榆中縣農(nóng)田地膜殘留現(xiàn)狀調(diào)查

張光全 張海強 王平生 李桃 火玉潔 劉姝彤 顏君魯 王昭

摘要：對甘肅省榆中縣11個監(jiān)測點的農(nóng)田地膜殘留情況進行調(diào)查及取樣分析。結(jié)果表明，玉米和蔬菜作物農(nóng)田中地膜殘留量與覆膜年限和種植作物種類密切相關(guān)，地膜殘留量隨著覆膜年限的增加呈線性增長;蔬菜田中地膜殘留量高于玉米田中地膜殘留量;農(nóng)田地膜殘留量當年秋季高于下年春季。

關(guān)鍵詞：地膜;殘留量;作物種類;覆膜年限;調(diào)查;榆中縣

中圖分類號：S19 ? ? ?文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1001-1463（2020）06-0039-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.06.010

Investigation on Present Situation of Farmland Plastic Film Residues in Yuzhong County

ZHANG Guangquan 1， ZHANG Haiqiang 2， WANG Pingsheng 2， LI Tao 1， HUO Yujie 1， LIU Shutong 1， YAN Junlu 1， WANG Zhao 1

（1. Yuzhong Agricultural Technology Extension Center， Yuzhong Gansu 730100， China; 2. Linxia Academy of Agricultural Sciences， Linxia Gansu 731100， China）

Abstract：Based on the investigation and sampling analysis of farmland plastic film residue in 11 monitoring sites in Yuzhong County. The results showed that the amount of mulching film residual in corn and vegetable crops was closely related to the mulching period and planting crop species， and the amount of mulching film residual increased linearly with the increase of mulching period; The amount of plastic film residue in vegetable field was higher than that in corn field; The residue of mulch in farmland was higher in autumn than in spring of next year.

Key words：Plastic film; Residues amount; Crop species; Duration of mulching; Survey; Yuzhong county

自20世紀80年代開始使用地膜以來[1 ]，經(jīng)過40多年的推廣應(yīng)用，目前我國已成為地膜覆蓋面積最廣和使用量最多的國家[2 - 5 ]。我國的地膜覆蓋區(qū)域主要集中在廣大的旱作區(qū)，其中鋪膜量最大的省區(qū)分別是新疆、甘肅、內(nèi)蒙古。甘肅作為第二大地膜覆蓋區(qū)域，地膜覆蓋面積逐年增加，到目前為止地膜覆蓋作物已達30多種，覆蓋面積在180萬hm2以上，地膜使用量逐年增多，大量廢舊農(nóng)膜不僅破壞自然面貌、造成污染，嚴重影響農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生[6 ]，而且一部分殘留田間的地膜影響作物的出苗和農(nóng)作物對水分、養(yǎng)分的吸收，不同程度地抑制了農(nóng)作物的生長發(fā)育，導(dǎo)致作物減產(chǎn)[7 - 8 ]。因此，加強廢舊農(nóng)膜殘留量監(jiān)測和回收利用工作，有效防治農(nóng)田“白色面源污染”，保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境已成為當前一項刻不容緩的工作。調(diào)查地膜使用及農(nóng)田中地膜殘留情況，對治理農(nóng)田地膜殘留，減少地膜污染意義重大。

1 ? 材料和方法

1.1 ? 監(jiān)測內(nèi)容及地點

選取蘭州市榆中縣10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)11個村作為土壤殘膜監(jiān)測實地樣點進行采樣調(diào)查，其中玉米監(jiān)測點有6個，分別為定遠鎮(zhèn)蔣家營村、來紫堡鄉(xiāng)駱駝巷村、高崖鎮(zhèn)沙河村、中連川鄉(xiāng)中連川村、韋營鄉(xiāng)武家窯村、清水驛鄉(xiāng)天池峽村;蔬菜監(jiān)測點5個，分別為三角城鄉(xiāng)丁官營村、小康營鄉(xiāng)郭家營村、銀山鄉(xiāng)孫家灣村、三角城鄉(xiāng)高墩營村、馬坡鄉(xiāng)馬坡村西村。每個樣點村選取1塊地采樣， 每塊地布樣2個，共采樣11個地塊，布樣點22個。調(diào)查地膜使用年限，采樣測定土壤中殘膜量。

1.2 ? 采樣方法

1.2.1 ? ?采樣時間及頻率 ? ?2018年秋季和2019年春季分別采樣1次。

1.2.2 ? ?采樣位置 ? ?沿監(jiān)測田塊長寬方向的中線，將其劃分為4塊，第1年隨機選擇對角兩塊作為2個測區(qū)，每個測區(qū)為1個樣本（第2年在另外兩個測區(qū)上取樣）。

1.2.3 ? ?采樣方法 ? ?11個監(jiān)測點均采用5點法取樣，從測區(qū)4個對角沿對角線分別在1/4～1/8對角線長度范圍內(nèi)隨機確定4個測點的位置，再加上對角線的交叉點，作為第5個測點。以測點為中心，選取1 m × 1 m的區(qū)域，按照耕作層（30 cm）深度挖取土樣，過篩，將其中的地膜撿出，裝入樣品袋。

1.3 ? 測定方法

1.3.1 ? ?樣品處理方法 ? ?將樣品放入紗網(wǎng)袋，先用清水清洗3次，再用超聲波清洗儀清洗30 min，最后再用蒸餾水清洗1遍，然后用鑷子將地膜從紗網(wǎng)袋中取出，放至濾紙上，標記、陰干，用千分之一電子天平對陰干后的樣品進行稱重并記錄。

1.3.2 ? ?殘留量計算方法

式中：M為采樣地地膜殘留量，單位為kg/hm2;C1～Cn為各監(jiān)測點殘留地膜重量，單位為g。

1.4 ? 數(shù)據(jù)處理方法

用Excel軟件對數(shù)據(jù)處理分析。

2 ? 結(jié)果與分析

2.1 ? 地膜使用及回收概況

從對榆中縣地膜使用概況進行調(diào)查的結(jié)果表明，榆中縣擁有耕地面積7.0萬hm2，其中地膜覆蓋面積高達3.3萬hm2，地膜年使用量2 730 t，地膜厚度 > 0.01 mm;地膜回收以人工撿拾為主，地膜年回收量2 200 t，回收率為80.6%。

2.2 ? 地膜殘留情況

2.2.1 ? ?玉米田中地膜殘留 ? ?從圖1可以看出，2018年秋季和2019年春季，隨著覆膜年限的增加，玉米田中地膜殘留量呈現(xiàn)出線性增長的趨勢，其中2018年秋季的地膜殘留量線性方程為y=0.319x+3.721 9（R2=0.934 1），式中y為地膜殘留量，x為覆膜年限;2019年春季的地膜殘留量線性方程為y=0.245 1x+ 3.864 7（R2=0.816 6），式中y為地膜殘留量，x為覆膜年限。其中2018年秋季的地膜殘留量普遍高于2019年春的地膜殘留量。從表1可以看出，玉米田中地膜殘留量的變化幅度2018年秋季為6.31～13.52 kg/hm2，2019年春季為6.10～12.35 kg/hm2， 2019年春季與2018年秋季相比，玉米田中地膜殘留量減少了3.3%～21.5%。

2.2.2 ? ?蔬菜田中地膜殘留 ? ?從圖2可以看出，2018年秋季和2019年春季，在蔬菜中隨著覆膜年限的增加農(nóng)田中地膜殘留量也隨之增加，其中2018年秋季的地膜殘留量線性方程為y=0.288 4x+7.139 6（R2=0.905 6），式中y為地膜殘留量，x為覆膜年限;2019年春季的地膜殘留量線性方程為y=0.353 2x+ 4.292（R2=0.949 1），式中y為地膜殘留量，x為覆膜年限。從表2可以看出，2018年秋的地膜殘留量明顯高于2019年春的地膜殘留量。在2018年秋季和2019年春季蔬菜地中，覆膜年限為21 a時，農(nóng)田中的地膜殘留量最高，分別為12.79、11.11 kg/hm2;覆膜年限為4 a時，農(nóng)田中地膜殘留量最低，分別為7.73、5.28 kg/hm2。在相同的覆膜年限下農(nóng)田中地膜殘留量差距不大。

2.2.3 ? ?不同作物農(nóng)田中地膜殘留量比較 ? ?不同作物在相同覆膜年限（16 a）下蔬菜田中地膜殘留量明顯高于玉米田中的地膜殘留量。其中2018年秋季蔬菜田中平均地膜殘留量為11.77 kg/hm2，較玉米田中平均地膜殘留量增加2.82 kg/hm2;2019年春季蔬菜田中平均地膜殘留量為10.52 kg/hm2，較玉米田中平均地膜殘留量增加3.10 kg/hm2。不同作物農(nóng)田中的地膜殘留量存在較大差異，2018年秋季蔬菜田中平均地膜殘留量高于玉米田中平均地膜殘留量，2019年春季玉米田中平均地膜殘留量低于蔬菜田中平均地膜殘留量。其中玉米田中2018年秋季地膜殘留量為6.31～13.52 kg/hm2，平均為9.67 kg/hm2;2019年春季地膜殘留量為6.10～12.35 kg/hm2，平均為8.44 kg/hm2，與2018年秋季相比減少了12.7%。蔬菜田土壤中2018年秋季地膜殘留量為7.73～12.79 kg/hm2，平均為10.95 kg/hm2，2019年春季地膜殘留量為5.28～11.11 kg/hm2，平均為8.65 kg/hm2，與2018年秋季相比減少了21.0%。

3 ? 小結(jié)與討論

對甘肅省榆中縣11個監(jiān)測點的田地膜殘留情況調(diào)查結(jié)果表明：地膜殘留量與覆膜年限和作物種植種類密切相關(guān)。玉米和蔬菜田中地膜殘留量與覆膜年限和種植作物種類有密切的相關(guān)，地膜殘留量隨著覆膜年限的增加呈線性增長，在相同的覆膜年限下，蔬菜田中地膜殘留量高于玉米田中地膜殘留量。農(nóng)田地膜殘留量當年秋季高于下年春季，這可能是地膜經(jīng)冬季風吹自然損失造成。

甘肅地處我國西北內(nèi)陸地區(qū)，常年干旱，使用地膜覆蓋栽培技術(shù)具有顯著的節(jié)水抗旱、增溫保墑、增產(chǎn)增收的作用[9 ]，能夠有效彌補當?shù)貧夂驐l件的不足，但長期使用地膜也破壞了土壤結(jié)構(gòu)，影響了作物的出苗率和產(chǎn)量，污染了農(nóng)業(yè)農(nóng)村環(huán)境[10 ]。赫西等[11 ]研究發(fā)現(xiàn)，花生田中覆膜年限越長，地膜殘留量越大，覆膜5、10、15 a的地膜殘留量分別達到了15.0、26.9、40.0 kg/hm2。棉田、玉米田和加工番茄田中，地膜殘留量與覆膜年限、離村距離和作物種植種類密切相關(guān)，其中農(nóng)田覆膜年限和作物種植種類對地膜殘留的影響較大，隨著覆膜年限的增加，農(nóng)田殘膜密度會增加[12 ]。冒布廠等[13 ]研究發(fā)現(xiàn)，土壤中地膜殘留量與地膜使用規(guī)格、地膜使用年限和作物種植種類有關(guān)，在相同規(guī)格地膜下隨著覆膜年限的增加，地膜殘留量不斷增加;在相同覆膜年限下，使用的地膜厚度越小土壤中地膜殘留量越大;在相同地膜規(guī)格和覆膜年限下，露天種植的甜瓜地中地膜殘留量最大。目前，甘肅省榆中縣土壤中地膜殘留量呈現(xiàn)出逐年增長的趨勢，雖未超過國家農(nóng)田地膜殘留量限值75 kg/hm2，但任其發(fā)展仍存在農(nóng)田土壤環(huán)境風險，需引起各界政府及相關(guān)農(nóng)業(yè)部門的高度重視。針對甘肅省榆中縣地膜殘留現(xiàn)狀，為進一步降低農(nóng)田土壤中地膜殘留量建議采取以下幾點措施：首先，積極提高地膜質(zhì)量標準，特別是優(yōu)化地膜厚度、抗拉伸強度和抗老化性能;其次是積極研發(fā)地膜回收機械，提高地膜回收撿拾效率;最后是針對甘肅省榆中縣的氣候條件、種植作物及土壤類型，研發(fā)、引進篩選適合本地的生物可降解地膜品種，進行示范推廣應(yīng)用。

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（本文責編：鄭立龍）