論機械化對治理農田白色污染的作用論文

摘要：地膜的大面積使用改變了新疆農業的面貌, 保證了當地農業持續增產、農民不斷增收。但由於配套的殘膜回收治理措施沒有跟進, 各地採取的治理措施成效甚微, 農田土壤中殘膜逐漸增多, 污染持續加劇, 這場“白色革命”逐步演變成觸目驚心的“白色污染”, 亟待採取措施治理。

關鍵詞：白色污染; 治理; 思考;

1 農田“白色污染”的由來

農田“白色污染”主要是指農田耕作層遺留的地膜殘膜。新疆由於氣候乾旱、露天種植土壤保水性差等原因, 導致農田灌溉次數多、需水量較大、發展綠洲農業受到地表水資源匱乏等因素的制約。30年來, 新疆一直將推廣使用地膜的重點放在棉花、玉米等能夠大面積機械化種植的作物上 (推廣初期稱之為“白色革命”) , 因其保水抗旱作用突出, 促進作物穩定生長, 產量提升明顯, 該技術已被農民接受並深入人心。“白色革命”改變了新疆農業的面貌, 對農業增產、農民增收做出巨大貢獻, 為新疆農業的可持續發展起到了不可替代的作用。但同時與之配套的殘膜回收治理措施沒有跟進, 導致農田地膜殘膜積累越來越多, 形成危害農業生產的新污染源。

2“白色污染”情況調查

在2011年時, 昌吉市農機局就對轄區幾個鄉鎮的農田殘膜開展了取樣調查, 結果發現:各鄉鎮平均每畝農田殘膜量達到26.88公斤。近幾年, 膜下加壓滴灌等節水技術在新疆得到快速推廣普及, 地膜覆蓋作為節水配套的重要環節使用更加頻繁。可見, 農田殘膜還在逐年增加, “白色污染”的治理已迫在眉睫。

3“白色污染”的危害

新疆作為全國“白色污染”重災區, 農田地膜殘留的危害十分顯着, 而其潛在的後果更加難以估量, 主要表現在以下幾方面:

3.1 破壞土壤的結構, 導致土壤板結作物減產。

土壤中分佈的部分毛細管因被殘膜隔斷, 不能暢通, 土壤透氣保水性差, 土質就易發生板結, 作物根部得到的水分和養分減少, 生長也會受到影響, 導致作物減產。

3.2 造成土壤生物化學污染。

在殘膜大量存在於播種層時, 播在有殘膜的土地上的種子爛種率、爛芽率等均較無殘膜土地高5%左右, 這些殘膜分解時產生的毒性會導致作物生長緩慢或黃化死亡, 造成作物大面積減產。長期來看, 殘膜在自然環境中往往需要上百年才能完全分解, 在分解過程中會釋放出一定的有毒物質, 不僅會抑制土壤微生物的生長, 降低土壤肥力, 還會直接破壞土壤的理化結構。

4 殘膜回收機械的應用

機械化殘膜回收作為治理“白色污染”的有效手段, 很早就被人們所重視, 並逐步推進研發工作。殘膜回收機械按回收時間可分為苗期殘膜回收機、收穫後殘膜回收機和播前殘膜回收機等類型。

4.1 苗期殘膜回收機。頭水前揭膜機的代表機型有4TSM-4型懸掛式收膜機、新疆農業科學院農機化所研製的MSM-3型苗期殘膜回收機、新疆生產建設兵團農機推廣站和134團研製的CSM-130B型齒鏈式懸掛收膜機。

4.2 收穫後殘膜回收機主要有石河子大學研製的能同時完成秸稈粉碎和殘膜回收的SMS-1500型殘膜回收機、內蒙商都牧機廠製造的1MC-70型地膜回收起茬機, 還有甘肅農機推廣站研製的1FMJ-850、東北農大研製的QS-2等型號的`殘膜回收機。

4.3 播種前殘膜回收機主要有烏蘇生產的IMS-450型彈齒式摟膜機、昌吉市新晨農機生產的4CM-2.5/3/4/5型彈齒式摟膜機, 其主要由機架、彈齒、牽引架組成, 結構簡單, 造價低, 適用面很廣。

5 機械化回收方式優缺點分析

機械化殘膜回收按殘膜回收時間, 大致分為:播種前 (整地待播狀態) 殘膜回收, 苗期殘膜回收, 收穫後殘膜回收。

一直以來, 殘膜機械化回收研究的重點放在苗期起膜, 但苗期起膜受土質影響、灌溉後泥沙淤積影響較大, 而且機械化鋪膜作業膜邊壓埋、膜上覆土有時較深較厚, 起膜時帶起泥土淤滯造成起膜困難, 卷繞時殘膜易扯斷, 嚴重影響回收效率和質量, 這也成為苗期起膜的難點。

新疆地區並不適合苗期揭膜, 尤其是在採用膜下滴灌的地區更不宜採用, 只能考慮在作物收穫後回收殘膜。作物收穫後殘膜回收主要面臨的難題是殘膜清除時作物根莖葉雜草阻擋混雜淤塞、殘膜老化易斷裂難撿拾的困難。收穫後機械回收殘膜的難度很大, 在各種作物地塊使用效果並不如預期那樣好, 這也是多年來這類殘膜回收機推廣難的原因。

播種前殘膜回收主要使用摟膜機, 其結構簡單, 單機造價很低, 適於推廣, 使用方便, 掛接靈活。機械摟膜如果多年持續使用, 如連續五年連續摟膜, 可有效減少耕作層殘膜量。多年實踐證明, 播種前進行殘膜回收經濟有效, 投入成本低, 地表殘膜回收率高。

近幾年, 膜下加壓滴灌得到大面積推廣, 使用規模迅速擴大。苗期機械化清理地膜會對滴灌管線造成一定程度的損傷, 影響苗期殘膜回收技術的推廣。作物苗期生長期間還需要地膜繼續發揮保持根系土壤濕潤、減少水分蒸騰、抑制雜草的作用。因此苗期起膜機械的使用受到很大限制。

6 對“白色污染”的治理措對策

一些科研機構在殘膜回收機械領域研究開發已有20年曆程, 但是對於超薄膜的回收效果依然不理想, 只能達到50%左右。國家規定地膜的標準厚度為0.008mm, 但允許有±0.003mm的誤差, 因此市場上大量出現的0.005mm厚度的超薄地膜就屬於合格地膜。一些地膜生產企業為迎合農民節約成本的需求大量生產超薄地膜, 管理部門對此束手無策。針對這種情況, 政府應採取有效措施進行治理。一是改變國家標準, 增加農用地膜的厚度, 建立完善的殘膜回收體系;二是盡力推進可降解地膜的研發和推廣。

6.1 增加地膜厚度強度, 以利於機械化回收。

強烈呼籲改變國家標準, 只允許0.012mm以上的地膜進入農資流通領域, 立法禁止超薄地膜的生產銷售, 只有這樣才能在源頭上解決機械化回收困難的問題。當前只有採取強制生產使用一定標準厚度的地膜的措施來利於機械化回收。

6.2 推廣使用可降解地膜。

可降解地膜在歐美、日本有一些成熟的產品和技術, 但其成本比普通的塑料地膜高出很多, 市場有限。國內可降解地膜都是採用澱粉基的生物降解地膜, 它可以利用自然界微生物對使用後的地膜進行降解, 以達到環保的目的。目前, 可降解地膜由於技術和價格原因遭遇推廣難題, 其價格是普通塑料地膜的兩倍, 質量還不是很可靠, 農民羣眾普遍不認可、不接受, 因此短期內在新疆大範圍推廣應用困難較大。建議給予一定的政策傾斜, 加大對生產企業和農民的補貼力度, 形成示範帶動效應, 這樣才能逐步擴大可降解地膜的市場, 並且有利於大面積推廣。

7 前景

近幾年, 為了治理“白色污染”, 新疆農業部門已經在一些縣市進行了試點, 開展“淨土工程”, 投入專項資金, 先後在全疆13個縣市開展了農田殘膜污染的綜合治理, 通過各種形式, 對農民回收殘膜進行補貼。此外, 新疆部分縣市將逐步實施國家農業清潔生產地膜回收項目, 通過扶持地膜回收企業建立殘膜回收及資源化利用的長效運轉機制, 使地膜機械化回收技術得以大範圍推廣, 同時建立激勵政策體系, 構建由政府、農民、企業和社會共同參與的地膜資源化利用體系, 使新疆的殘膜治理工作走出一條新路來。