趙記軍,唐繼榮,李崇霄,劉 文,周 濤,胡玉潔
(甘肅省農業生態環境保護管理站,甘肅 蘭州 730070)
地膜具有增溫保墑、增加土壤肥力、防治病蟲害等作用,我國每年地膜用量巨大,目前已成為世界上地膜用量最多、覆蓋面積最大、覆蓋作物種類最多的國家[1]。地膜覆蓋技術已成為農業生產中廣泛應用的關鍵技術之一[2]。地膜是一種人工合成的高分子化合物,結構非常穩定,很難在自然條件下進行光降解和熱降解,也不易通過細菌和酶等生物降解[3,4]。目前廢舊地膜對農業生態環境的威脅是農業面源污染防治的熱點和焦點問題之一[1-3,5]。廢舊地膜回收與綜合利用是一項系統工程,涉及到農用地膜選擇、覆膜、舊膜撿拾、回收加工、再生產品銷售等多個環節,如何規范使用農用地膜,加強地膜回收與治理,是推動農業綠色發展的重要保障。通過梳理甘肅省地膜回收利用的現狀,分析其特點,探討進一步推進廢舊地膜回收與綜合利用的“五化”工作思考,以期為地膜高效回收、資源高效利用和農業綠色發展提供新思路。
地膜回收的難易關鍵在于地膜的強度與厚度,拉伸強度、厚度越高,越便于回收[6,7]。GB 13735—92規定了我國農用地膜厚度的最低標準為0.008依0.003 mm,低于國際標準(0.012-0.020 mm)。市場調研顯示,我國農資市場的農用地膜按照重量進行銷售,地膜生產者和使用者為了降低成本,刻意追求農用地膜薄型化,在實際生產過程中地膜強度低、易破碎,不利于回收[8-10]。生產高標準地膜,從源頭保障地膜可回收性,是防控地膜殘留的關鍵。為加強農用薄膜行業管理,規范農用薄膜行業生產經營和投資行為,我國工業和信息化部對2009年發布的《農用薄膜行業準入條件》進行了修訂,形成了《農用薄膜行業規范條件(2017年本)》 (工業和信息化部公告2017年第53號),并于2018年3月1日起實施。新規范指出農膜生產工藝要符合質量保證體系工藝文件要求,采用成熟的生產技術,滿足農膜產品質量達到國家及行業標準的要求;為提高地膜生產標準,強制性國家標準《聚乙烯吹塑農用地面覆蓋薄膜》 (GB 13735—2017)正式頒布,并于2018年5月1日正式實施。新標準對地膜的適用范圍、分類、產品等級、厚度和偏差、拉伸性能、耐候性能等多項指標進行了修訂,主要表現為“三提高一標示”,即提高了地膜厚度、力學性能、耐候性能,在產品合格證明顯位置標示“使用后請回收利用,減少環境污染”字樣,這將有利于杜絕超薄地膜的泛濫,促進耐老化地膜的發展,推動地膜回收利用。當前,應指導地膜生產企業按照新薄膜行業規范條件,加快生產環節升級改造,支撐地膜市場綠色轉型,使符合標準的地膜產品供應農資市場,推動新地膜生產標準的全面普及應用。
農業生產過程中,合理使用地膜有助于地溫、有效積溫的提高,提升保墑效果,使作物適作區向北推移[11,12],從而達到生產的預期目標。但是在實地調研過程中發現,一些地區的生產者在生產過程中盲目和隨意使用地膜,致使地膜覆蓋技術濫用和泛用[1]。GB 13735—2017標準實施后,提高了地膜厚度、抗老化性能等指標,地膜使用壽命將有所延長。因此,在適宜地區可以推廣“一膜多年用”等地膜延期利用技術[13],提高地膜重復利用率,并實現節本增效[14]。研究表明,作物在某一區域要求地膜覆蓋營造光溫、水肥環境的最佳天數有一定期限,如若超期,地膜覆蓋會對作物生理或農田生態環境產生負效益[15]。因此在該類技術應用中,要注重前后兩茬或多茬作物全生育期在地膜的耐候期之內,參照估算作物地膜覆蓋安全期,依此來確定地膜合理覆蓋時間,防止因地膜超齡使用而導致地膜功能消失及用后回收難問題[16,17]。此外,適宜地區研發推廣旱地秸稈帶狀覆蓋作物種植新技術替代地膜覆蓋都是地膜合理使用的技術模式和有效途徑[18]。
廢舊地膜回收方式主要有人工回收、機具加人工回收和機械回收3種方式[19]。目前我國地膜回收方式仍然是以人工撿拾為主,撿拾量為0.2 hm2/d,費時費力,效率低下。隨著我國農業經營方式的轉變,促進了土地規模化經營的同時,出現了許多典型的新的覆膜模式(如西北地區的玉米全膜雙壟溝播和馬鈴薯全膜壟作種植技術等),并得到了大面積的推廣。就目前發展趨勢而言,人工撿拾廢舊地膜將被淘汰,機械化回收地膜勢在必行。我國已研制出苗期、秋后和耕后播前三大類不同作業時間的地膜回收機具,有卷膜輥式、夾指鏈式、彈齒式和鏈齒式等多樣結構形式,有效提高了地膜機械化應用水平與作業效率,不同程度提高了地膜回收率[19,20]。但是機具存在不同程度的設計尚不成熟、工作可靠性低、適用性過于單一等問題[21-23],鑒于此,研發地膜回收機具時,要盡量滿足地膜覆蓋多元化的需求,集成機具適用性與農藝配套標準,以提高地膜拾凈率與工作效率,同時要注重機具同時分離雜草、莖稈、泥土等雜物的細節效果,以提高地膜再生利用價值[21-23]。
培育地膜回收加工企業,開展地膜資源回收利用,使其變廢為寶、化害為利,是保障農業綠色發展,提高資源利用效率的重要方式。回收加工企業是廢舊地膜資源化利用的主體,是帶動回收環節的關鍵,只有培育回收加工企業,帶動設立回收網點,撿拾回收的廢舊地膜就能成為有價商品,作為再生資源得到循環利用[25,26]。近年來甘肅省通過設立的省級廢舊農膜回收利用專項扶持項目,在全省主要覆膜地區建立了1批廢舊地膜回收企業,設立了方便交售的鄉、村回收站點,基本覆蓋了全省所有農業縣區,有力地推動了地膜回收工作。此外,通過國家農業清潔生產示范項目扶持,改善企業加工設備,擴大加工能力,延伸產業鏈,有效提高了地膜加工與綜合利用水平。目前全省大體構建了網點回收—加工型、商販收購—加工型、農民交售—商販和企業混合收購加工型3種回收模式,形成了加工再生顆粒等初級產品和塑料管等深加工產品兩類資源化利用方式,廢舊地膜回收利用率逐年提高,地膜回收加工企業化成效顯著[24-28]。
由于廢舊地膜加工后的再生顆粒等初級產品與國際原油價格關聯緊密,導致近些年再生顆粒等初級產品銷售價格持續下跌,加之長期以來的電價投入和稅收負擔,回收加工企業利潤空間受到擠壓,部分企業生產積極性受挫[27,28]。鼓勵企業延長產業鏈,向精深加工方向發展,增加產品附加值,以獲取更大利潤空間是企業健康持續發展的必經之路。地膜通過精深加工,應用于節水灌溉工程可生產滲灌、滴灌用的塑料管,應用于市政綠化可生產井蓋、樹篦子;通過高溫催化裂解等技術處理,可從中獲取汽油、柴油等可用燃料[23,27];利用地膜和各種植物纖維充分混合加工木塑復合材料,具有防腐、防潮等特點,適用貼合、印刷等施工方式,深受市場歡迎[29]。可見,從市場需求來說,應鼓勵企業開展技術創新,開發有市場前景的新型產品,拓寬廢舊地膜產品利用渠道。
地膜覆蓋對糧食安全至關重要[1],地膜覆蓋栽培技術在農業生產中顯示出強勁優勢,已成為1種不可替代的高效農業工程[30],在其他替代產品和替代技術成熟前將具有不可替代性。廢舊地膜是農業生產中面臨的普遍性問題,由于地膜覆蓋應用的廣泛性和模式的多樣性,地膜回收仍任重而道遠。地膜回收利用重點要協同推進源頭防控、過程控制和末端治理這三個環節,地膜“生產標準化、使用合理化、撿拾機械化、回收企業化、加工精深化”是推進此3個環節的有效舉措,對于地膜高效回收、資源高效利用和農業綠色發展具有一定推動作用。