崔世榮 蘇生平 張小春 王銀均
導讀:農用塑料薄膜覆蓋,保水保溫(遮光、降溫)增產增效明顯,自20世紀70年代大面積應用后,發揮了顯著的增產增收作用。但由于其為高分子難降解化工產品,應用不當會帶來白色污染,散失在農村環境尤其是土壤中會明顯破壞土壤肥力,造成后茬作物減產減收等副作用。本文通過調查剖析農用塑料薄膜的應用與回收現狀,殘留農用塑料薄膜為害性質及回收難點,提出了綠色治理對策和政策防范建議。
農用薄膜是廣泛應用于農業生產過程中的一種工業制品,目前主要應用于保護地栽培中保溫保水和投入品、農業產成品外包裝等。農用塑料薄膜主要包括棚膜和地膜、飼草用膜、遮陽網、防蟲網等現代農用覆蓋材料。目前我國薄膜等各種農用塑料年使用量約150萬t,其中地膜覆蓋面積已達1 333.33萬hm2以上,每年地膜的實際消費量約45萬t,其使用量和在土壤殘留量均居世界首位。
江蘇東臺是我國有名的設施農業生產基地,也是農用塑料薄膜使用大縣,近年來年設施栽培面積穩定在3.67萬hm2以上,年創產值80多億元,其中西甜瓜面積在1.67萬hm2以上,年創產值30多億元。設施栽培由于采取農用塑料薄膜覆蓋,保水保溫(遮光、降溫)增產增效明顯,但生產實踐證明,應用不當會帶來白色污染,因此積極發展生態友好設施農業,鞏固和發展綠色優質西甜瓜產地意義十分重大。
以東臺為例,其設施農業使用各類農用塑料薄膜9.24萬t,年殘破各類農用塑料薄膜2.31萬t,其中破損殘留在土壤中的地膜在3 520 t以上,而西甜瓜生產年殘留農用塑料薄膜在2 500 t左右,當年回收在60%以上。
據調查,西甜瓜農用塑料薄膜殘留在土壤中為害主要有,一是破壞環境,影響農機具的使用。據測算現行普通農用塑料薄膜在常溫和一般土壤微生物環境條件下其自然降解需要200~300年,主要是因為普通農用塑料薄膜分子結構比較穩定,相對耐高溫高濕和微生物腐蝕;西甜瓜種植結束后,一般大塊殘膜能及時回收,但支離破碎的農用塑料薄膜隨著下茬耕作而進入土壤深層,這些殘留的農用塑料薄膜不僅增加耕作機械阻力,而且會纏繞在旋耕的刀具及播種機輪盤上。二是殘留膜通過機械耕翻破壞土壤結構,阻礙作物根系對水肥的吸收,影響后茬直播作物種子發芽和作物的生長發育,造成產量下降。三是破碎殘留農用塑料薄膜碎片積聚可破壞土壤原有結構和平衡,土壤毛細管作用、土壤微生物活力和土壤水分運移受到影響,土壤的水分傳導和貯存功能降低,土壤肥力和耕地質量大大降低。四是土壤中殘留的地膜碎片仍具有吸附農藥等有害物質的性質,致使作物果實嚴重污染。

大棚西瓜內墊的降解超微地膜
2018年多點調查結果表明,一是地塊中質量>100 mg的殘膜主要分布在 0~15 cm土層中,占比在65.0%以上;二是表面積在5~30 cm2的殘膜主要分布在0~15 cm耕作層中,其在0~15 cm耕作層土壤中殘膜面積占比58%以上;三是由于采取了西甜瓜瓜蔓清理,當年產后殘留地膜質量占當季投入使用比例在10%~40%,平均占比在24.38%左右;四是規模種植戶殘留地膜質量占比遠高于零散小戶,以一年種植期為例,經營面積在1.33 hm2以上大戶當年產后殘留地膜質量占當季投入使用比例在36.82%,比種植面積在1.33 hm2以下的小戶多12~25個百分點。
另塑料包裝在農村白色污染防控中也不可小覷。農村隨手丟棄的各類農業投入品和成品塑料包裝廢棄物占有相當比例,據調查其占比達農田應回收塑料薄膜殘留的5.9%~12.9%,主要分布于土表和溝渠及部分耕作層中。
①從事設施栽培的瓜農環保意識差 相當一部分瓜農只圖自己方便,或者出于節省勞務成本考慮,對農田殘膜視若無睹,有的不理不管交由下家再種,有的消極對待,只是對顯眼的殘破塑料薄膜處理,然后堆放在田邊一角,任由風吹土淹,以致產后田頭、水槽、樹梢、路旁等地區到處可見殘膜;有的地方干脆就地掩埋及焚燒,對土壤、大氣造成二次污染。
②人為破碎 現行清理廢舊農膜的辦法是在前茬收獲后,結合清理瓜菜殘次物,通過手撕鍬挖,回收地膜,但回收不徹底,且費工費力,偷工減料的瓜農甚至只選大張的殘膜撕收,小塊干脆不要;有的只撿眼下地表的,土中的則不清理。有的清理人員甚至把清出的破膜又隨意丟棄到地頭、水渠、道路邊,遇到大風、流水后這些破膜又被帶回田間。
③后續服務不配套,回收農膜處理不到位 由于殘留農膜體積大、質量輕、運輸費用高,西甜瓜產區沒人愿意從事回收服務。眼下雖有少數廠家從事廢舊塑料農膜加工處理經營,但行情不是很好,加工地方環保管理力度大,一般小型企業多關張改行,能留下來的也是鳳毛麟角,有興趣從事代收服務的網點則更少;而且應用廢舊塑料農膜造粒利潤不及石油(天然氣)直接生產,因此殘膜回收率不高,企業不回收,農民只能把回收的殘膜自行處理。
①提高殘膜回收認識 強化綠色生產宣傳教育,幫助瓜農提高愛護生態環境自覺性。通過層層宣傳教育,形成對農田殘膜自覺回收的公德氛圍。廣泛宣傳殘膜對農田的為害,減少農業面源污染的重要意義和作用,促成將農膜回收納入村規民約,讓村民形成自我監督、自我管護的習慣,促成把殘膜清理回收工作與秸稈全量還田第三方考核結合,廣泛動員、組織農民利用農閑季節開展殘膜回收活動。通過宣傳、培訓使農民充分認識殘膜回收是利國利民、變廢為寶、綜合利用的大事。全面編制農村塑料廢棄物綜合治理地方法規,逐步實施農業推廣項目環境評估制度,普及農業項目推廣應遵循循環經濟減量化、再利用、資源化的經濟活動行為原則,使塑料投入品及包裝對環境的影響降到最低限度。

瓜區參觀與農膜應用現場

園藝場收集析廢舊農膜堆放一角

原種植大棚園地耕整檢拾廢膜后情況
②改進農膜覆蓋技術 一是用0.01 mm厚度的地膜替代0.008 mm的地膜,用0.01 mm地膜667 m2雖然增加地膜使用量1 kg,但在不回收的情況下,0.01 mm地膜增加的農業成本僅2元/667 m2,且田間使用后碎片大,便于回收,可減少地膜在土壤中的殘留量;同時建議廠家生產農膜盡可能使用低毒添加劑,以減少農田土壤重金屬污染。二是推廣新型降解農膜。所謂可控生物降解地膜,不僅可以替代普通地膜實施地面覆蓋,以提高土壤溫度、保持土壤水分、維持土壤結構、防止害蟲侵襲作物和某些微生物引起的病害,促進植物生長;還能在自然環境條件下,發生機械性破壞,分裂成低聚物碎片,最終分解成CO2和H2O,較傳統地膜更加環保、生態友好。三是推廣秸稈覆蓋替代和立體復種植物替代覆蓋栽培。即在多層覆蓋條件下,收集小麥、水稻秸稈粉碎,并條施于作物株間替代地膜覆蓋,利用大棚覆蓋栽培條件下株行空間套種其他作物實行高矮搭配,圓葉、尖葉搭配,早晚搭配等,實行植株全覆蓋替代地膜栽培,進而實現保溫保濕和減少農膜殘留的多重效果。
③引進推廣機械回收殘膜技術 人工回收殘膜效率低,勞動強度大,很難大面積回收,且利用人工回收只能撿拾表面的殘膜,埋在土壤深處的殘膜無法回收,因此必須引進推廣機械回收殘膜技術,提高殘膜回收率。目前比較成熟的地膜回收機械型號較多,可借助農機補助項目支持,邊示范邊選擇邊推廣。
④加大政策支持力度 依托綠色優質西甜瓜標準化示范區建設,一是出臺以獎代補政策,對農戶自行回收的殘膜,和社會化服務組織實施機械回收作業經營,分別給予一定的以獎代補,作為經濟補償。二是出臺產業激勵政策,通過定向培植,扶持一批產地農用廢舊殘膜收購加工企業,通過政策獎補培大育強,形成回購、收貯增壓打包、再生處理一條龍產業鏈,減少瓜農及零散收購點對回收塑料殘破農膜運輸形成的過大成本負擔和勞務繁瑣,進而增加殘膜回收率。三是將農用廢舊殘膜治理列入農村環境整治的議事日程,進一步充實農田殘膜污染綜合治理長效機制,解決農田殘膜污染突出問題,加快推進農田殘膜資源循環利用。四是強化綜合治理。通過村規民約及制度規范,大力推進塑料包裝袋等白色垃圾污染的綜合治理,通過社會教育進一步養成分類回收的習慣,借以逐步解決二次污染問題,使未來的農業農村發展前景更為廣闊。

東臺大棚西瓜

東臺大棚西瓜基地