高,導致殘膜的危害特別是潛在危害并沒有引起各級政府和廣大農民的重視,致使新疆農田地膜殘留污染日益加重。
盡管國內各地相繼研發了一些殘膜回收機械,但一方面,超薄地膜裂化速度快,易破碎,機械回收效率極低;另一方面,一些農藝措施如中耕培土壓膜、秸稈還田等,使地膜很難與作物秸稈、土壤分開,為機械回收帶來了極大困難。因此,許多地方農田殘膜回收主要依靠人工撿拾,回收效率極低,加之農村勞動力短缺和價格上漲,廣大農村普遍存在著撿拾交售積極性不高的問題。
由于廢舊地膜體積大、運輸成本高,企業經營成本較高,目前新疆的回收企業少、規模小、設備落后、能力不足,回收站點少,無法滿足廢舊地膜回收的需要。農民主動交售積極性不高,往往是將收集到的廢舊地膜堆于田間地頭焚燒,不僅對環境造成再次污染,也導致資源極大浪費。
長期以來,國家一直缺乏地膜污染治理專項資金。盡管新疆對農田殘膜回收利用給予了一定扶持,但由于新疆經濟發展相對滯后,各級財政困難,用于殘膜回收利用的財政扶持資金相對有限,覆蓋面小,難以支撐該項工作的進一步開展。
農田廢舊地膜污染治理工作,要堅持“環保優先、生態立區”的理念,以建設資源節約型、環境友好型農業生產體系為目標,應以宣傳教育為先導,以強化管理為核心,以控源、回收和再利用為重點,走資源開發可持續、生態環境可持續的道路,大力促進生態文明建設。
建議盡早頒布“農田耕地質量和環境保護”法律法規,將農田廢舊地膜污染治理工作納入法制軌道,以法律的形式明確農田地膜生產者、銷售者和使用者耕地質量和環境保護方面的義務和法律責任,從根本上遏制農田殘膜污染。
建議協調國家有關部門,參考國外地膜標準,盡快組織相關專家研究制定新的國家地膜生產強制標準,新的標準應將現行厚度標準提高到0.01mm以上,且嚴禁添加任何再生材料。同時,嚴格執法,禁止生產和銷售不達標的地膜,從源頭上徹底解決廢舊地膜污染治理的難題。
要切實加強領導,把地膜污染治理工作納入各級政府重要議事日程,把廢舊農膜回收利用工作納入目標管理考核范圍,認真督促檢查,落實獎懲措施,有效推進廢舊地膜綜合治理工作有序開展。同時,大力引導農民科學使用農膜,禁止生產使用超薄膜,以降低廢舊地膜機械回收和人工撿拾的難度。在更大范圍內大力推廣使用厚度0.01mm以上農膜,從源頭上治理廢舊農膜污染,提高農田殘膜的回收率和資源化利用率。
要將廢舊農膜回收利用納入財政預算,不斷加大資金投入,各級應分級設立廢舊農膜污染防治專項資金,重點對使用厚度0.01mm的地膜成本的增量實施補貼。同時,支持可降解農膜和廢舊農膜回收再利用的技術研發、技術推廣、試點示范、宣傳培訓以及開展以舊換新、以獎代補、對廢舊農膜回收加工利用企業進行貸款貼息。對從事廢舊農膜回收加工利用的企業及其設立的回收點,每年根據其回收加工量,采取以獎代補扶持措施。對防治廢舊農膜污染成績突出的縣市區、鄉鎮,經考核后給予適當獎勵,以獎促治。
加強廢舊地膜回收及加工再利用的技術創新,研究開發和引進推廣利用廢舊農膜加工再生顆粒生產滴灌袋、防水防漏材料、生產塑料編織袋等廢舊農膜再生加工技術,延伸產業鏈條,增加廢舊農膜回收加工產品附加值;積極開展可降解和無污染農膜的科技攻關和技術研發;開展農膜質量、農田殘膜動態監測,完善報告制度;引導農民科學使用農膜,推廣地膜覆蓋新技術、適時揭膜技術、機械拾膜技術;要在春播前和秋收后組織農民采取人工與機械相結合認真清理農田殘膜;建立廢舊農膜污染防治核心示范點(區),開展試點示范,樹立防治廢舊農膜污染的典型,向農民展示推廣農膜科學使用和回收利用技術。
治理殘膜污染需要各部門、各行業和廣大農民群眾的共同努力、支持和參與,要通過政府引導、政策扶持、宣傳教育等多種方式,大力宣傳和講解農田殘膜的危害和回收利用的好處,教育廣大農民科學使用地膜,自覺撿拾廢舊地膜,提高各級干部和農民治理污染的自覺性和積極性。同時,在關鍵時期和關鍵環節通過召開現場會和田間咨詢等形式,積極開展宣傳培訓和教育,提高廣大農民的治理水平,保證各項技術措施發揮效能。
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