菏澤地區(qū)農(nóng)業(yè)殘膜現(xiàn)狀危害治理研究

周強(qiáng)

摘 要：地膜覆蓋技術(shù)對(duì)于旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說是一項(xiàng)具有革命性的技術(shù)，在改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的同時(shí)極大地提高了生產(chǎn)力。但隨著地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，其不利的一面也更清晰地表現(xiàn)了出來，不斷在土地中累積的殘膜會(huì)污染土壤并影響農(nóng)業(yè)工作，對(duì)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展非常不利。本文主要分析了菏澤地區(qū)的地膜殘留現(xiàn)狀，并提出了相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：菏澤;地膜;地膜殘留;危害與治理

中圖分類號(hào)：S-1 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200430016

引言

地膜技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)得到了廣大農(nóng)民的認(rèn)可，如油葵、棉花以及一些蔬菜等，都采用了地膜覆蓋的種植方式。但這種技術(shù)所產(chǎn)生的殘膜會(huì)使土壤條件變差，妨礙種植工作并且對(duì)水肥的疏導(dǎo)不利，另外飄散在城市及農(nóng)村各個(gè)地區(qū)角落的殘膜，也造成了很強(qiáng)的視覺污染。因此，對(duì)菏澤地區(qū)地膜殘留的現(xiàn)狀與危害進(jìn)行分析，并加強(qiáng)治理是非常重要的。

1 菏澤地區(qū)的地膜殘留現(xiàn)狀

1.1 目前菏澤地膜使用情況

在現(xiàn)階段，菏澤地區(qū)地膜覆蓋的總栽培面積約為19.2萬hm2，地膜的總體使用量約為6650t，使用地膜厚度≤0.008cm的大約為6012t，約是總用量的90%。蔬菜、棉花以及油料作物等是使用地膜覆蓋技術(shù)的主要作物，使用面積依次約為16.6萬hm2、1.3萬hm2以及0.8萬hm2。

目前，菏澤地區(qū)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的地膜有許多種類，主要有陰陽(yáng)地膜、黑白雙色地膜、白色地膜與黑色地膜等。其中，白色地膜使用量最多，約占所有地膜使用總量的90%以上。市面上出售的有≤0.005cm、0.005～0.008cm、0.008cm 3種規(guī)格的地膜。比較薄的0.005cm以下的地膜平均12元/kg，大約是0.008cm規(guī)格價(jià)格的1/2，所以許多農(nóng)民出于節(jié)約成本的目的使用超薄規(guī)格的地膜，使用比例達(dá)到了90%以上。

1.2 地膜殘留現(xiàn)況

在菏澤地區(qū)使用挖方撿膜的方式對(duì)地膜殘留情況進(jìn)行檢查，并依據(jù)地膜使用年限的差異，分為大于10a、5～10a之間和3～5a之間的田塊，每種分類下田塊有10個(gè)點(diǎn)，一個(gè)田塊是2m×1m×0.2m，總共撿到了335g地膜，平均每個(gè)田塊67g，折算每公頃約為66kg。其中，在地膜使用年限10a以上的田塊總共撿到約134g地膜，每個(gè)田塊平均撿到地膜13g，折算每公頃約為67kg;5～10a的10個(gè)田塊共撿到120g地膜，每個(gè)田塊約12g，折算每公頃約為60kg地膜;地膜使用為3～5a之間的10個(gè)田塊總共撿到地膜約80g，每個(gè)田塊平均約為8g，折算為每公頃約為40kg。

2 地膜殘留土地的危害

2.1 危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作

高分子的石油化工類地膜在自然的條件下很難被分解，而菏澤地區(qū)目前使用的地膜都是這類產(chǎn)品，這種地膜也不容易被生物降解，酶和細(xì)菌等對(duì)其都影響不大。所以，地膜的長(zhǎng)期使用使得土壤中積累了大量的殘膜，不論是對(duì)生態(tài)環(huán)境還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都造成了很不利的影響。

地膜在使用后被破碎為條塊，經(jīng)過日曬與風(fēng)化后其韌性降低，破碎后為小片狀，經(jīng)過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各種操作被翻入土壤中，造成了土地的板結(jié)，同時(shí)使土壤通透性降低，也影響了地表水分的下滲，很大程度上加大了土壤的鹽堿化。

殘膜主要分布在距土表10～20cm深的土層中，這正是玉米、小麥、棉花以及蔬菜作物種植的主要土層。殘膜在土壤中將植物的根部與水肥隔離，在很大程度上抑制作物對(duì)水肥的正常吸收，從而導(dǎo)致了產(chǎn)量的減少。

2.2 對(duì)生態(tài)的危害以及其它影響

風(fēng)將地膜的碎片帶到環(huán)境中的各個(gè)角落，樹枝上、電線桿上以及灌木從中，各處都能發(fā)現(xiàn)殘膜，白色污染對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。當(dāng)一些殘膜碎片混入到農(nóng)作物的秸稈或者雜草叢中后，不慎被牛羊等牲畜食用，會(huì)造成牛羊等動(dòng)物的消化不良，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使其死亡。在部分農(nóng)村，殘膜還被人們用來作為引火材料，經(jīng)燃燒后產(chǎn)生的有毒氣體，會(huì)導(dǎo)致大氣污染。

3 導(dǎo)致地膜殘留危害的原因

3.1 農(nóng)民環(huán)保意識(shí)不夠

大部分農(nóng)民在使用地膜時(shí)，只求作物產(chǎn)量以及經(jīng)濟(jì)利益取得最大值，所以在實(shí)際的生產(chǎn)過程中只注意地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用、推廣，而沒有將產(chǎn)后的清膜工作有計(jì)劃地進(jìn)行落實(shí)，一味追求一季度的經(jīng)濟(jì)利益，而對(duì)其潛在的危害認(rèn)識(shí)不足。如此長(zhǎng)此以往，使得殘膜大量地在土壤中累積，不但影響了莊稼的生長(zhǎng)，同時(shí)也破壞了土壤的環(huán)境。

3.2 超薄地膜撿拾困難

農(nóng)業(yè)種植所使用的地膜其結(jié)構(gòu)與材質(zhì)非常穩(wěn)定，很難在自然條件下被分解，超薄地膜的優(yōu)勢(shì)是可以在很大程度上將生產(chǎn)成本降到最低以獲得經(jīng)濟(jì)效益，但其老化速度很快，且非常容易破碎，造成殘膜撿拾的困難。而國(guó)內(nèi)殘膜回收設(shè)備，沒有得到足夠的重視，沒有大范圍推廣應(yīng)用，殘膜的機(jī)械回收率不高。

3.3 缺乏健全的回收利用機(jī)制

由于地膜回收價(jià)格偏低，收購(gòu)殘膜的網(wǎng)點(diǎn)有限，并且相關(guān)的加工企業(yè)少，對(duì)地膜的加工技術(shù)也還不夠完善，經(jīng)濟(jì)效益不足，成本高等特點(diǎn)，農(nóng)民對(duì)地膜回收的積極性不高。另外，由于對(duì)其危害性認(rèn)識(shí)的不足，農(nóng)民更不愿意將精力和時(shí)間花費(fèi)在殘膜的回收中，這在很大程度上加大了地膜回收工作的難度。

4 治理地膜殘留相關(guān)技術(shù)與措施

4.1 地膜減量化應(yīng)用

目前，農(nóng)業(yè)殘膜污染現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，治理農(nóng)業(yè)殘膜的污染已經(jīng)成為一個(gè)嚴(yán)肅的問題。殘膜的治理是系統(tǒng)工程，要解決的問題不是單一的，而是一系列的。在解決問題的過程中，需要在源頭上減少超薄地膜使用、使用過程的治理以及回收治理工作，只有在所有的環(huán)節(jié)中解決相關(guān)難題，才可以在很大程度上保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及生態(tài)系統(tǒng)的健康。

在源頭上減少地膜使用，尤其是超薄地膜的使用，需要對(duì)農(nóng)藝技術(shù)以及耕作制度進(jìn)行改革，推廣應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化覆膜栽培的工作流程，并且實(shí)現(xiàn)倒茬輪作的制度，同時(shí)推進(jìn)“一膜多用”技術(shù)。選擇地膜時(shí)盡量選擇抗老化能力好、強(qiáng)度高、厚度適中并且韌性好的地膜，盡量做到覆膜一次連續(xù)種植2次及2次以上作物，以此來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本的降低，并將地膜的地面覆蓋時(shí)間延長(zhǎng)，可以在很大程度上減少地膜用量以及單位面積中地膜的平均覆蓋率。

4.2 對(duì)地膜替代應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與選擇

4.2.1 生物降解地膜

對(duì)地膜替代應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，積極對(duì)可降解的新型地膜的應(yīng)用進(jìn)行推廣。新型可降解地膜的殘膜可以被分解為對(duì)土壤及空氣無害的物質(zhì)，這些物質(zhì)在一定時(shí)間后會(huì)揮發(fā)到土地中或者融入土壤，從而實(shí)現(xiàn)消除土壤污染的目的。

由纖維素、淀粉以及一些多糖類的天然物質(zhì)為主要成分而構(gòu)成的可完全生物降解地膜，具有與現(xiàn)用的塑料地膜相同的功能，并且在使用后可以通過土壤中的微生物，如海藻、真菌以及細(xì)菌等，分解形成低分子化合物，最終被分解為對(duì)環(huán)境沒有影響的二氧化碳和水。雖然可完全生物降解的地膜可以做到零污染，能夠降解，但存在加工困難、力學(xué)性能和耐水性能差的問題，目前難以推廣和應(yīng)用。

4.2.2 光降解地膜

光降解地膜是通過將光敏物質(zhì)或者光敏基團(tuán)引入到高分子聚合物中形成的一種地膜類型。光降解地膜可以在吸收太陽(yáng)光后發(fā)生反應(yīng)，使得地膜中的大分子鏈斷裂而形成低分子化合物以實(shí)現(xiàn)降解。實(shí)驗(yàn)表明，光降解地膜與普通地膜具有相同的功能，但光降解地膜的降解過程受到地理環(huán)境、氣候以及農(nóng)作物種類的限制，降解速度有限，且土壤中的部分不能被降解。除此之外，其分解產(chǎn)物對(duì)水質(zhì)、大氣以及土壤等質(zhì)量產(chǎn)生的影響并不明確，所以應(yīng)用的范圍很小。

4.2.3 光/生雙降解地膜

將光敏劑、抗氧劑以及生物降解助劑等加入高分子材料中制作而成的一類地膜，稱為光/生雙降解地膜。這種地膜在微生物以及光照的條件下降解形成小塑料顆粒，這種顆粒不會(huì)在短期內(nèi)對(duì)作物的生長(zhǎng)造成危害。但隨著時(shí)間的推移，塑料顆粒逐漸積累，會(huì)影響作物的根系生長(zhǎng)，也會(huì)導(dǎo)致作物的發(fā)育受到影響。除此之外，小顆粒在降解后很難被清除，對(duì)于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是非常不利的。

4.2.4 液態(tài)多功能可降解地膜

這種液體地膜是以木質(zhì)素、纖維素、多糖、殼聚糖等天然高分子材料與微量元素、有機(jī)質(zhì)經(jīng)交聯(lián)聚合成的高分子生物聚合物。這種聚合物經(jīng)過均勻稀釋后，通過噴頭霧化再噴灑在土壤表面，可以在土壤表層固化成褐色的膜。這種地膜不但具有保水保墑、抑制雜草以及防止水蒸發(fā)的作用，并且有很強(qiáng)的粘附性，使得土粒形成團(tuán)聚體，可以在很大程度上改良土壤結(jié)構(gòu)，另外在與土壤混合后可以完全降解，對(duì)土壤沒有污染。

5 總結(jié)

地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用在我國(guó)具有廣泛性，其模式也具有多樣性。所以，對(duì)于殘膜污染的治理具有很大的難度，不能僅僅依靠一種單一的技術(shù)來解決問題，要在對(duì)殘膜危害的根源進(jìn)行深刻的分析后，根據(jù)不同地區(qū)的不同條件，采取多措并舉的方針建設(shè)綜合的防控體系，才能在很大程度上減小殘膜污染的危害，達(dá)到實(shí)現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展與資源節(jié)約的目的。

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（責(zé)任編輯 賈燦）