残留地膜对农作物及生态环境的影响


来源/作者:陕西省宝鸡市农机管理局   余建国 张建强 雷 卿 李夏莉 黄耀明日期:2018-12-05【字体:    打印本页 关闭本页


  为深入了解宝鸡市地膜农作物的发展情况、残膜收集及处理现状、农田残膜量和危害程度等,找出治理残膜危害的方法和对策,探索机械化残膜回收技术应用的可行性和必要性,2015年8月宝鸡市农机局组织农机专业技术人员组成调研组先后在地膜作物种植面积较大的太白县、陇县、麟游县等县,走访县、镇农技人员,机手和农户,通过座谈、填写调查表、典型地块实际测试等方式,就不同作物地膜种植的年限、使用量,回收方式,残留地膜对作物产量的影响等进行了深入的调研和田间测试,取得初步调研成果。

  一、宝鸡市地膜作物发展情况

  1.地膜作物种植现状 据统计,2014年底,全市农作物地膜覆盖面积40多万亩,其中地膜玉米20多万亩,地膜蔬菜10多万亩,地膜烤烟4万余亩。年使用农膜1500吨~2000吨。太白县年种植地膜蔬菜7万余亩,陇县年种植地膜玉米和地膜烤烟4万亩和10万亩,麟游县年种植地膜玉米5万亩。多数田块地膜种植已达10~15年,有的甚至超过了20年。

  2.地膜种植作物的优势

  (1)增加地温 据麟游县农技中心测试,地膜覆盖后晚间地温比不铺膜地温高1℃~2℃,改善了山区昼夜温差大、积温低、无霜期短的气候特点,有利于作物高产早熟。

  (2)蓄水保墒 地膜覆盖后降低了土壤水分蒸发,解决了山区降雨不均和缺乏灌溉条件的难题,保证了作物正常生产所需要的水分条件。

  (3)增加光照 白色地膜覆盖于地表,为作物反射光照,增加了作物的光合作用,有利于产量提高。

  (4)抑制杂草 地膜覆盖了大部分的地表后,抑制了杂草生长,农户减少了除草作业环节或不用喷洒除草剂,在减低了生产成本的同时,有利于作物生长。

  (5)增加产量 多年的实践表明,地膜覆盖创造了作物生长的适宜环境,作物生长快、品质好,产量高,和不覆盖相比,增产幅度在30%左右。太白县地膜蔬菜比普通蔬菜提前上市10天左右,大大增加了菜农收入。

  3.地膜种植作物经济效益分析

  (1)地膜玉米种植 据在陇县和麟游县农户调查,旱地常规春玉米种植一般亩产在450kg~550kg,春播地膜玉米亩产一般在600kg~750kg, 亩均增产150kg~200kg, 增产幅度在30%以上。2014年,宝鸡市最高的地膜玉米亩产在麟游县达到了1022kg。每亩地膜投入在3kg~4kg,每公斤地膜约12元,亩投入40元左右,扣除地膜覆盖机械作业费用增加的投入,常规种植地膜玉米亩可增收300元左右。

  (2)地膜蔬菜种植 据太白县调查,在秦巴高寒山区地膜栽植蔬菜,可使蔬菜提前上市10天~20天,增收10%~30%,且能有效控制杂草。同时,为二茬菜栽植赢得了时间,变一年一茬的蔬菜栽植为二茬栽植。全县的蔬菜栽植面积由7万多亩扩大到10余万亩,仅此,群众年增收一个多亿。

  (3)地膜烤烟栽植 据陇县调查,陇县年栽植烤烟4万亩,最佳栽植时间为4月下旬,此时气温低,成活率差。地膜覆盖栽植后,实现了烤烟生长的良好环境,促进了烤烟的优质高效。亩产烟叶可提高15%~20%,一等烟的产出率提高10%左右,亩增收约200元。

  二、残膜收集及处理现状

  1.农田残膜回收 据调查,宝鸡市地膜种植作物收获后主要采用人工搂、耙等方式将残膜回收,捡拾率在70%左右; 铺膜时两边压在土里的地膜和烂掉细碎的地膜基本不能回收。每个劳动力人工捡拾残膜每天在1亩左右,劳动强度大,捡拾率低。有部分田块从地膜种植以来一直未捡拾,每年随机械深耕将残留地膜翻入土中。如烤烟地膜种植,由于烤烟作物根茬不易拔除,影响残膜捡拾而放弃,放弃捡拾的地块翻耕后残膜被土壤翻埋。

  机械捡拾残膜在宝鸡市基本处于空白。近年来,市县农机推广部门加大了对残膜捡拾机械的引进、试验和选型力度,基本确立了适合宝鸡市实际的残膜捡拾机机型。该机作业效率与捡拾率高,配套于30马力以上拖拉机,作业效率3亩~5亩,捡拾率80%以上。

  2.回收残膜处理 捡拾回收的残膜与根茬、茎叶、泥土混合在一起,难以分离,清洗与运输困难,目前宝鸡市还没有一家回收残膜的物资回收利用企业。据调查,宝鸡市捡拾的残膜处理方式一般为两种:一是倾倒。大量的残膜被倾倒在地畔、沟渠、河道和房前屋后。二是焚烧。废弃的残膜被农民当做垃圾或作为燃料点燃烧掉。

  三、农田地膜残留量调查及分析

  1. 农田地膜残留量测试 为掌握宝鸡市农田土壤中的残膜量数据,调研组分别在太白县嘴头镇、陇县东南街办、麟游县九成宫镇,依据地膜种植的不同年限、不同回收方式选择地块,对残膜量进行了现场测试。在同一地块采用五点法(即以两对角线的交点为1点、再分别以中点到对角连线的中点各选1点),每点1m2,测取深度0~20cm和20cm~30cm的土层,用细筛过滤掉土壤,将残留的地膜带回,用清水洗净风干后用电子天平秤取残留地膜的质量,用加权平均法计算同一地块五点地膜残留量的平均值。从现场测试看,宝鸡市土壤耕作层在20cm以内,残膜主要以片状、卷缩圆筒状和球状等在土壤中呈水平、垂直和倾斜状分布。20cm以下为非耕作层,土壤坚硬,基本无残膜存留。测试结果见下表。

   

  农田土壤残膜量测试

  测试

  地块

  太白县咀头镇北沟村杜智户

  太白县咀头镇拐里村郭育成

  陇县东南办予村陈宝计

  陇县东南办予村李让让

  麟游县九成

  宫镇良社村

  麟游县九成宫镇西坊村农技

  平均

  测试内容

   

   

   

   

  程占领

  中心试验田


  地膜作物

  白菜

  白菜

  玉米

  烤烟

  玉米

  玉米


  铺膜年限(年)

  15

  6

  16

  10

  3

  10


  是否捡拾

  是

  是

  是

  否

  是

  是


  捡拾年限(年)

  15

  5

  15

  0

  3

  10


  残膜量(g/m2)

  4.64

  7.12

  12.76

  25.76

  1.20

  29.12

  13.43

  亩残膜量(g/亩)

  3114.9

  4749.0

  8510.9

  17181.9

  800.4

  1942.0

  6049.9

   

  从上表可以看出:

  (1)地膜覆盖种植土壤中均有残膜存留 存留量随使用年限的增加而增加,多数田块使用地膜种植已达10年以上,测试田块最长的已达16年,最短的仅3年,土壤中地膜残留最多的每亩已达17181.9g,最少的也有800.4g。

  (2)土壤中残膜存留量受群众的认识程度、捡拾时机和上茬作物根茬处理方式的影响,差距较大 认识度高的群众,对残膜的捡拾较为干净,存留量相对较少;作物收获后即刻捡拾,残膜回收较为干净,反之在下茬作物种植时再回收,受残膜风化影响,回收率就低;前茬作物根系清除难,残膜就回收难。如:太白县咀头镇北沟村杜智户家的测试田,已连续使用地膜覆盖种植蔬菜15年,每年在蔬菜收获后即清理地膜(地膜两边压在土中的残膜清理不彻底),土壤中的存留量仅3114.9g/亩。而拐里村的郭树成家测试田为复垦田,连续种植地膜蔬菜仅6年,每年都是在冬前整地时清理地膜,且有一年未清理,土壤中的存留量已达4749g/亩。陇县东南社区予村李让让家的测试田,由于连年种植烤烟,烤烟根茬不易拔除,影响残膜捡拾,每年的残膜连同根茬翻埋土壤中,覆膜种植10年土壤中残膜存留量已达17181.9g/亩。麟游县九成宫镇西坊村农技中心实验田连续种植地膜玉米已有10年,每年在玉米收获后即人工将残膜清理, 土壤中的存留量仅有1942g/亩。

  2. 农田残膜对作物、耕作及其土壤环境的影响 在调查中,群众普遍反映随着土壤中的残膜量的增多,作物幼苗易死亡,根系不发育,产量逐年降低。地膜残留对作物生长、耕作及土壤环境影响愈来愈严重。

  (1)破坏土壤结构,降低耕地质量 由于土壤中大量残膜的存在,导致了土壤物理结构层次的改变,使得土壤水分、养分向下运移受到阻碍,土壤空隙度、通透性降低,不利于土壤空气的循环和交换,最终造成耕地质量的下降。

  (2)影响作物生长发育,导致作物减产 残膜对作物生长发育的危害主要表现在两个方面:一是由于残膜改变了土壤正常的结构层次,造成水分、养分的运移被阻断,从而导致作物营养不良,大幅度减产。二是由于土壤中残膜存在,作物在生长时幼小的根系被残膜缠绕,导致水分、养分的吸收被阻断,造成作物死苗。

  (3)影响土壤耕作 土壤中的残膜在播种、中耕、除草时,粘结在锄头刃上,增加了锄头入土阻力和农民劳动强度。机械作业时,残膜会挂结和缠绕在犁尖、犁柱、播种脚、旋耕轴等部位,严重影响机械作业质量和效率。

  (4)污染土壤 残膜在土壤中分解后,产生有害物质,污染了土壤和地下水。

  四、治理残留地膜的对策及建议

  1.试验示范,加强新技术推广 推广使用可降解地膜和加厚地膜、残膜机械捡拾、残膜清运回收等新技术,是现阶段发展地膜作物种植、降低残膜存留最有效的方式。加强新技术的宣传推广,建设试验示范基地,探索减少残膜存留的方法。

  (1)推广厚度在0.008mm以上的厚地膜 据调查,现阶段普遍使用的是0.005mm~0.007mm地膜,拉伸强度差,在使用后期易烂,破碎严重,人工或机械捡拾率低,回收利用价值低。因此,要推广使用推广厚度在0.008mm以上的地膜,以利于残膜的捡拾和回收利用。

  (2)推广生物可降解地膜 氧化-生物双降解生态地膜技术先进,能够在自然界光、热、空气、水、微生物等条件作用下逐步分解成水、二氧化碳和腐殖质等被作物吸收利用,有效解决了残膜污染。农技部门要加强对适应宝鸡市气候特点的可降解地膜的技术研究,提高可降解地膜的使用性能,以利大面积示范推广。

  (3)推广残膜机械捡拾 人工捡拾残膜劳动强度大,捡拾率低。残膜捡拾机捡拾率与作业效率高,捡拾量大,有利于残膜规模化回收利用。农机推广部门要加大对残膜捡拾机的引进、示范和推广力度,全面提高宝鸡市地膜作物的残膜捡拾利用率。

  2.政策扶持,促进残膜回收利用 各级政府要加大对残膜回收利用技术的政策和资金扶持力度,对使用可降解地膜或厚地膜,推广残膜捡拾机、建立残膜回收和加工利用企业等进行政策和资金扶持,加快残膜回收利用技术的推广步伐。要建立和扶持残膜回收、加工利用企业,将残膜经过加工变成原料,彻底杜绝污染,循环利用资源。为鼓励残膜回收加工利用企业发展壮大,应在税收、场地使用等方面给予一定的政策和资金支持,使其扩大规模,降低成本,增加效益,提高收购价格,调动加工企业和农民的积极性,逐步形成地膜使用——回收——加工——再利用的良性循环。

   

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