旬邑縣農(nóng)田地膜殘留調(diào)查及防控措施

潘軍茂

（陜西省旬邑縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心站，陜西 旬邑 711300）

地膜覆蓋栽培具有增溫、保墑、改變土壤理化結(jié)構(gòu)、提高肥料利用率等特點，可有效解決山區(qū)旱地玉米生產(chǎn)中長期存在的低溫、干旱、無霜期短等不利自然條件的影響，保苗壯苗、防旱抗?jié)?、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、提質(zhì)增效。玉米地膜覆蓋栽培一般667m2產(chǎn)量600～700kg，最高可達(dá)1000kg以上，與露地平栽相比667m2增產(chǎn)35%～50%，特別在高寒山區(qū)和旱塬，增產(chǎn)作用更加明顯。但聚乙烯地膜是一種難以降解的高分子化合物，既不能被微生物侵蝕，也不能被自身分解，隨著使用年限的延長，若回收不及時，土壤中殘膜量不斷增加，造成土壤結(jié)構(gòu)破壞，作物根系的吸收功能受阻，土壤肥力水平降低，甚至導(dǎo)致自然降水下滲困難和土壤次生鹽漬化，最終導(dǎo)致土壤環(huán)境嚴(yán)重污染，土壤質(zhì)量和作物產(chǎn)量明顯下降。

1 旬邑縣地膜殘留調(diào)查

1.1 地膜玉米種植情況

旬邑縣地處陜西渭北旱塬溝壑區(qū)，平均海拔1300m，平均氣溫9.1℃，≥10℃有效積溫2955.8℃，年日照時數(shù)2390.2h，無霜期179d，年降雨量611mm，屬暖溫帶大陸性氣候，是典型的旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，也是春玉米的適生區(qū)。玉米地膜覆蓋栽培技術(shù)20世紀(jì)80年代就在旬邑縣推廣應(yīng)用，經(jīng)過30多年的發(fā)展，技術(shù)比較成熟，體系比較完善。目前，玉米種植一般采取70cm窄膜一壟兩行和140cm寬膜一壟四行2種模式，4—9月玉米生育期壟上地膜全程覆蓋，地膜覆蓋率基本達(dá)到了100%。全縣年種植地膜玉米1.4萬hm2，平均產(chǎn)量700kg/667m2左右, 總產(chǎn)14.7萬t，占糧食總產(chǎn)的85%以上。

1.2 地膜殘留監(jiān)測與調(diào)查

地膜玉米種植667m2使用厚0.008mm、寬70cm或140cm的聚乙烯地膜2.5～3kg，旬邑縣年使用地膜525～630t。隨著地膜的長年推廣應(yīng)用，玉米田殘留了大量的聚乙烯地膜，嚴(yán)重污染了土壤環(huán)境，嚴(yán)重威脅著農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)地膜殘留田間實際調(diào)查（挖取1m2，深30cm的土壤），按照土壤深度0～15cm和15～30cm 2個層次收集殘膜。從表1可以看出，撿拾后田塊地膜殘留量種植11a最大為3.03g/m2，折算為2.02kg/667m2；種植3a最小為1.37g/m2，折算為0.91kg/667m2；未撿拾田塊地膜殘留量種植5a最大為15.7g/m2，折算為10.47kg/667m2；種植1a最小為3.2g/m2，折算為2.13kg/667m2，但仍比撿拾后田塊種植11a的地膜殘留量大。地膜殘留64%以上分布在0～15cm土層，35%左右分布在15～30cm土層。無論是撿拾后田塊還是未撿拾田塊，地膜殘留量都隨種植年限的延長而增大，只不過撿拾后田塊增長較慢，增加幅度明顯小，未撿拾田塊增長快的多，增加幅度大的多。

表1 地膜殘留調(diào)查統(tǒng)計表

2 農(nóng)田地膜殘留的危害

2.1 殘膜對土壤性狀的影響

隨著覆膜年限的延長，土壤中累積的殘膜切斷了土壤孔隙連續(xù)性，導(dǎo)致土壤孔隙度逐年減小，土壤容重逐漸增大，水分和空氣運動受阻，重力水運動緩慢，土壤含水量下降，通氣性能下降，農(nóng)田抗旱能力減弱，地表水不易滲透，土壤次生鹽漬化。同時，殘留地膜影響了土壤微生物活性和正常土壤結(jié)構(gòu)的形成，使土壤養(yǎng)分難以釋放，導(dǎo)致土壤肥力水平下降。

2.2 殘膜對作物生長的影響

由于殘留膜破壞了土壤的理化性質(zhì)，造成作物種子難以萌發(fā)，殘膜碎片抑制了作物根系的發(fā)育，迫使主根彎曲生長，導(dǎo)致作物根系的生長發(fā)育困難。根系變短、變小、變?nèi)?，根系?shù)量和重量減少，水肥吸收性能下降，導(dǎo)致生長不平衡。根系生長受到抑制，影響了水分和養(yǎng)分的正常吸收，抑制了地上部分的生長。作物株間施肥時，殘膜分離肥料，降低施肥效率，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。

3 農(nóng)田殘膜污染防控措施

3.1 加強宣傳教育

開展宣傳教育，提高社會各界和廣大群眾對地膜污染長期性和嚴(yán)重性的認(rèn)識，切實增強殘膜回收意識。制定農(nóng)田殘膜留量標(biāo)準(zhǔn)和超額收費政策，盡快將農(nóng)田膜污染納入法制化管理軌道。

3.2 選用適宜規(guī)格

將地膜厚度從0.008mm增加到0.012mm，不僅可以提高增溫保墑效果，而且有利于薄膜的清潔回收。寬幅地膜可以有效地減少地膜在土壤中的殘留量，70cm窄膜較140cm寬膜殘留土壤中的幾率大2.17～2.57倍[1]。

3.3 改進(jìn)機械性能

隨著聚乙烯地膜的廣泛應(yīng)用，人工撿拾殘膜變得越來越困難，利用機械回收殘膜是未來的必然趨勢。由于殘膜分布深、碎片小、殘渣多等特點，單性能回收機不能完全解決這一問題，必須根據(jù)農(nóng)藝和回收時間的要求對殘膜回收機進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，建立完整的機械化回收技術(shù)體系，主推秋后殘膜回收機械，重視播前殘膜清除機械的推廣，研發(fā)推廣可有效回收耕層20cm深度殘膜的機械[2]。通過殘膜回收機械的應(yīng)用，輔助人工撿拾，可大幅度提高殘膜回收率。

3.4 研發(fā)新型地膜

大力開發(fā)新的覆蓋保濕材料，如光降解膜、生物降解膜、光生物降解膜、液態(tài)地膜等，減少普通聚乙烯地膜的應(yīng)用。目前，大多數(shù)可降解地膜的強度不夠，容易開裂或降解不徹底，成本高，難以在生產(chǎn)中大面積推廣，性能有待進(jìn)一步提高和優(yōu)化，提高降解率，降低成本。

3.5 優(yōu)化耕作制度

通過輪作倒茬減少地膜覆蓋率和使用量，減輕殘膜污染危害。選用寬幅地膜或?qū)嵤艂?cè)種植，實行一膜多用，減少土壤中的殘膜量。在作物適當(dāng)?shù)纳?，地膜玉米海?000m以上的地區(qū)在大喇叭口期，海拔1000m以下的地區(qū)在拔節(jié)期[3]，選擇土壤濕潤或疏松、膜上無淤泥的時間及時揭膜，不但對作物的后期生長發(fā)育影響較小，還可提高殘膜回收率。

3.6 推廣秸稈覆蓋

采用小麥、玉米等農(nóng)作物秸稈進(jìn)行覆蓋，不但具有保水防旱、改土肥田、方法簡便等特點，而且避免地膜殘留污染，有效改善耕地質(zhì)量，優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)微生物繁殖活動，增加土壤中的有機質(zhì)，增產(chǎn)效果也很明顯。

3.7 政策約束激勵

建設(shè)廢舊地膜回收站，采取有效措施，加大廢舊地膜回收利用力度，變廢為寶，化害為利。按照“誰污染，誰治理”的原則制定法律法規(guī)，要求地膜生產(chǎn)、銷售企業(yè)和使用者自行回收利用，不能自行回收利用的企業(yè)或個人必須交納回收處理費。制定激勵政策，建立回收補貼，提高企業(yè)和群眾回收殘膜的積極性和自覺性。