慶陽市農田廢舊地膜殘留監測研究

侯康鋒 王寧

摘 要：為準確掌握慶陽市農田廢舊地膜殘留現狀，本文主要從地膜的使用到回收，對其使用量、殘留量、回收方法進行了全面細致地監測調查研究，總結分析出慶陽市農田廢舊地膜殘留現狀及防治對策。

關鍵詞：農田廢舊地膜;殘留量;監測

中圖分類號：S181 ? ? ? 文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200515042

自1978年地膜引入農業，因其透光性強、導熱性差及不透氣等特性，加之地膜覆蓋的保溫、保墑、抑制雜草生長、減少病蟲害等作用，地膜覆蓋逐漸成為一項行之有效的旱作高產技術[1]。但是，隨著地膜的長期使用，土壤中殘膜量不斷增加，且由于地膜厚度、韌度不夠，投入的地膜往往僅限用1個生產周期，難以回收的問題突出，已對農業可持續發展構成了嚴重威脅。因此，對農田地膜殘留監測研究是進一步加強廢舊地膜回收利用，為科學控制土壤中地膜殘留量提供精準參數的基礎性工作。

1 概況

慶陽市是一個典型的旱作農業區，十年九旱，年年春旱。為了科學有效地應對干旱，自2006年起，慶陽市在全市范圍內實施的旱作農業項目（玉米全膜雙壟溝播技術示范推廣），取得了糧食自給有余的豐碩成果，有效減輕了旱災造成的損失，在抗旱生產中發揮了積極的主導作用，有力地推動了慶陽市旱作農業的發展，為農業發展和農民增收發揮了不可替代的作用。2012年以來，慶陽市農作物覆膜總面積均保持在27萬hm2以上，2012—2019年農作物覆膜總面積分別為27.12萬hm2、30.5萬hm2、32.31萬hm2、33.28萬hm2、34.08萬hm2、32.06萬hm2、30.45萬hm2和28.92萬hm2;地膜用量分別為2.45萬t、2.77萬t、3.15萬t、3.12萬t、3.28萬t、2.74萬t、3.33萬t和2.87萬t。平均每年殘留在農田中的廢舊地膜高達0.7萬t。

2 技術路線

該項目堅持以科學發展為指導，以建設資源節約型、環境友好型農業生產體系為目標，以技術創新為動力，以源頭控制為抓手，多措并舉，積極開展農田廢舊地膜殘留污染監測和調查研究等基礎性工作。通過2a的監測研究，對農田廢舊地膜的殘留污染情況進行系統的觀察和記載，并進行科學分析，為當地廢舊地膜回收利用工作開展提供科學的指導意見。

試驗點設在慶陽市西峰區董志鎮，海拔1347m，年平均氣溫9.8℃，≥10℃有效積溫3200℃，無霜期145d，年降水量560mm，屬黃土高原塬面。土壤類型為厚覆蓋黑壚土，土壤偏堿，pH值8.40。主要栽培作物為全膜（厚度為0.01mm）雙壟溝播玉米。

3 試驗方法

3.1 不同厚度地膜的用量測算

丈量出需覆膜的土地面積，采取人工覆膜方式，對使用的地膜在覆膜前和覆膜后剩余的量分別進行稱重，換算出每公頃地膜的用量。

每公頃地膜用量=地膜用量（kg）÷覆膜面積（m2）×10000

3.2 不同厚度農用地膜使用后的回收率測算

按照試驗內容，在玉米收獲后，用人工回收的方法，分別對覆蓋0.008mm、0.01mm、0.012mm地膜樣田中的廢舊地膜進行撿拾回收;然后把回收的廢舊地膜清洗、晾干去除雜物，用電子秤稱出不同樣田中的地膜回收量。

回收率=地膜回收量/地膜用量×100%

3.3 不同覆膜次數下農田廢舊地膜殘留量測算

在需要監測的農田中，采用“V”字型取樣法，在覆蓋不同次數地膜的試驗田里選取采樣點3個，每個采樣點面積為1m2。完全撿拾出采樣面積內地表的廢舊地膜;將樣點耕作層（0～30）進行開挖并撿拾干凈廢舊地膜，把挖出的土壤進行曬干、弄細后過篩，分揀出廢舊地膜;將以上撿拾的廢舊地膜去除雜質后帶回室內，清洗干凈、曬干后稱重[2]。設3個樣點內撿拾的廢舊地膜分別為X1、X2和X3（g），則需要監測的農田中廢舊地膜每公頃殘留量為：

每公頃殘留量 （kg） = （X1+X2+X3） ÷3×10000[3]

3.4 農田土壤不同深度廢舊地膜殘留量的分布試驗

在需要監測的農田中，采用“V”字型取樣法，選取采樣點3個，每個采樣點面積為1。在每個樣點內，先除去樣點內的廢膜，然后按照0～10cm、10～20cm、20～30cm、30cm以下，分為4層進行開挖并分層撿拾干凈廢舊地膜，之后對挖出的土壤進行曬干、弄細后過篩，分揀出廢舊地膜;將以上撿拾的廢舊地膜去除雜質后帶回室內清洗干凈，曬干后稱重，設樣點1各層的重量分別為D1C1、D1C2、D1C3和D1C4 （g）[4]。

用同樣的方法獲得第2個樣點內各層廢舊地膜的殘留量D2C1、D2C2、D2C3和D2C4（g）。

第3個樣點內各層廢舊地膜的殘留量為D3C1、D3C2、D3C3和D3C4（g）;則此塊農田中各層的廢舊地膜每公頃殘留量依次為（）：

第1層：（D1C1+D2C1+D3C1）÷3×10000

第2層：（D1C2+D2C2+D3C2）÷3×10000

第3層：（D1C3+D2C3+D3C3）÷3×10000

第4層：（D1C4+D2C4+D3C4）÷3×10000

3.5 不同揭膜時間對土壤中廢舊地膜殘留量的對比試驗 ?采取人工揭膜的方式，在不同的時間對同一農田分別在土壤濕潤和干旱狀態、作物成熟收獲前和收獲后進行地膜回收[5-7]。記錄試驗田的地膜回收量、花費時間等，計算分析不同情況下揭膜效果情況。

4 結果及分析

4.1 不同厚度地膜的用量測算試驗

試驗材料為合水縣振海公司生產的厚度0.008mm寬度1.2m地膜、厚度0.01mm寬度1.2m地膜、厚度0.012mm寬度1.2m地膜，蘭州濟洋公司生產的厚度0.008mm寬度1.2m地膜、厚度0.01mm寬度1.2m地膜、厚度0.012mm寬度1.2m地膜，對監測點地膜用量進行田間調查測算。

測算結果表明：甘肅濟洋公司生產的0.008mm地膜用量在84.85～95.95kg/hm2之間，合水振海公司生產的0.008mm地膜用量在92.93～100.56kg/hm2之間，平均為94.12kg/hm2;甘肅濟洋公司生產的0.01mm地膜用量在109.34～135.33kg/hm2之間，合水振海公司生產的0.01mm地膜用量在105.58～123.71kg/hm2之間，平均為124.91kg/hm2;甘肅濟洋公司生產的0.012mm地膜用量在153.19～165.71kg/hm2之間，合水振海公司生產的0.012mm地膜用量在153.4～172.41kg/hm2之間，平均為161.6kg/hm2。隨著地膜厚度的增加地膜的用量呈上升趨勢，說明地膜厚度與用量成正比關系。

4.2 不同厚度地膜回收率對比測算

對不同厚度地膜進行回收率田間調查測算，分別對覆蓋的0.008mm、0.01mm、0.012mm 3種不同厚度地膜全膜雙壟溝播玉米田的廢舊地膜進行人工回收。

測算結果表明：2個不同廠家生產的厚度為0.008mm地膜回收率分別為68.54%和69.85%，平均為69.2%;厚度為0.01mm地膜回收率分別為80.30%和80.65%，平均為80.48%;厚度為0.012mm地膜回收率分別為91.01%和90.11%，平均為90.56%。隨著地膜厚度的增加，地膜用量和地膜回收率均呈明顯的增長趨勢。因此全面推廣厚度≥0.01mm的高標準地膜是目前解決“白色污染”問題的有效途徑。

4.3 不同覆膜次數廢舊地膜殘留量的對比測算

以覆膜1次的農田為試驗對照，分別開挖、撿拾覆膜1次、2次、3次、4次和5次農田中樣點內的殘留廢舊地膜。對采集的殘膜樣品稱重，計算不同覆膜次數農田廢舊地膜殘留量。

測算結果表明：試點1，在覆膜1次、2次、3次、4次、5次的農田中，廢舊地膜殘留量分別是37.9kg/hm2、70.6kg/hm2、69.6kg/hm2、80.8kg/hm2、76.1kg/hm2;試點2，在覆膜1次、2次、3次、4次、5次的農田中，廢舊地膜殘留量分別是52.3kg/hm2、54.1kg/hm2、76.4kg/hm2、53.9kg/hm2、73.5kg/hm2。從試驗結果可以看出，慶陽市農田地膜的殘留量在37.9～80.8kg/hm2，平均為64.52kg/hm2;殘留量覆膜次數的增加與農田地膜殘留量成曲折上升趨勢。

對此項目組專門對每個試驗農戶進行了走訪調查，結果表明：在實際農業生產中，地膜的殘留量不僅與覆膜次數相關，還與農業生產管理的精細程度密切相關[8，9]，因此加強對農田殘留地膜的撿拾至關重要。

4.4 不同深度廢舊地膜殘留量分布調查

通過人工采樣的方法，樣點按照0～10cm、10～20cm、20～30cm、30cm以下4個不同層次進行廢舊地膜采集樣品，設其重量為DxCy（g）。

測算結果表明：0～10cm農田土壤中廢舊地膜殘留57.3%～61.9%為主要分部層;10～20cm廢舊地膜殘留18.32%～27.9%;20～30cm廢舊地膜殘留10.2%～22.4%;30cm以下的土壤無廢舊地膜殘留。隨著農田土壤深度的增加，地膜的殘留基本呈下降趨勢。因此，在受到地膜污染的農田中廢舊地膜的清理不僅僅只存在于農田表層，對于土壤深度30cm以內也要進行必要的清理。

4.5 不同揭膜時間土壤中廢舊地膜殘留量對比監測

分別在作物收獲前與收獲后、土壤干旱狀態與濕潤狀態下進行揭膜監測。

測算結果表明：土壤濕潤狀態廢舊地膜的回收率84.94%、回收效率0.82kg/h，土壤干旱狀態的回收率78.96%、回收效率0.68kg/h，土壤濕潤狀態下廢舊地膜的回收率和回收效率均高于土壤干旱狀態下;作物收獲前廢舊地膜的回收率61.04%、回收效率0.39kg/h，作物收獲后回收率80.13%、回收效率0.62kg/h，作物收獲后的回收率和回收效率均高于作物收獲前。因此，建議清理農田地膜最好是在作物收獲后、土壤濕潤的狀態下進行。

5 主要成果及防治對策

查明了厚度0.008mm、0.01mm和0.012mm地膜用量分別為94.12kg/hm2、124.91kg/hm2和161.6kg/hm2，殘膜回收率分別為69.2%、80.48%和90.56%;隨著地膜厚度的增加，地膜用量和地膜回收率均呈明顯的增長趨勢。因此全面推廣厚度≥0.01mm的高標準地膜是目前解決“白色污染”問題的有效途徑;調查得出，慶陽市農田地膜的殘留量在37.9～80.8kg/hm2，平均為64.52kg/hm2;在實際農業生產中，地膜的殘留量量不僅與覆膜次數增加，還與農業生產管理的精細程度密切相關，因此加強對農田殘留地膜的撿拾至關重要;試驗得出，0～10cm農田土壤中廢舊地膜殘留57.3%～61.9%為主要分部層;10～20cm廢舊地膜殘留18.32%～27.9%;20～30cm廢舊地膜殘留10.2%～22.4%;30cm以下的土壤無廢舊地膜殘留。在受到地膜污染的農田中廢舊地膜的清理不僅僅只存在于農田表層，對于土壤深度30cm以內也要進行必要的清理;清理農田地膜宜在作物收獲后、土壤濕潤狀態下進行。

參考文獻

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（責任編輯 周康）