魏立學,潘啟兵,周永軍
(甘肅省瓜州縣農業技術服務中心,甘肅 瓜州 736100)
瓜州縣是一個寒旱交加的農業大縣,地膜對確保全縣農業生產和對抗逆境發揮著舉足輕重的作用,為全縣糧食及主要農產品供給作出了重大貢獻,但同時“白色污染”問題逐步凸顯。
瓜州縣屬于典型的大陸性氣候,降雨少、蒸發量大、光照長,年平均降水量45.3 mm,蒸發量 3 140.6 mm,年平均氣溫8.8 ℃,平均最高氣溫24.9 ℃,平均最低氣溫-10.4 ℃[1]。瓜州縣自20世紀80年代末開始大面積推廣應用地膜覆蓋技術以來,農作物增產達30%~50%。但隨著地膜的持續使用,其農田殘留積累越來越嚴重,現已形成農膜污染,對環境造成了極大危害。普通農膜是分子結構穩定的高分子化合物聚乙烯或聚氯乙烯,是很難降解的化合物,可以在土壤中殘留上百年。殘留地膜會對土壤團粒結構體造成嚴重破壞,導致土壤板結、通透性變差,使農作物根系生長受阻,進而影響作物在整個生育期的生長發育。殘留農膜回收需消耗大量人力、財力。
2019年瓜州縣耕地面積為4.8萬hm2,其中地膜使用面積為2.98萬hm2,地膜使用量達2 235 t。2020年地膜使用面積為3.133萬hm2,地膜用量為2 400 t。全縣地膜使用面積常年都穩定在3萬hm2左右,地膜年使用量在2 200 t 以上。
選擇主要覆膜區域、主要覆膜作物、典型覆膜地塊作為監測地塊。采樣點選在相對平坦、穩定的農田里,以便長期監測。在瓜州縣的13個農業鄉(鎮)共選取了15個采樣點,統一編號。每個采樣點取5個樣方,每個樣方相距15 m 以上,采用五點梅花點采樣法。每個樣方取0.3 m3(長1 m、寬1 m、深0.3 m)土樣。
2020年對瓜州縣15個不同區域典型作物種植地塊的耕作層(0~30 cm)地膜殘留量進行了統計,結果見表1。所有覆膜地塊均有地膜殘留,地膜殘留量與作物種類、覆膜年限、覆膜類型、覆膜質量和地膜撿拾程度有關?!叭斯?機械”撿拾廢舊地膜量可達426.455 kg/hm2。

表1 2020年瓜州縣土壤中地膜殘留量統計
覆膜年限10年以下的采樣點:01號采樣點與12號采樣點均是2014年首次覆膜,01號采樣點地膜平均殘留量為105.342 6 kg/hm2,12號采樣點地膜平均殘留量為312.687 6 kg/hm2。01號采樣點自2014年覆膜開始一直采用白色地膜,12號采樣點自2014年覆膜開始不僅采用過白色地膜,同時還采用過黑色地膜。覆膜面積相同時黑色地膜比白色地膜質量大,所以12號采樣點地膜殘留量明顯大于01號采樣點。
覆膜年限10~20年的采樣點:08號采樣點和09號采樣點的首次覆膜時間均為2007年,13號采樣點的首次覆膜時間為2009年。08號采樣點多年使用黑色地膜,09號采樣點間隔使用白色地膜,13號采樣點基本連續使用白色地膜。因此08號采樣點地膜殘留量最大,13號采樣點次之,09號采樣點最小。
覆膜年限20~30年的采樣點:07號采樣點的首次覆膜時間為1997年,11號采樣點的首次覆膜時間1996年,14號采樣點首次覆膜時間為1998年。07號采樣點基本連續覆膜種植,地膜殘留量最大;11號采樣點間斷覆膜期間覆過黑色地膜,地膜殘留量次之;14號采樣點覆膜年限最短且間斷覆膜,地膜殘留量最少。
覆膜年限30年以上的采樣點:02號采樣點首次覆膜時間為1987年,03號采樣點首次覆膜時間為1990年,04號采樣點首次覆膜時間1987年,05號采樣點首次覆膜時間為1987年,06號采樣點首次覆膜時間為1988年,10號采樣點首次覆膜年限為1987年,15號采樣點首次覆膜時間為1986年。05號采樣點、04號采樣點、06號采樣點覆膜年限基本相同且屬于多年覆膜,期間覆膜基本無間斷,因此地膜殘留量比較接近,分別排在覆膜年限30年以上的第1 位、第2 位和第3 位;02號采樣點種植過程中覆膜有間斷,因此殘留量位于第4 位;15號采樣點、03號采樣點和10號采樣點種植多年生作物,且覆膜有間斷,因此地膜殘留量排在覆膜年限30年以上第 5 位、第 6 位和第7 位。
地膜越厚,質量越好,延展性、韌性越好,揭膜過程不易破碎,土壤中的殘留量相對較少。
每家每戶的覆膜面積不同,所種植作物的收獲期不同。覆膜面積較少的農戶,撿拾廢舊地膜的精細程度較高;覆膜面積較大的農戶,撿拾廢舊地膜的精細程度相對較低。覆膜作物收獲期越集中,撿拾約精細;作物收獲時間越長,撿拾精細程度越低。
不同作物根系對地膜的附著力、牽引力不同,撿拾過程中對廢舊地膜的拉扯和破壞程度不同。根系越發達,撿拾難度越大,撿拾干凈度越低。保苗量越大,作物對地膜的破壞程度越大,撿拾難度越大,撿拾干凈度越低。
部分農戶在作物收獲后沒有進行揭膜處理,而是保留到翌年春天繼續種植作物,但絕大多數地膜不支持連續使用2年,導致揭膜時無法撿拾的零碎地膜較多。
有相當一部分群眾認為只要將裸露在地表的廢膜揭去,在土壤中殘留的地膜不會對農業生產造成不利影響,從而導致土壤地膜殘留量較多。
瓜州縣人均耕地相對較多,但機械化程度不高。廢舊地膜揭膜撿拾工作是勞動密集型工作,當前農村勞動力明顯減少,勞動力不足導致揭膜撿拾環節殘留較多。
群眾對農田地膜殘留危害的認識不到位是導致農田地膜殘留污染逐漸加重的主要原因,應加強宣傳農田地膜殘留對環境的危害,發動廣大群眾參與廢膜撿拾,做到群防群控。
農業執法部門要加大對農資市場的檢查和執法監管力度,嚴格按照《農業薄膜管理辦法》和最新修訂的《甘肅省廢舊農膜回收利用條例》進行檢查和監管,嚴厲打擊不符合國家標準的生產廠家和經銷商。
農業技術推廣部門和農業科研院校,應率先通過試驗示范使用全生物可降解地膜,掌握全生物可降解地膜的優缺點和適用作物,為大面積推廣鋪好路。
農田地膜殘留污染治理過程中,單純地依靠環境監督部門是無法達到預期效果的。為了不斷提高農田地膜殘留污染防治水平,須多部門聯合開展工作,完善聯合工作機制。
防治農田地膜殘留污染,須加大監控力度,對監測點進行長期定位監測,并結合殘留量監測結果對農田地膜殘留污染控制不到位的群眾繼續加強宣傳,必要時可采取一定的獎罰措施,以提高群眾的積極性。
隨著科技的不斷發展,農村勞動力越來越緊缺,加大先進撿拾機械的投入力度勢在必行。因此,農業機械領域要不斷探索、發明與時俱進的撿拾機械,提高機械化作業水平,解決勞動力短缺的問題。
農業生產中建議農戶盡量一年覆一次膜,避免隔年重復使用地膜導致地膜殘留量增加。當年作物收獲之后及時撿拾地膜,盡量避免翌年播種前撿拾地膜,因為時間越長,風和溫度等對地膜理化性質的影響越大,導致地膜殘留量大。
目前廢舊農膜回收網點建設不全,應督促回收企業做好回收網點建設工作,確保每個鎮都有集中回收站,每個村都有回收點。優化回收企業的回收方式,合理設置除雜比例,最大限度地避免交售者與回收者之間產生矛盾。