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(guò)實(shí)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(jì)分析2022—2023年扶綏縣5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(jìn)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(75.00 kg/hm2),但個(gè)別監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地膜殘留量大幅度高于農(nóng)田地膜殘留量限值國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),對(duì)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(jìn)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(duì)較低。針對(duì)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(qiáng)科學(xué)使用和回收,自覺維護(hù)國(guó)家法律法規(guī)、嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)要求,積極推動(dòng)減量替代、推進(jìn)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(hào):S566.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):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(lái)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(guó)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(guó)糖都”的美譽(yù)[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(jìn)行地膜覆蓋種植。扶綏縣有耕地10.33萬(wàn)hm2,年均種植甘蔗約6.67萬(wàn)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(wàn)hm2,年均種植甘蔗約7.38萬(wàn)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(guó)[2],采用地膜覆蓋是農(nóng)作物生產(chǎn)系統(tǒng)中的一項(xiàng)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(zhǎng)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)椤鞍咨廴尽薄N覈?guó)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(duì)內(nèi)蒙古地膜殘留污染現(xiàn)狀開展了殘膜回收利用對(duì)策研究;蔡金洲等[7]就南方平原區(qū)7個(gè)省際間地膜使用及殘留展開了對(duì)比分析;胡會(huì)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(jìn)行了解析;馬輝等[9]、劉建國(guó)等[10]、嚴(yán)昌榮等[11]、何文清等[12]對(duì)棉田土壤中殘膜數(shù)量和形態(tài)的時(shí)空變化進(jìn)行探析;崔世榮等[13]對(duì)西甜瓜產(chǎn)地農(nóng)膜殘留現(xiàn)狀及其綠色治理進(jìn)行探討;王力和等[14]對(duì)農(nóng)膜在水環(huán)境中自然老化及降解進(jìn)行研究;還有部分學(xué)者對(duì)農(nóng)膜污染進(jìn)行綜合治理探析[15-18],但目前針對(duì)甘蔗種植區(qū)地膜污染及治理情況的研究鮮見報(bào)道。本研究于2022—2023年在廣西崇左市扶綏縣和江州區(qū)2個(gè)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(cè)扶綏縣甘蔗種植區(qū)地膜殘留量,旨在通過(guò)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(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的甘蔗種植區(qū)共布設(shè)50個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),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(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),在每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)選擇10戶農(nóng)戶,通過(guò)問詢農(nóng)戶和實(shí)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(cè)
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(cè)點(diǎn)。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(gè)甘蔗種植區(qū),每個(gè)甘蔗種植區(qū)布設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),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(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)隨機(jī)選取5個(gè)樣方,每個(gè)樣方相距約15 m,單獨(dú)制樣。做好樣方標(biāo)記,避免年度間樣方重復(fù)。
每個(gè)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(guò)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(jì)每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(shí)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(duì)播種行進(jìn)行覆蓋,因此不進(jìn)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(shí)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(shí)間為1993年,江州區(qū)種植甘蔗首次覆蓋地膜時(shí)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(jī)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(jī)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(guó)土調(diào)查主要數(shù)據(jù)公報(bào)[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(duì)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(jìn)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(shí),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(wú)農(nóng)膜回收利用的經(jīng)營(yíng)主體。由于散戶自主經(jīng)營(yíng)耕作,蔗田零星分散,勞動(dòng)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(cè)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(gè)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(cè)定》中的農(nóng)田地膜殘留量限值國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為75.00 kg/hm2),但與2016年原農(nóng)業(yè)部監(jiān)測(cè)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(guó)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(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)(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(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但2023年昌平鄉(xiāng)八聯(lián)村監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)近1倍。經(jīng)核實(shí),昌平鄉(xiāng)八聯(lián)村監(jiān)測(cè)點(diǎn)近幾年來(lái)曾覆蓋地膜輪作生姜和西瓜,且每個(gè)種植季均未及時(shí)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(duì)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(zhǎng)及主動(dòng)回收廢舊農(nóng)膜舉措缺失,田間地膜殘留量會(huì)逐年增加,土壤地膜殘留污染將呈增高態(tài)勢(shì)。
3 甘蔗種植區(qū)地膜殘留治理建議
根據(jù)2023年監(jiān)測(cè)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(guò)農(nóng)田地膜殘留量限值國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)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(duì)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(huì)各界在農(nóng)作物生產(chǎn)過(guò)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(qiáng)科學(xué)使用和回收:使用者不購(gòu)買、不使用厚度小于0.01 mm的不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的地膜;在農(nóng)作物種植前和收獲后要及時(shí)撿拾殘留在耕地中的廢舊地膜,并及時(shí)交到回收網(wǎng)點(diǎn)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(hù)國(guó)家法律法規(guī)、嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國(guó)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(shí)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(dòng)減量替代、推進(jìn)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(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和鄉(xiāng)村生態(tài)振興。
4 結(jié)語(yǔ)
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(guò)農(nóng)田土壤中地膜殘留量限值國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);隨著地膜覆蓋年限的延長(zhǎng)及欠缺主動(dòng)回收廢舊農(nóng)膜舉措,甘蔗田的地膜殘留量會(huì)逐年增加,土壤廢舊地膜污染將呈增高態(tài)勢(shì)。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(qiáng)度地膜產(chǎn)品,鼓勵(lì)使用全生物降解地膜,主動(dòng)清理農(nóng)田殘膜并科學(xué)回收處理,以保護(hù)耕地土壤結(jié)構(gòu),改善農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量,推動(dòng)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(xiàng)目:中央農(nóng)業(yè)資源及生態(tài)保護(hù)補(bǔ)助資金項(xiàng)目(桂整合〔2022〕17號(hào))
第一作者:趙青紅(1979-),女,高級(jí)農(nóng)藝師,主要從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究工作,E-mail:zhqh06@126.com