徐菊禎，張夢璐，陳源泉，崔吉曉，何文清

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，北京 100193；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)膜污染防控重點實驗室，北京 100081）

地膜具有增溫保墑、控草防病蟲、提高氮素利用效率等[1-2]良好性能，在我國已大面積推廣使用。據(jù)統(tǒng)計，1994—2019 年，我國地膜使用量從42.6 萬t 增加到137.9 萬t，地膜覆蓋面積從624.4 萬hm2增加到1 776.5萬hm2，對保障糧食安全和促進農(nóng)民增產(chǎn)增收具有重要意義[3]。但是，地膜難以回收和降解[4]，對土壤造成了不同程度的污染[5]，導(dǎo)致作物減產(chǎn)、品質(zhì)下降，甚至影響農(nóng)事操作[6]等，嚴重影響我國農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展[7-8]。

近年來，部分研究學(xué)者從覆膜情況、地膜厚度、主要覆膜作物、回收作業(yè)率、回收方式等方面對甘肅省、內(nèi)蒙古自治區(qū)等用膜量較大省份的地膜使用及回收處理情況進行了調(diào)查分析[9-10]。另一些學(xué)者則對典型樣點進行污染殘留監(jiān)測，研究發(fā)現(xiàn)不同作物殘留強度不同，且殘膜污染具有累積效應(yīng)[11-12]。隨著地膜覆蓋技術(shù)的廣泛應(yīng)用，殘膜污染問題亟待解決，提高地膜回收成效是解決地膜污染的有效舉措。農(nóng)戶作為地膜使用與回收處理等環(huán)節(jié)的重要主體，其行為直接影響地膜回收成效。呂軍等[13]的研究表明，耕地面積較大且使用厚地膜的農(nóng)戶更容易回收地膜。鄭兆峰等[14]的研究表明，殘膜回收補貼、回收組織能顯著提高農(nóng)戶回收地膜積極性。此外，參加專業(yè)培訓(xùn)也能增強農(nóng)戶回收地膜意識[15]。然而，目前的地膜使用與回收處理現(xiàn)狀及其影響因素分析多以小農(nóng)戶作為研究對象。近年來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體發(fā)生變化，種植大戶、合作社逐步發(fā)展起來。適度規(guī)?；?jīng)營有利于整合土地資源，加上國家政策的扶持，培育新型經(jīng)營主體將有助于地膜回收處理和管理[16-17]。2017年農(nóng)業(yè)部印發(fā)《農(nóng)膜回收行動方案》，提出“引導(dǎo)種植大戶、農(nóng)民合作社等新型經(jīng)營主體開展地膜回收”。研究表明，種植大戶比普通農(nóng)戶更愿意回收地膜，且回收率更高[18]。參加合作社的農(nóng)戶具有較好的環(huán)境認知，地膜回收行為較為積極[19]。但目前關(guān)于不同經(jīng)營主體對地膜的使用、回收、處理方式全過程的研究相對不足。

因此，本研究以不同經(jīng)營主體為研究對象，從微觀層面出發(fā)，調(diào)查研究其對地膜的使用、回收、處理方式，系統(tǒng)探討組織化、規(guī)模化經(jīng)營對農(nóng)戶使用、回收和處理地膜的影響，明確不同經(jīng)營主體在地膜污染防控中的作用，為地膜污染防控和環(huán)境生態(tài)治理提供決策參考。

1 調(diào)研基本情況

本研究采用的調(diào)研數(shù)據(jù)于2018 年完成。調(diào)研區(qū)域為我國北方地膜使用面積較大的三個典型省份：遼寧省、內(nèi)蒙古自治區(qū)和甘肅省。2015—2019 年，遼寧省地膜平均覆蓋面積為31.4萬hm2，平均使用量為3.9萬t；內(nèi)蒙古自治區(qū)地膜平均覆蓋面積為131.4萬hm2，平均使用量為7.5 萬t；甘肅省地膜平均覆蓋面積為135.4 萬hm2，平均使用量為11.5 萬t。調(diào)研以縣（市、區(qū)）為基本單元，以普通農(nóng)戶、種植大戶和合作社3 類經(jīng)營主體為調(diào)研對象展開抽樣調(diào)查。其中種植大戶為種植面積大于6.67 hm2且以家庭為生產(chǎn)經(jīng)營單位的農(nóng)戶；合作社為登記注冊的農(nóng)民專業(yè)合作社。具體調(diào)研地點則選擇地膜使用量較大的縣（市、區(qū)）：遼寧調(diào)研了8個縣（市、區(qū)），內(nèi)蒙古調(diào)研了21個縣（市、區(qū)），甘肅調(diào)研了45個縣（市、區(qū)），具體調(diào)研縣（市、區(qū)）如表1所示。調(diào)研委托當?shù)亻L期從事農(nóng)業(yè)的工作人員開展，并在調(diào)研之前對調(diào)研人員進行專業(yè)培訓(xùn)與模擬練習(xí)，以保證調(diào)研結(jié)果的有效性與準確性。

表1 調(diào)研地點Table 1 Research locations

調(diào)研通過發(fā)放調(diào)查問卷的方式開展，主要調(diào)研內(nèi)容包括：地膜使用情況（包括平均覆膜率與主要作物覆膜率、地膜使用強度、地膜厚度等）、地膜回收情況（包括回收作業(yè)率、回收方式）和回收后地膜的處理方式。調(diào)研對象均長期使用地膜，其中遼寧平均使用地膜時長約為6.9年，內(nèi)蒙古平均使用地膜時長約為11.9年，甘肅平均使用地膜時長約為15.5年，因此調(diào)研對象的地膜使用和回收處理行為具有代表性。

此次調(diào)研共發(fā)放了8 986 份問卷，通過剔除異常數(shù)據(jù)，共獲得有效問卷7 578 份，其中遼寧686 個樣本，內(nèi)蒙古2 390個樣本，甘肅4 502個樣本（表2）。

表2 不同經(jīng)營主體調(diào)研樣本數(shù)量Table 2 Number of survey samples of different agricultural business entities

2 結(jié)果與分析

2.1 地膜使用情況

2.1.1 經(jīng)營主體覆膜率與主要作物覆膜率

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，三省份不同經(jīng)營主體的覆膜率（作物覆膜面積與播種面積的百分比）有所差異（圖1）?？傮w來看，種植大戶與合作社的覆膜率高于普通農(nóng)戶，其中種植大戶的覆膜率比普通農(nóng)戶高7.54個百分點，合作社的覆膜率比普通農(nóng)戶高8.50 個百分點。內(nèi)蒙古各經(jīng)營主體平均覆膜率在三個省份中最高，為70.86%，比甘肅高4.16 個百分點，比遼寧高21.21 個百分點。具體來看，遼寧不同經(jīng)營主體中，種植大戶的覆膜率最高，為63.02%，顯著高于普通農(nóng)戶的覆膜率，高出14.94個百分點。內(nèi)蒙古不同經(jīng)營主體中，合作社的覆膜率最高，為81.36%，與普通農(nóng)戶、種植大戶的覆膜率差異顯著（P＜0.05），分別高出10.74、11.50個百分點。甘肅不同經(jīng)營主體中，種植大戶的覆膜率最高，為77.80%，與合作社的覆膜率相近，但顯著高于普通農(nóng)戶的覆膜率，高出12.30個百分點。

圖1 不同經(jīng)營主體的覆膜率Figure 1 Plastic film coverage rate of different agricultural business entities

不同省份間的主要種植作物與耕作制度和地理特征有關(guān)，不同經(jīng)營主體間也有所區(qū)別。本研究梳理了三個省份不同經(jīng)營主體覆膜面積排名前三的作物，具體情況如表3所示。

1.2.1.1 患者評估 入院當天即由專責(zé)護士進行評估，主要評估內(nèi)容有:①患者的一般情況，包括年齡、職業(yè)、文化程度和生活習(xí)慣，評估患者接受新知識的能力和心態(tài)，制定相應(yīng)的護理和健康教育計劃;②自覺癥狀包括肩背部酸脹不適、頸部僵硬不靈活、眩暈和頭痛等;③日常生活情況，包括枕頭高度及軟硬、睡眠時間、睡眠質(zhì)量和用電腦習(xí)慣等;④學(xué)習(xí)習(xí)慣，包括看書時間、背包方式和上網(wǎng)習(xí)慣等;⑤平時運動情況，包括外傷和體育活動習(xí)慣等。

由表3 可以看出，遼寧不同經(jīng)營主體的主要覆膜作物有所差異，普通農(nóng)戶主要覆膜作物為玉米、花生、露地蔬菜；種植大戶主要覆膜作物為玉米、馬鈴薯、花生；合作社主要覆膜作物為玉米、露地蔬菜、保護地蔬菜。內(nèi)蒙古與甘肅不同經(jīng)營主體主要覆膜作物相似，內(nèi)蒙古為玉米、向日葵、露地蔬菜，甘肅為玉米、馬鈴薯、露地蔬菜?？傮w來看，三個省份的主要覆膜作物為玉米、露地蔬菜、馬鈴薯、向日葵、花生，其中遼寧各經(jīng)營主體的玉米覆膜率均低于50%，其余覆膜面積較高的作物覆膜率均高于60%。

表3 不同經(jīng)營主體主要種植作物類型及其覆膜率Table 3 Main crop types and coverage rate of different agricultural business entities

2.1.2 地膜使用強度與地膜厚度

地膜使用強度即單位面積地膜使用量。從地膜使用強度（圖2）來看，合作社的地膜使用強度最高，平均為86.41 kg·hm-2，每公頃地膜使用量比普通農(nóng)戶高4.37%，比種植大戶高19.81%。三個省份中，甘肅不同經(jīng)營主體的地膜使用強度相對較高，為96.46 kg·hm-2，比遼寧高20.30%，比內(nèi)蒙古高74.78%。具體來看，遼寧與內(nèi)蒙古不同經(jīng)營主體間地膜使用強度差異不顯著；甘肅合作社的地膜使用強度與普通農(nóng)戶差異不顯著，但顯著高于種植大戶（P＜0.05），高出9.80%。地膜使用強度與地膜的厚度、作物種植密度和地膜覆蓋方式等有關(guān)。

圖2 不同經(jīng)營主體地膜使用強度Figure 2 The intensity of mulching plastic film used of different agricultural business entities

地膜厚度是影響回收作業(yè)的主要因素之一，影響地膜的回收率。分析不同經(jīng)營主體使用的地膜厚度能夠準確了解分析目前使用的地膜是否合格。調(diào)研結(jié)果顯示，不同省份間經(jīng)營主體使用的地膜厚度有所差異，但省份內(nèi)不同經(jīng)營主體間的使用情況大致相同。由表4可以看出，遼寧經(jīng)營主體主要選用厚度0.008～0.010 mm 的地膜，其次為厚度＜0.008 mm 的地膜，使用厚度≥0.010 mm 地膜的經(jīng)營主體均不足3%。內(nèi)蒙古經(jīng)營主體主要選用厚度＜0.008 mm 的地膜（占比50%以上），其次為厚度0.008～0.010 mm 的地膜，使用厚度≥0.010 mm 地膜的經(jīng)營主體約占5%。甘肅經(jīng)營主體主要選用厚度≥0.010 mm 的地膜（占比70%以上），其次為厚度0.008～0.010 mm 的地膜。甘肅經(jīng)營主體使用的地膜厚度最厚，這也是其單位面積地膜使用量最大的原因之一。

表4 不同經(jīng)營主體使用的地膜厚度（d）分布比例（%）Table 4 Distribution ratio of plastic film thickness（d）used by different agricultural business entities（%）

2.2 殘膜回收與處理情況

2.2.1 殘膜回收方式

殘膜回收方式主要有人工撿拾和機械化回收兩種方式，回收方式受經(jīng)營主體類型影響。就不同經(jīng)營主體而言，三個省份種植大戶機械化撿拾程度最高，為48.29%，比普通農(nóng)戶、合作社分別高27.85、10.92個百分點（圖3）。不同省份間的主要回收方式不同，遼寧與甘肅的經(jīng)營主體普遍采用人工撿拾，其中甘肅人工撿拾程度最高，平均為86.20%。而內(nèi)蒙古人均耕地面積相對較大，覆膜面積也較大，其機械化撿拾程度最高，平均為48.78%。省份內(nèi)不同經(jīng)營主體之間，遼寧合作社的機械化撿拾程度為9.38%，高于普通農(nóng)戶和種植大戶；內(nèi)蒙古合作社的機械化撿拾程度最高，為69.74%，普通農(nóng)戶的人工撿拾程度最高，為36.69%。甘肅普通農(nóng)戶的人工撿拾程度最高，為88.83%（圖3）。

圖3 不同經(jīng)營主體殘膜回收方式Figure 3 Recovery methods for residual film of different agricultural business entities

2.2.2 地膜回收作業(yè)率

圖4 不同經(jīng)營主體的地膜回收作業(yè)率Figure 4 Recovery operation rate of plastic film of different agricultural business entities

2.2.3 殘膜處理方式

如圖5 所示，三個省份的經(jīng)營主體對回收殘膜的處理方式有所差異，不同省份經(jīng)營主體間差別不大。遼寧各經(jīng)營主體主要采用回收后填埋或廢棄方式，占比約50%～60%；采用回收后由公司收購方式的普通農(nóng)戶與合作社均不足10%，種植大戶為11.40%。內(nèi)蒙古各經(jīng)營主體主要采用回收后焚燒與回收后填埋或廢棄方式，兩種處理方式總計占比80%～90%；回收后交由公司收購的不足5%，其中種植大戶僅有0.99%。甘肅各經(jīng)營主體主要采用回收后由公司收購的方式，三類經(jīng)營主體利用該處理方式的占比都高于80%，其中種植大戶與合作社比普通農(nóng)戶分別高出9.44、3.99個百分點。綜合來看，甘肅處理方式最為合理，其中種植大戶與合作社更傾向較為綠色環(huán)保的處理方式。

圖5 不同經(jīng)營主體的殘膜處理方式Figure 5 Treatment methods for residual film of different agricultural business entities

殘膜回收的價格與回收公司的建立會影響農(nóng)戶的回收行為。從各省份殘膜回收價格的調(diào)查結(jié)果來看，遼寧殘膜回收價格為0.81 元·kg-1，在三個省份中最低。內(nèi)蒙古殘膜回收價格最高，為3.0 元·kg-1。甘肅的殘膜回收價格介于二者之間，為1.44元·kg-1。此外，在調(diào)查過程中還發(fā)現(xiàn)，甘肅的回收公司分布情況與遼寧、內(nèi)蒙古相比更為廣泛。合適的回收價格與普及的回收公司為甘肅省殘膜回收以及綠色處理創(chuàng)造良好的條件。

3 討論

覆膜措施能夠有效增加作物產(chǎn)量和水分利用效率，在我國得到了大面積的應(yīng)用，覆膜后不同作物的產(chǎn)量與水分利用率平均增加45.5%、58.0%[20]。但隨著覆膜面積的增大，地膜殘留污染的風(fēng)險也會隨之增加。在源頭控制地膜使用量、減少地膜依賴程度，是解決地膜殘留污染問題的關(guān)鍵之一[21]。《農(nóng)膜回收行動方案》提出農(nóng)膜回收行動以棉花、玉米、馬鈴薯為重點作物。就調(diào)研情況而言，除了棉花、玉米和馬鈴薯，三個省份中露地蔬菜、花生、向日葵等覆膜面積也較大、覆膜率較高，也可作為重點監(jiān)測對象。地膜覆蓋技術(shù)具有適宜性，在應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)作物類型與種植區(qū)域從經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益等方面進行綜合評估，減少地膜泛用、濫用等現(xiàn)象發(fā)生[22]。因此，加強不同作物的地膜覆蓋適宜性技術(shù)研究是今后需要考慮的問題。

回收作業(yè)率是回收率的主要決定因素，提高回收作業(yè)率是提高回收率的重要途徑[9]。從調(diào)研情況來看，三個省份與三類經(jīng)營主體的回收作業(yè)率都較高，可能是因為在調(diào)研省份甘肅省與內(nèi)蒙古自治區(qū)建有回收利用示范縣，此舉措對地膜回收有極大促進作用。但是，目前我國總體的地膜回收仍存在不回收或回收不徹底等問題。其中地膜厚度是影響殘膜回收率的重要因素，《農(nóng)膜回收行動方案》發(fā)布了新的地膜標準，將地膜的最低厚度由原來的0.008 mm 提高為0.010 mm。但農(nóng)戶使用的地膜厚度直接由市場所主導(dǎo)，而目前市場上生產(chǎn)流通的地膜厚度普遍低于國家標準的要求[23]。本研究調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，在三個省份中，遼寧省和內(nèi)蒙古自治區(qū)不同經(jīng)營主體使用的地膜仍依據(jù)舊的國家標準，只有甘肅省不同經(jīng)營主體使用的地膜普遍符合新國標規(guī)定。地膜厚度是制約殘膜回收成效與回收價值的關(guān)鍵因素[24]。本研究中，在地膜厚度普遍較高的甘肅省，其回收作業(yè)率在三個省份中也最高。此外，規(guī)?；?、組織化經(jīng)營主體與政府聯(lián)系緊密，可以起到示范帶頭作用，其政策認知程度與使用規(guī)范程度較高，更傾向于購買厚的地膜[25]。地膜厚度的增加，主要是增強拉伸強度，提高撿拾的效率，從而提高回收率，其回收后的利用價值也較高。但地膜厚度的增加必然會增加經(jīng)濟成本，這也是阻礙新的地膜標準推行的主要因素。目前撿拾方式主要有人工撿拾和機械撿拾兩種，小農(nóng)戶由于種植面積小，多傾向于采用人工撿拾方式。但是人工撿拾將大大提升勞動強度，增加成本，農(nóng)戶回收地膜的意愿也隨之降低。隨著科技的發(fā)展和農(nóng)業(yè)機械化進程的加快，促進回收方式機械化成為解決殘膜回收的有效途徑[26]。本研究發(fā)現(xiàn)三個省份的機械化撿拾程度相對較低。因此，進一步推進規(guī)?；?jīng)營，提高機械化回收仍然是地膜污染治理的重要工作之一[27]。

我國的地膜回收處理方式主要有網(wǎng)點回收、焚燒處理、堆放田間和深埋等[9]。焚燒、填埋或者廢棄等處理方式會產(chǎn)生有毒氣體，使土壤質(zhì)量退化，嚴重危害人類健康與生態(tài)環(huán)境[28]。殘膜由公司回收后主要用于生產(chǎn)農(nóng)膜、制造土工材料與生活塑料用品等；或者經(jīng)過高溫催化裂解等技術(shù)處理，生產(chǎn)汽油、柴油等可用燃料，這些處理方式可使農(nóng)業(yè)廢棄物得到循環(huán)利用，變廢為寶[29-30]。殘膜經(jīng)過網(wǎng)點回收后再進行集中無害化處理或再利用，不但有利于保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，而且提高了農(nóng)業(yè)廢棄物利用價值。在調(diào)研的三個省份中，甘肅省地膜回收后主要交由回收公司處理，這可能是因為甘肅省調(diào)研樣點的回收公司較為普遍且回收價格合理，同時甘肅省市場流通的地膜厚度大多符合標準，其殘膜回收利用價值高。雷蕾等[31]研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)農(nóng)戶對殘膜危害有一定認知，健全的殘膜回收體系會提高農(nóng)戶回收殘膜的積極性。此外，本調(diào)研也發(fā)現(xiàn)在甘肅省各經(jīng)營主體中，種植大戶與合作社更傾向于將回收后的地膜交由公司處理。侯林岐等[32]的研究表明，加入合作社能夠顯著減少填埋、焚燒或廢棄等不合理的殘膜處理方式。規(guī)?；?、組織化經(jīng)營主體對成本控制與利潤的要求更高，農(nóng)戶將回收后的廢舊地膜售賣可以降低其農(nóng)業(yè)投入且增加收益，從而促進地膜回收，提高農(nóng)戶采用合理處理方式的積極性。因此，健全的回收網(wǎng)絡(luò)體系對改善殘膜污染現(xiàn)狀至關(guān)重要。

4 結(jié)論與建議

本研究基于我國北方地膜使用面積較大的三個典型省份的調(diào)研數(shù)據(jù)，分析了普通農(nóng)戶、種植大戶和合作社三種不同經(jīng)營主體的地膜使用、回收及處理情況，研究結(jié)論如下：

（1）規(guī)?；?、組織化經(jīng)營主體更傾向于使用地膜覆蓋技術(shù)，其使用的地膜厚度主要受市場流通的地膜厚度影響，加快地膜新標準的進一步推行和市場監(jiān)管勢在必行。

（2）北方三省不同經(jīng)營主體的地膜回收作業(yè)率均高于85%，但殘膜回收機械化水平普遍較低，內(nèi)蒙古自治區(qū)和遼寧省殘膜處理方式主要為回收后填埋或廢棄，甘肅省主要為回收后由公司收購。

（3）規(guī)模化、組織化經(jīng)營有助于開展綠色化殘膜回收與處理，但回收處理網(wǎng)絡(luò)體系還有待進一步完善。

基于上述結(jié)論，提出如下建議：

（1）根據(jù)不同作物種類加強地膜使用與回收監(jiān)測。加強氣候資源條件、作物生長需求與地膜覆蓋生態(tài)經(jīng)濟功效之間的相互關(guān)系研究，根據(jù)區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候資源、作物生長特征和農(nóng)業(yè)管理措施，加強作物的標準化種植研究，明確地膜覆蓋的適宜作物和適宜區(qū)。同時，需加強適宜不同作物的專用地膜和農(nóng)藝技術(shù)研究，根據(jù)不同的作物種類制定特定的地膜使用、農(nóng)藝技術(shù)和殘膜回收規(guī)范。

（2）加強地膜市場監(jiān)管，加快地膜回收機械的研制以及地膜再利用回收技術(shù)的創(chuàng)新。相關(guān)部門應(yīng)當從生產(chǎn)源頭嚴格把關(guān)，生產(chǎn)標準化地膜，并對市場實行監(jiān)管，大力宣傳新國家標準，引導(dǎo)農(nóng)戶使用0.01 mm 厚度的標準地膜。此外，加快適宜機械回收的高強度地膜與地膜回收機械的研制，為促進機械化回收以及提升回收利用價值提供源頭保障，強化回收機械的性能，提高機械的殘膜回收率。同時不斷加強地膜回收后二次利用技術(shù)創(chuàng)新，提升二次利用價值，推動地膜覆蓋技術(shù)綠色可持續(xù)發(fā)展。

（3）健全回收網(wǎng)絡(luò)體系，培育新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體。完善回收補貼政策，加強廢舊地膜集中處理的回收網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建，建立方便的回收網(wǎng)點，推廣機械化回收技術(shù)。充分利用新型經(jīng)營主體的專業(yè)化、現(xiàn)代化、規(guī)模化、組織化等優(yōu)勢，大力宣傳和培訓(xùn)正確使用與回收地膜的方法，培養(yǎng)經(jīng)營者的生態(tài)環(huán)保意識。通過新型經(jīng)營主體的轉(zhuǎn)變，促進地膜污染防控，助力鄉(xiāng)村環(huán)境治理。