張福勝，蘆 雪，姚 影，馮志國

（1.通遼市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，內(nèi)蒙古 通遼 028000；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

地膜是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)重要的生產(chǎn)資料之一，具有良好的增溫保墑、保水保肥、抑制雜草生長、減輕病蟲害等功能[1-4]。農(nóng)田覆膜解決了通遼市南部干旱山區(qū)和北部冷涼地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)增收的限制因子，促進了糧食、蔬菜生產(chǎn)及紅干椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但長期以來，由于重生產(chǎn)、輕回收，殘膜回收機制不健全，回收主體責任不明確，回收機械效率低等問題，局部地區(qū)耕地地膜殘留污染較為嚴重，殘膜污染已成為通遼市農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展亟須解決的突出問題，因此，開展地膜殘留污染調(diào)查研究具有十分重要的意義。

1 材料和方法

1.1 地膜應用調(diào)查方法

通過對通遼地區(qū)9個旗（縣、市、區(qū)）填寫旗（縣、市、區(qū)）地膜使用情況調(diào)查表，掌握2015—2019年地膜應用的總體情況。每個旗（縣、市、區(qū)）在主要覆膜區(qū)隨機選擇20個農(nóng)戶，填寫農(nóng)戶問卷調(diào)查表，共收集調(diào)查問卷180份。

1.2 地膜殘留調(diào)查方法

1.2.1 監(jiān)測點及對象 選擇主要覆膜區(qū)域、主要覆膜作物、典型覆膜地塊（地膜覆蓋集中連片區(qū)）作為監(jiān)測地塊，綜合考慮覆膜年限（分為≤5年，5～10年，10～20年，20年以上）、回收方式（人工撿拾、機械回收、人工-機械回收）等因素布設監(jiān)測點位。2019年在開魯縣紅干椒地塊及科爾沁左翼中旗（以下簡稱科左中旗）甜菜地塊各布設20個監(jiān)測點位，作為地膜殘留監(jiān)測典型地塊，對其0～30 cm 土壤中的地膜殘留量進行監(jiān)測。

1.2.2 采樣方法 每個監(jiān)測點采用對角線法或梅花點法布置5個采樣樣方。每個采樣樣方選取1.0 m×1.0 m 的區(qū)域。向外擴展約10.0 cm，沿著四邊挖溝，深度約40.0 cm，初步形成一個1.1 m×1.1 m大小的“回”字形坑，里外間隔10 cm，深度40 cm。削去“回”字里側(cè)多余的土壤，使之形成大小為1.0 m×1.0 m 的正方形樣方。用直尺從地表測量標記，0～30 cm 取樣。將土層樣品放在帆布上，篩去土壤，撿出長邊長度大于2.0 cm 的殘留地膜。殘留地膜收集完后，將土壤回填，恢復農(nóng)田原貌。

1.2.3 殘膜樣品處理方法 將附著在地膜上的雜質(zhì)挑出，隨后將地膜樣品放入清水反復沖洗，并使用不具腐蝕作用的洗滌劑進行2次清潔，沖洗干凈后在陰涼干燥處自然陰干，陰干期間要隨時稱重，直至殘膜樣品達到恒重后用萬分之一天平進行最終稱重，此時重量為殘膜重量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2010 進行計算分析及圖表制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 全市地膜應用現(xiàn)狀

通遼市耕地面積138 萬hm2，早在20 世紀90年代初開始使用地膜，以種植玉米、紅干椒和蔬菜為主。由圖1可知，2015年全市總覆膜面積13.24 萬hm2，地膜總用量0.69 萬t，之后年覆膜面積、地膜使用量均呈直線下滑，到2018年覆膜面積5.50 萬hm2，地膜總用量0.28 萬t，比2015年覆膜面積、地膜總用量分別減少了7.74 萬hm2、0.41 萬t。但2019年覆膜面積、地膜總用量較2018年有所增加，分別為6.65 萬hm2、0.35 萬t。玉米覆膜面積由2015年8.10 萬hm2，減少至2019年0.31 萬hm2，紅干椒、甜菜面積分別由2.60 萬hm2、0.007 萬hm2，增加至3.14 萬hm2、1.33 萬hm2。2015—2019年通遼地區(qū)覆膜面積和地膜使用量變化趨勢相同，整體呈現(xiàn)下降趨勢，玉米的覆膜面積顯著下降，主要是因為自2016年起通遼地區(qū)開始積極推廣玉米無膜淺埋滴灌節(jié)水栽培技術(shù)，這一技術(shù)使玉米地膜的覆蓋面積大幅度縮減，減少了地膜使用量。2019年甜菜、紅干椒、花生等作物種植面積增大，且覆膜可提高這些作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，因此，覆膜面積和用量較上一年均有所增加。

2.2 典型地塊殘膜監(jiān)測情況

2.2.1 地膜殘留情況 開魯縣主要種植紅干椒，連年覆膜、重茬播種情況非常普遍。2019年開魯縣紅干椒地膜覆蓋面積約2.67 萬hm2，占全縣總覆膜面積76.92%。由圖2可知，20個監(jiān)測點位最短覆膜年限2年，最長覆膜年限22年，地膜累積殘留量（RPI）5.82～88.90 kg/hm2，平均值為36.76 kg/hm2，其中15個監(jiān)測點RPI＜50.00 kg/hm2，5個監(jiān)測點RPI＞57.00 kg/hm2。按照《GB/T 25413—2010 農(nóng)田地膜殘留量限值及測定標準》，待播農(nóng)田耕作層內(nèi)地膜殘留量限值應不大于75.00 kg/hm2，20個監(jiān)測點中有2個地膜殘留量超過限值，對農(nóng)作物生長構(gòu)成一定威脅。

科左中旗主要覆膜作物為甜菜和紅干椒，近幾年開始種植甜菜，重茬覆膜年限相對較小。2019年科左中旗甜菜地膜覆蓋面積約1.29 萬hm2，約占全旗總覆膜面積51.84 %。由圖3可知，科左中旗甜菜最短覆膜年限1年，最長覆膜年限5年，RPI為12.24～23.45 kg/hm2，平均值為19.18 kg/hm2，地膜殘留情況對科左中旗農(nóng)作物生長影響較小。

2.2.2 覆膜年限、農(nóng)藝措施對地膜殘留的影響 由表1可知，開魯縣紅干椒地塊覆膜2年和覆膜22年，監(jiān)測點平均地膜累計殘留量分別為15.96 kg/hm2、77.51 kg/hm2。由表2可知，科左中旗甜菜地塊覆膜1年和覆膜5年監(jiān)測點，平均地膜累計殘留量分別為16.79 kg/hm2、23.46 kg/hm2。由此可見覆膜年限越長，平均地膜累計殘留量越高。

由圖2、圖3和表1、表2可知，覆膜時間短的監(jiān)測點平均地膜累計殘留量也可能高于覆膜時間較長監(jiān)測點；覆膜年限相同，地膜用量相同，RPI 也可能不相同。根據(jù)實地調(diào)研，通遼地區(qū)多采用機械回收和人工撿拾方式回收地膜，不同農(nóng)戶、地塊間的地膜使用習慣、農(nóng)藝措施、撿拾方式、回收質(zhì)量等直接影響了RPI[5-6]。

表1 開魯縣紅干椒不同年限地膜殘留量

3 結(jié)論與討論

3.1 地膜應用情況分析

2015—2019年通遼地區(qū)總覆膜面積和地膜使用量基本呈下降趨勢，到2018年降到最低，2019年有小幅增加。覆膜面積和地膜使用量的變化主要與主推農(nóng)業(yè)技術(shù)和作物布局有關(guān)，2015年及之前幾年，通遼地區(qū)大力推廣玉米膜下滴灌節(jié)水技術(shù)，地膜使用大幅增加，偏重了節(jié)水和產(chǎn)量，忽略了地膜對環(huán)境污染，2016年后各級農(nóng)業(yè)主管和環(huán)保部門高度重視地膜殘留污染危害，通遼地區(qū)開始積極推廣玉米無膜淺埋滴灌節(jié)水栽培技術(shù)，大幅度縮減了玉米地膜覆蓋面積，有效地緩解了地膜污染。2019年受甜菜、紅干椒、花生等作物的市場價格升高拉動，種植上述作物面積增大，且覆膜可提高這些作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[7]，覆膜面積和用量均有所增加。

3.2 地膜殘留情況分析

開魯縣20個點位RPI為5.82～88.90 kg/hm2，科左中旗20個點位RPI為12.24～23.45 kg/hm2，大量研究表明當土壤中殘膜含量為58.50 kg/hm2時，可使蔬菜減產(chǎn)14.6%～59.2%[8-9]，開魯縣的地膜殘留一定程度上已經(jīng)影響了紅干椒正常生長。地膜受其材質(zhì)、自然、人為等因素影響，覆膜年限越長，殘留量越高，且地膜殘留情況受農(nóng)戶地膜使用習慣及回收方式影響，相同年限，相同用量，地膜殘留量均有差別[5-6]。研究發(fā)現(xiàn)，地膜厚度也是影響地膜殘留的重要因素之一，地膜厚度0.008 mm 地塊的地膜殘留較地膜厚度0.004 mm 的地塊減少1.85 kg/hm2[10]。2018年國家發(fā)布強制性國家標準GB 13735—2017，通遼地區(qū)大部分農(nóng)戶使用0.01 mm 地膜，但仍有部分農(nóng)戶使用非標準地膜，一定程度上造成殘膜回收難、地膜殘留量大的情況發(fā)生。

4 減少地膜殘留防治對策

地膜碎片殘留在土壤中，破壞土壤物理結(jié)構(gòu)，造成土壤質(zhì)量下降，農(nóng)作物產(chǎn)量下降[11]。殘留地膜也會造成多種環(huán)境污染，殘膜長期滯留，影響村容村貌，且部分農(nóng)戶習慣于收集農(nóng)膜后在田間焚燒，薄膜燃燒會產(chǎn)生氯化氫、二噁英等多種有害氣體，造成大氣污染[12]。常用的聚乙烯膜和聚氯乙烯膜在自然條件下很難降解，土壤中的塑料殘膜滲出物，可游離進入土壤、大氣和水體，通過多種方式進入人類體內(nèi)，給人體和環(huán)境帶來潛在危害和污染風險[13]，治理殘膜勢在必行。

通遼地區(qū)自2015年開始按照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“一控兩減三基本”要求，制定適應本區(qū)域的防治對策。一是嚴格執(zhí)行源頭減量、過程管控、末端利用的工作思路。加大推廣無膜淺埋滴灌水肥一體化栽培技術(shù)、秸稈覆蓋還田技術(shù)和育苗移栽替代等技術(shù)從源頭控制地膜用量，通過推廣控膜、收膜、替膜3種技術(shù)手段，逐步解決地膜污染問題。二是推廣使用新標準地膜以及可替代技術(shù)。推廣使用新國標地膜、厚地膜，加快研發(fā)全生物可降解地膜或其他可替代技術(shù)等，適當降低全生物可降解地膜銷售價格，建立地膜生產(chǎn)、銷售、回收、利用的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。三是完善收儲運體系，研發(fā)適用回收機械。對于紅干椒、甜菜等經(jīng)濟作物覆膜有明顯經(jīng)濟效益，但目前還沒有可替代的技術(shù)模式，因此，要科學建立區(qū)域地膜回收網(wǎng)點，完善廢舊地膜收儲運體系，加大廢舊地膜回收力度，研發(fā)回收效率高、殘膜與根茬能夠分離、價格合理的殘膜回收機械。四是完善地膜回收利用補償制度。開展農(nóng)膜回收區(qū)域補償制度試點，結(jié)合落實土壤污染防治法和大氣污染防治法，探索建立廢舊地膜全鏈條回收制度，落實農(nóng)膜生產(chǎn)者、銷售者、使用者的回收責任和義務，同時將耕地地力保護補貼發(fā)放與地膜回收質(zhì)量掛鉤，建立科學的獎懲制度、監(jiān)督制約機制，創(chuàng)新可復制、可推廣的技術(shù)模式和長效機制，健全以舊地膜換新標準地膜的價格補償機制。