地膜因具有提高地溫、防旱、防養分流等作用而為農產品增產增收,目前地膜覆蓋技術在我國越來越普及。據統計,1982年我國農用地膜使用量為0.6萬噸,覆蓋面積11.7萬公頃,到2018年,達到了140.9萬噸,1176.5萬公頃,涉及各種經濟作物及糧食作物[1]。
有利必有弊。地膜帶來高產的同時,因其材料、質量等原因,長時間不會分解,而其殘留不斷累積,會對作物生長、環境和人體健康等帶來危害,主要體現在以下方面:
(1)破壞土壤環境健康,阻礙水肥輸導,影響作物的生長。據農業部測定,當地膜量殘留達到4kg/畝時,作物將減產10%以上;
(2)廢舊地膜殘留物隨風漂浮,造成環境污染;
(3)被家畜、野生動物等誤食造成其腸胃功能紊亂或者死亡;
(4)焚燒處理殘膜時,會產生大量有毒有害的氣體,影響著環境健康,進而對人類和動物健康構成威脅[2]。
2017年第二次全國污染源普查數據顯示,全國種植業中地膜多年累積殘留量達118.48萬噸,與2010年第一次全國污染源普查數據相比,增加了近10倍。有研究預測,湖北省在使用地膜覆蓋技術36年后,所帶來的減產率將超過其帶來的增長率,可見治理地膜殘留問題迫在眉睫[3]。為應對地膜殘留問題,各個國家在積極探索相關技術,主要集中在以下幾個方面:
(1)增加地膜厚度,提高回收。地膜殘留主要原因之一便是地膜質量過差,容易破碎,給回收工作帶來了困難。為此,很多國家在地膜厚度上規定,比如日本、韓國、歐洲等地區使用的地膜厚度高于或等于0.02 mm[3];我國制定頒布的強制性標準《聚乙烯吹塑農用地面覆蓋薄膜》(GB13735-2017)中規定地膜最低厚度不得低于0.010 mm。
(2)應用舊膜重復利用技術。即收獲后免耕不揭膜,在前茬作物地膜上播種后茬作物的一種栽培技術[4]。這種技術具有投入少、地膜利用率高等特點,能夠有效降低地膜的使用量。
(3)研發利用可降解地膜,減少二次污染。可降解地膜相比塑料地膜,在一定條件下能夠以化學、物理或生物等方式自行降解,大大降低了地膜對環境、作物生產等帶來的危害。
(4)推廣秸稈替代覆蓋技術,即將作物秸稈整株或者粉碎后覆蓋于地表,保墑效果明顯,還能調溫、提高土壤養分等[9]。
(5)施用保水劑代替地膜。保水劑是一種能夠反復釋水-吸水,施用后可全部降解為二氧化碳、水和礦物肥料的高分子材料,主要有樹脂類、天然高分子類等類型[9]。
當然,除上述外,還有其他可行的方法,比如改良耕作和農藝等。盡管可采用的技術方法很多,但多受限于成本、應用場景等等,目前在我國還未能全面推廣利用。要解決地膜殘留問題,不僅需要從技術上改進,還需要從科學研究、法律制度、國家政策、用戶意識等多個層面上去提升。
參考文獻:
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整理/Ann 審/露爾 編/angel
原標題:地膜殘留危害大,降低殘留的技術有哪些