馬文勝 裴曉明
臨夏州屬于干旱半干旱、川塬、高寒陰濕氣候,降水稀少,主要以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ),近年來旱作農(nóng)業(yè)覆膜栽培技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的大量應(yīng)用,導(dǎo)致土壤中殘留地膜日益積累,形成殘膜污染,嚴重影響和制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
一、地膜殘留污染防控的現(xiàn)狀及分析
目前地膜是我國僅次于農(nóng)藥、化肥、種子的第四大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,2019年臨夏州地膜用量11623.6噸,廢舊地膜回收量9373噸;棚膜用量2538噸,棚膜回收量2421噸,可見農(nóng)膜殘留污染不容忽視。臨夏州充分發(fā)揮省級廢舊農(nóng)膜回收利用示范區(qū)建設(shè)項目在全州范圍內(nèi)的輻射帶動作用,選擇川塬灌區(qū)的臨夏縣、干旱半干旱的東鄉(xiāng)縣、陰濕地區(qū)的康樂縣各選一個典型鄉(xiāng)鎮(zhèn),連續(xù)地膜覆蓋種植15年以上的玉米種植典型地塊,開展地膜殘留污染對耕地質(zhì)量和農(nóng)作物產(chǎn)量影響的定位跟蹤研究。上述三個縣所屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)選擇三個采樣地塊,每個地塊設(shè)三個樣點,每個點分三層(0~10、10~20、20~30cm)采樣,選取100cm*l00cm的區(qū)域,按照0~10cm、10cm~20cm、20cm~30cm深度挖取土樣、過篩,按深度分取收集其中的撿出地膜,放入樣品袋并粘貼樣品標(biāo)簽,同步填寫采樣地塊農(nóng)田基本情況調(diào)查表。
通過試驗數(shù)據(jù)的分析,得出殘留在耕地土壤中的殘膜量主要集中在0~10cm土層中,殘留量最小樣點值占總層的60%,最大值占92%,平均殘留量占總殘留量量的68%以上,10~20cm土層中,殘留量最小樣點值占總層的8%,最大值占37%,平均殘留量占總殘留量的25%;10~30cm土層中,殘留量最小樣點值0%,最大值22%,平均殘留量占總殘留量量的7%。在30厘米土層內(nèi),臨夏縣最大畝殘留量3.02公斤,最小畝殘留量0.45公斤,平均1.58公斤;東鄉(xiāng)縣最大畝殘留量2.92公斤,最小畝殘留量1.91公斤,平均畝殘留量2.33公斤;康樂縣最大畝殘留量3.35公斤,最小畝殘留量0.81公斤,平均畝殘留量1.84公斤。三個縣平均畝殘留量1.58公斤。少部分地塊土壤中畝殘留量最大達到3.34公斤,這與個別農(nóng)戶耕作時未認真清理地膜有關(guān)系。
通過對下表殘膜破碎度的分析(殘片數(shù)量與殘膜質(zhì)量相比)得知,東鄉(xiāng)縣殘膜破碎度最小,康樂縣的破碎度最大。造成破碎度大的原因:一是別農(nóng)民揭膜不認真,使用旋耕機直接翻地,二是采樣中發(fā)現(xiàn)大部分小塊是常年積累的超薄地膜,三是屬于地膜兩年重復(fù)使用造成的。
據(jù)預(yù)測我國地膜使用量到2020年地膜覆蓋面積達3.05億畝,年使用量199.3萬噸;2025年地膜覆蓋面積3.51億畝,使用量達227.9萬噸,據(jù)了解1公斤地膜就可以產(chǎn)生3公斤以上的廢舊膜,這么多廢舊地膜僅僅從田間地頭清理出來,既費時又費力。隨著使用年限的增加以及殘膜回收措施的不利,土壤中殘膜積累越來越多,局部地區(qū)形成殘留污染,影響了土壤的耕種質(zhì)量,既不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提升,也不利于環(huán)境的保護,如破壞土壤結(jié)構(gòu),導(dǎo)致作物減產(chǎn)。
而生物降解地膜的成功研發(fā),則可以在確保農(nóng)作物抵御不良氣候影響的同時起到保護環(huán)境的作用,不會對土壤環(huán)境造成污染。此外,加上地膜殘留污染防控的綜合治理,傳統(tǒng)的地膜應(yīng)用所造成的對于環(huán)境的不良影響將會逐漸消除。
二、臨夏州生物降解地膜在推廣應(yīng)用過程中的建議及措施
1、降低生產(chǎn)成本,加強對生物降解地膜的研究
生物降解地膜在自然條件下,通過土壤微生物的生命活動而降解的一類地膜。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,目前國內(nèi)市場PLA及淀粉基生物降解塑料價格在20~30元/kg,而PP原料顆粒價格在10元/kg左右,再生pp顆粒價格則更低,生物降解塑料價格約為普通塑料價格的3~5倍。影響生物降解地膜技術(shù)的推廣應(yīng)用的一個重要原因是生產(chǎn)成本過高,若沒有政府的項目資金扶持和技術(shù)科研支撐的話,生物降解地膜技術(shù)的應(yīng)用難以做到普及推廣。目前應(yīng)采取的主要工作便是在加強生物降解地膜宣傳的同時,開展地膜殘留的污染防控工作,為生物降解地膜的推廣應(yīng)用奠定農(nóng)業(yè)環(huán)境基礎(chǔ)。
2、全生物降解膜推廣應(yīng)用過程中的建議措施
全生物降解地膜的降解狀況觀察:通過定期的人為肉眼觀測,記錄地膜顏色、形態(tài)以及表面完整情況的變化。分為2個類型,其一是地表,沒有被土壤覆蓋完全裸露的部分,稱之為表膜;其二為鋪設(shè)時在側(cè)邊或者是表面被土壤覆蓋的部分,每次需要撥開覆土進行觀測的,定義為側(cè)膜。地膜在表觀狀況的觀測方法如下:
田間未覆土與膜測覆土部分地膜的變化分為誘導(dǎo)階段、破裂階段、崩解階段、完全崩解和完全降解階段等,具體觀測方法如下:
第一階段:誘導(dǎo)階段,即開始鋪膜到出現(xiàn)小裂縫的時間階段(小裂縫的標(biāo)準(zhǔn)為小于1cm的裂縫);
第二階段:破裂期,即肉眼清楚看到大裂縫的時間(大裂縫為大于3cm的裂縫);
第三階段:崩解期,即地膜已經(jīng)裂解成大碎塊,沒有完整的膜面(出現(xiàn)大于5cm的裂縫,或者有的裂口合并出現(xiàn)碎塊);
第四階段:地面無大塊殘膜存在,仍有小碎片的時間階段;
第五階段:地膜在地表上基本消失階段。
3、生物降解地膜推廣應(yīng)用和需求市場的拓展,需要政府的項目資金扶持和優(yōu)惠政策的引導(dǎo)
生物降解地膜的保溫和保水作用比普通地膜略好,農(nóng)作物同樣可以達到早熟、豐產(chǎn)的栽培技術(shù);同樣解決了普通地膜在土壤中殘留污染導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)的問題。臨夏州生物降解地膜應(yīng)用領(lǐng)域仍然較少,市場占有率仍然偏低,主要由于生物降解塑料價格偏高,其應(yīng)用市場的拓展,還需要政府加大項目資金的扶持、政策引導(dǎo)和降解膜企業(yè)的宣傳推廣。
在環(huán)保呼聲日益高漲的當(dāng)下,生物降解膜具有良好的發(fā)展前景,未來應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。需要政府政策引導(dǎo)、鼓勵生物降解膜生產(chǎn)商不斷提高生產(chǎn)技術(shù),降低產(chǎn)品成本,提高市場競爭力,發(fā)揮好農(nóng)業(yè)科技工作者的優(yōu)勢,共同來推廣生物降解膜技術(shù)的應(yīng)用。加強生物降解地膜應(yīng)用與地膜殘留污染防控研究,有助于消除當(dāng)前普通地膜應(yīng)用技術(shù)所造成的污染導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)的問題,同時改善和保護農(nóng)業(yè)環(huán)境問題,是新的時代下農(nóng)業(yè)發(fā)展與進步的必然路徑和選擇,是響應(yīng)生態(tài)循環(huán)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)理念的體現(xiàn),理應(yīng)加強研究。
(作者單位:731100甘肅省臨夏州農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護管理站)