丘陵山地甘蔗種植區(qū)地膜使用及殘留情況調(diào)查

摘要：調(diào)查廣西崇左市丘陵山地甘蔗種植區(qū)地膜使用及殘留現(xiàn)狀，為開展農(nóng)膜污染治理提供參考依據(jù)。以地處丘陵山地的廣西崇左市扶綏縣和江州區(qū)為研究區(qū)域，通過實地調(diào)查了解其甘蔗種植區(qū)地膜使用情況及回收處理現(xiàn)狀；統(tǒng)計分析2022—2023年扶綏縣5個監(jiān)測點蔗田的地膜殘留數(shù)據(jù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，廣西崇左市丘陵山地甘蔗種植區(qū)使用的地膜類型以白色聚乙烯非生物降解膜為主，規(guī)格厚度在0.01 mm以上，寬400.00～600.00 mm，使用量45.50～67.50 kg/hm2；扶綏縣最早于1993年利用地膜覆蓋進行甘蔗栽培，2022—2023年蔗田的地膜殘留量為30.86～148.38 kg/hm2，其均值57.41 kg/hm2雖低于農(nóng)田地膜殘留量限值國家標(biāo)準(zhǔn)（75.00 kg/hm2），但個別監(jiān)測點的地膜殘留量大幅度高于農(nóng)田地膜殘留量限值國家標(biāo)準(zhǔn)，對蔗區(qū)土壤造成了一定程度的污染；江州區(qū)最早于2008年利用地膜覆蓋進行甘蔗栽培，推算其2023年蔗田的地膜殘留量均值為31.31 kg/hm2，總體上相對較低。針對崇左市丘陵山地甘蔗種植區(qū)的廢舊地膜污染現(xiàn)狀，提出以下治理建議：認(rèn)清地膜殘留危害、加強科學(xué)使用和回收，自覺維護國家法律法規(guī)、嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)要求，積極推動減量替代、推進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。

關(guān)鍵詞：甘蔗種植區(qū)；地膜覆蓋栽培；地膜殘留量；污染治理；廣西崇左市

中圖分類號：S566.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-820X（2024）05-0350-04

0 引言

廣西崇左市甘蔗種植區(qū)地處典型的丘陵山地，是廣西最大的甘蔗種植基地，近年來每榨季糖料蔗入廠量和蔗糖產(chǎn)量約占當(dāng)年廣西糖料蔗入廠量和蔗糖產(chǎn)量的1/3，約占當(dāng)年全國糖料蔗入廠量和蔗糖產(chǎn)量的1/5，因此，廣西崇左市享有“中國糖都”的美譽［1］。廣西崇左市扶綏縣和江州區(qū)，地處北回歸線以南，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，春暖易旱，冬短微寒，每年新植蔗種植面積占廣西崇左市甘蔗種植面積的52.50%，新植蔗均以種莖為種苗、以冬春季為主栽季節(jié)進行地膜覆蓋種植。扶綏縣有耕地10.33萬hm2，年均種植甘蔗約6.67萬hm2，占全縣耕地總面積的64.57%，其中，每年新植蔗面積約占33.00%，覆蓋地膜種植面積占比66.67%；江州區(qū)有耕地10.30萬hm2，年均種植甘蔗約7.38萬hm2，占江州區(qū)耕地總面積的71.65%，其中，每年新植蔗面積約占33.00%，覆蓋地膜種植面積占比26.00%。地膜覆蓋栽培技術(shù)于20世紀(jì)70年代末由日本傳入我國［2］，采用地膜覆蓋是農(nóng)作物生產(chǎn)系統(tǒng)中的一項重要栽培措施，可發(fā)揮顯著的增溫、保濕和提高肥料利用率等作用［3-4］，具有改善農(nóng)作物生長微環(huán)境和提高農(nóng)作物產(chǎn)量等效果［5-6］。但地膜本身的高分子化學(xué)合成特性使其在土壤中不易自行分解消融，因此，隨著地膜使用量的不斷增加及殘膜得不到有效回收處理，地膜的使用將逐漸演變?yōu)椤鞍咨廴尽?。我國各地學(xué)者從不同角度開展了土壤的農(nóng)膜污染治理研究。白云龍等［2］針對內(nèi)蒙古地膜殘留污染現(xiàn)狀開展了殘膜回收利用對策研究；蔡金洲等［7］就南方平原區(qū)7個省際間地膜使用及殘留展開了對比分析；胡會軍等［8］圍繞吉林省瓜類、玉米和花生等主要覆蓋地膜作物的地膜殘留情況進行了解析；馬輝等［9］、劉建國等［10］、嚴(yán)昌榮等［11］、何文清等［12］對棉田土壤中殘膜數(shù)量和形態(tài)的時空變化進行探析；崔世榮等［13］對西甜瓜產(chǎn)地農(nóng)膜殘留現(xiàn)狀及其綠色治理進行探討；王力和等［14］對農(nóng)膜在水環(huán)境中自然老化及降解進行研究；還有部分學(xué)者對農(nóng)膜污染進行綜合治理探析［15-18］，但目前針對甘蔗種植區(qū)地膜污染及治理情況的研究鮮見報道。本研究于2022—2023年在廣西崇左市扶綏縣和江州區(qū)2個甘蔗種植大縣（區(qū)）開展甘蔗種植使用地膜情況調(diào)查，并連續(xù)2年監(jiān)測扶綏縣甘蔗種植區(qū)地膜殘留量，旨在通過了解廣西崇左市甘蔗種植區(qū)地膜使用概況及其田間殘留污染情況，為下一步治理農(nóng)田地膜“白色污染”提供參考依據(jù)。

1 調(diào)查方法

1.1 地膜使用及回收情況調(diào)查

2022—2023年，在廣西崇左市扶綏縣11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的甘蔗種植區(qū)共布設(shè)50個監(jiān)測點，在廣西崇左市江州區(qū)新和鎮(zhèn)和瀨湍鎮(zhèn)的甘蔗種植區(qū)共布設(shè)10個監(jiān)測點，在每個監(jiān)測點選擇10戶農(nóng)戶，通過問詢農(nóng)戶和實地踏查部分蔗區(qū)等方式，開展新植蔗地膜使用和廢舊地膜回收處理情況調(diào)查。

1.2 蔗區(qū)地膜殘留監(jiān)測

扶綏縣甘蔗種植區(qū)屬于典型的丘陵山地，甘蔗種植面積大，甘蔗地膜覆蓋種植年限久，且新植蔗地膜覆蓋面廣，因此，確定扶綏縣為地膜殘留監(jiān)測點。選擇位于扶綏縣城北部的岜盆鄉(xiāng)弄洞村、西南部的渠黎鎮(zhèn)那勒村、南部的昌平鄉(xiāng)平白村和八聯(lián)村及中部的新寧鎮(zhèn)上洞村等5個甘蔗種植區(qū)，每個甘蔗種植區(qū)布設(shè)1個監(jiān)測點，用于采集土壤中的殘留地膜。于甘蔗砍收后或整地播種前，每個監(jiān)測點隨機選取5個樣方，每個樣方相距約15 m，單獨制樣。做好樣方標(biāo)記，避免年度間樣方重復(fù)。

每個樣方為大小100 cm×100 cm的正方形，取樣方中0～30 cm土層的土壤樣品置于帆布上，過10目篩，用鑷子撿拾全部肉眼可見的殘留地膜，放入樣品袋，并在樣品袋內(nèi)外貼上標(biāo)簽。將殘留地膜放入清洗容器中清水浸泡約1 h，清除殘膜上的泥土和其他雜質(zhì)，置于網(wǎng)兜中反復(fù)清洗至水變清。用濾紙吸干殘膜樣品上的水分，在陰涼干燥處自然晾干后稱量殘膜樣品質(zhì)量，最后統(tǒng)計每個監(jiān)測點的殘留地膜量。

2 調(diào)查結(jié)果

2.1 地膜使用及舊膜回收情況

2.1.1 蔗田地膜應(yīng)用

由表1可知，廣西崇左市扶綏縣和江州區(qū)甘蔗種植區(qū)新植蔗僅播種行距和揭膜方式存在明顯差異，其他農(nóng)事操作差異不明顯。在播種行距方面，扶綏縣甘蔗種植區(qū)為90～120 cm，江州區(qū)甘蔗種植區(qū)為100～120 cm；在揭膜方式方面，扶綏縣甘蔗種植區(qū)主要采用深耕深種、在新植蔗下種時將當(dāng)季甘蔗全生育期所需的肥料和農(nóng)藥一次性施足并采用地膜對播種行進行覆蓋，因此不進行中耕除草和揭膜，而江州區(qū)甘蔗種植區(qū)在中耕施肥和除草時揭膜，并收集部分舊膜，但回收后堆置在田間地頭或當(dāng)作生活垃圾處置。

受地形和種植習(xí)慣影響，扶綏縣和江州區(qū)甘蔗種植區(qū)新植蔗的地膜使用存在多方面差異（表2），主要體現(xiàn)在：扶綏縣種植甘蔗首次覆蓋地膜時間為1993年，江州區(qū)種植甘蔗首次覆蓋地膜時間為2008年，根據(jù)甘蔗1年種3年收、僅在新植當(dāng)年覆蓋地膜的種植模式推算，至2023年扶綏縣部分甘蔗種植區(qū)覆蓋地膜頻次達(dá)11次，江州區(qū)部分甘蔗種植區(qū)覆蓋地膜頻次為6次；扶綏縣甘蔗種植區(qū)地膜使用量為45.50 kg/hm2，江州區(qū)甘蔗種植區(qū)地膜使用量為67.50 kg/hm2，其中，扶綏縣甘蔗種植區(qū)使用的地膜寬為400和600 mm，江州區(qū)甘蔗種植區(qū)使用的地膜寬為400和500 mm；扶綏縣的機械覆蓋地膜比例達(dá)90.03%，人工覆蓋地膜比例為9.97%，而江州區(qū)的人工覆蓋地膜比例達(dá)83.28%，機械覆蓋地膜比例僅占16.72%。

根據(jù)扶綏縣和江州區(qū)第三次國土調(diào)查主要數(shù)據(jù)公報［19-20］，扶綏縣坡度≤15°的耕地占比為99.41%，與江州區(qū)坡度≤15°的耕地占比（96.23%）相近，但扶綏縣的蔗田覆蓋地膜占比為54.30%，而江州區(qū)的蔗田覆蓋地膜比率僅為26.11%。由此可見，扶綏縣與江州區(qū)新植蔗地膜覆蓋比例的差異，可歸結(jié)為各地農(nóng)戶種植觀念及對覆蓋地膜接納度不同而引起。

2.1.2 蔗田廢舊地膜回收處理

據(jù)調(diào)查，扶綏縣和江州區(qū)蔗田廢舊地膜均以人工撿拾方式進行回收，回收后主要堆置于田間地頭、就近填埋或作為農(nóng)村生活垃圾處理，同時，存在廢棄在蔗田中的舊地膜跟甘蔗秸稈混合焚燒現(xiàn)象。目前，扶綏縣和江州區(qū)均無農(nóng)膜回收利用的經(jīng)營主體。由于散戶自主經(jīng)營耕作，蔗田零星分散，勞動力緊缺，人工撿拾的殘膜回收率非常低。

2.1.3 蔗田地膜殘留監(jiān)測結(jié)果

由表3可知，2022—2023年扶綏縣蔗田的地膜殘留量平均為57.41 kg/hm2，其中，2022年平均為45.73 kg/hm2，2023年平均為69.08 kg/hm2，3個殘留量平均值均低于GB/T 25413—2010《農(nóng)田地膜殘留量限值及測定》中的農(nóng)田地膜殘留量限值國家標(biāo)準(zhǔn)（一級標(biāo)準(zhǔn)為75.00 kg/hm2），但與2016年原農(nóng)業(yè)部監(jiān)測的局部地區(qū)地膜殘留量（60.00～300.00 kg/hm2）下限接近［17］，與2010年全國地膜平均殘留量（59.79 kg/hm2）相當(dāng)［2］。2022年扶綏縣甘蔗種植區(qū)5個監(jiān)測點（岜盆鄉(xiāng)弄洞村、渠黎鎮(zhèn)那勒村、昌平鄉(xiāng)平白村和八聯(lián)村及新寧鎮(zhèn)上洞村）的地膜殘留量均低于農(nóng)田地膜殘留量限值國家標(biāo)準(zhǔn)，但2023年昌平鄉(xiāng)八聯(lián)村監(jiān)測點的地膜殘留量達(dá)148.38 kg/hm2，高出農(nóng)田地膜殘留量限值國家標(biāo)準(zhǔn)近1倍。經(jīng)核實，昌平鄉(xiāng)八聯(lián)村監(jiān)測點近幾年來曾覆蓋地膜輪作生姜和西瓜，且每個種植季均未及時撿拾舊膜，因此殘膜量較大。

由于氣候條件、輪作制度、復(fù)種指數(shù)及甘蔗生產(chǎn)技術(shù)操作方式基本相似，因此，可根據(jù)扶綏縣蔗田地膜殘留量（地膜覆蓋頻次為11次，地膜殘留量平均為57.41 kg/hm2），推算出地膜覆蓋頻次為6次的江州區(qū)蔗田地膜殘膜量平均為31.31 kg/hm2。

綜上所述，扶綏縣和江州區(qū)甘蔗種植區(qū)的地膜殘留總體水平雖相對較低，但已產(chǎn)生不同程度的地膜殘留污染，且隨著覆蓋地膜年限的延長及主動回收廢舊農(nóng)膜舉措缺失，田間地膜殘留量會逐年增加，土壤地膜殘留污染將呈增高態(tài)勢。

3 甘蔗種植區(qū)地膜殘留治理建議

根據(jù)2023年監(jiān)測調(diào)查結(jié)果，扶綏縣昌平鄉(xiāng)八聯(lián)村蔗田的地膜殘留量達(dá)148.38 kg/hm2，大幅度超過農(nóng)田地膜殘留量限值國家標(biāo)準(zhǔn)，說明當(dāng)前扶綏縣乃至崇左市部分甘蔗種植區(qū)地膜殘留對土壤和環(huán)境的污染程度已隨著地膜覆膜頻次的增加逐年加重［3］。

當(dāng)前，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用地膜已十分普遍。為了讓地膜不再成為“地魔”，社會各界在農(nóng)作物生產(chǎn)過程中應(yīng)轉(zhuǎn)變“重使用，輕治理”觀念［18］。一是要認(rèn)清地膜殘留危害、加強科學(xué)使用和回收：使用者不購買、不使用厚度小于0.01 mm的不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的地膜；在農(nóng)作物種植前和收獲后要及時撿拾殘留在耕地中的廢舊地膜，并及時交到回收網(wǎng)點或放入垃圾箱隨農(nóng)村生活垃圾一起回收處理，嚴(yán)禁將廢舊地膜隨意丟棄或焚燒。二是要自覺維護國家法律法規(guī)、嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國土壤污染防治法》第八十八條相關(guān)要求：農(nóng)業(yè)投入品生產(chǎn)者、銷售者和使用者必須及時回收肥料等農(nóng)業(yè)投入品的包裝廢棄物或農(nóng)用薄膜，否則將由地方人民政府農(nóng)業(yè)農(nóng)村主管部門責(zé)令改正。三是要積極推動減量替代、推進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展：緊緊圍繞農(nóng)膜減量、替代和高效回收，因地制宜地推廣以舊換新、廢棄農(nóng)膜回爐再造及全生物可降解地膜有序替代等舉措，使農(nóng)田土壤質(zhì)量得到明顯改善，以促進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和鄉(xiāng)村生態(tài)振興。

4 結(jié)語

廣西崇左市丘陵山地甘蔗種植區(qū)使用的地膜類型以白色聚乙烯非生物降解膜為主，規(guī)格厚度在0.01 mm以上，寬400～600 mm，使用量為45.50～67.50 kg/hm2，自1993年至今已造成地膜殘留和一定程度的污染。其中，扶綏縣甘蔗種植區(qū)2022—2023年地膜殘留量跨度較大，為30.86～148.38 kg/hm2，平均為57.41 kg/hm2；部分甘蔗種植區(qū)的廢舊地膜污染程度超過農(nóng)田土壤中地膜殘留量限值國家標(biāo)準(zhǔn)；隨著地膜覆蓋年限的延長及欠缺主動回收廢舊農(nóng)膜舉措，甘蔗田的地膜殘留量會逐年增加，土壤廢舊地膜污染將呈增高態(tài)勢。因此，地膜生產(chǎn)企業(yè)、銷售商和使用者要從我做起、從現(xiàn)在做起，嚴(yán)格規(guī)范生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的地膜產(chǎn)品，科學(xué)使用標(biāo)準(zhǔn)或加厚的高強度地膜產(chǎn)品，鼓勵使用全生物降解地膜，主動清理農(nóng)田殘膜并科學(xué)回收處理，以保護耕地土壤結(jié)構(gòu)，改善農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量，推動農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，助力鄉(xiāng)村振興。

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（責(zé)任編輯 思利華）

收稿日期：2024-08-12

基金項目：中央農(nóng)業(yè)資源及生態(tài)保護補助資金項目（桂整合〔2022〕17號）

第一作者：趙青紅（1979-），女，高級農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護研究工作，E-mail：zhqh06@126.com