隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展,農(nóng)村使用地膜已成為確保農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要手段。但是隨著地膜覆蓋栽培年限的延長,殘留地膜回收率低,土壤中殘膜量逐步增加,極易造成地膜污染。
地膜覆蓋是一項成熟的農(nóng)業(yè)栽培技術(shù),保水保肥、保持濕度,有效地增加和延長作物生長期,確保了農(nóng)作物產(chǎn)量的提高。然而,塑料屬于高分子化合物,熔融指數(shù)(MI)高,極難降解,既不受微生物侵蝕,也不能自行分解,其降解周期一般為200~300年,降解過程中還會溶出有毒物質(zhì)。據(jù)統(tǒng)計,我國農(nóng)膜年殘留量高達三四十萬噸,殘膜率達40%多,也就是說,有近一半的農(nóng)膜殘留在土壤中,這無疑是一個極大的隱患。隨著使用地膜栽培年限的延長,殘留地膜若得不到及時回收,必然給后人帶來難以解決的污染危害,對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
一、殘留農(nóng)膜對環(huán)境的危害主要表現(xiàn)為以下四個方面
1、對土壤環(huán)境的危害。土壤滲透是由于自由重力,水向土壤深層移動的現(xiàn)象。由于土壤中殘膜碎片改變或切斷土壤孔隙連續(xù)性,致使重力水移動時產(chǎn)生較大的阻力,重力水向下移動較為緩慢,從而使水分滲透量因農(nóng)膜殘留量增加而減少,土壤含水量下降,削弱了耕地的抗旱能力。甚至導(dǎo)致地下水難下滲,引起土壤次生鹽堿化等嚴(yán)重后果。另外,殘農(nóng)膜影響土壤物理性狀,抑制作物生長發(fā)育。農(nóng)膜材料的主要成分是高分子化合物,在自然條件下,這些高聚物難以分解,若長期滯留地里,會影響土壤的透氣性,阻礙土壤水肥的運移,影響土壤微生物活動和正常土壤結(jié)構(gòu)形成,最終降低土壤肥力水平,影響農(nóng)作物根系的生長發(fā)育,導(dǎo)致作物減產(chǎn)。
2、對農(nóng)作物的危害。由于殘膜影響和破壞了土壤理化性狀,必然造成作物根系生長發(fā)育困難。凡具有殘膜的土壤,阻止根系串通,影響正常吸收水分和養(yǎng)分;作物株間施肥時,有大塊殘膜隔離則隔肥,影響肥效,致使產(chǎn)量下降。據(jù)兵團環(huán)境部門測定〔1〕種子播在殘膜上,爛種率達6.92%,爛芽率5.17%,棉苗側(cè)根比正常減少4.8~7.6條,2~3片真葉期棉苗死亡1.19%,子葉期棉苗死亡3.08%,現(xiàn)蕾期推遲3~5天。株高降低167.5px~322.5px,有關(guān)調(diào)查資料表明,殘膜對玉米產(chǎn)量影響的差異達到顯著水平。每公頃有187.5Kg殘膜的土地,生產(chǎn)9420kg玉米,比無殘膜的對照田減產(chǎn)玉米909kg。減產(chǎn)率8.8%。
3、對農(nóng)村環(huán)境景觀的影響。由于回收殘膜的局限性,加上處理回收殘膜不徹底,方法欠妥,部分清理出的殘膜棄于田邊、地頭,大風(fēng)刮過后,殘膜被吹至家前屋后、田間、樹梢、影響農(nóng)村環(huán)境景觀,造成“視覺污染”。
4、是對牲畜的危害。地面露頭的殘膜與牧草收在一起,牛羊誤吃殘膜后,阻隔食道影響消化,甚至死亡。
總之,從地膜污染對環(huán)境和作物產(chǎn)量產(chǎn)生的危害可以看出,地膜栽培農(nóng)田中殘留地膜量,大都接近或達到了能使作物減產(chǎn)的臨界值。因此,防治地膜污染已經(jīng)是一項十分緊迫而又有重要意義的工作。
二、殘膜處理存在的四個問題
地膜覆蓋栽培技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的效益是顯著的,所以發(fā)展快速,但殘膜處理及回收由于涉及經(jīng)濟利益,所以比較困難。就目前情況而言尚存在以下問題:
1、農(nóng)膜質(zhì)量較差。國內(nèi)農(nóng)膜強度低,耐用性差,使用壽命短。其主要原因是農(nóng)膜的熔融指數(shù)(MI)高,極難降解。一些不宜用作農(nóng)膜的樹脂(如耐老化性差的高密度聚乙烯)也被用作農(nóng)膜原料,其用量占農(nóng)膜總量的1/5。這些劣質(zhì)農(nóng)膜易破碎,不易清除,這是造成農(nóng)膜污染的主要原因。
2、殘膜的環(huán)境管理薄弱。目前農(nóng)民對地膜污染的危害有一定的認(rèn)識,但他們的長遠觀念差,注重當(dāng)年效益,忽視長遠效益,也不徹底。棉花收獲完畢時間已經(jīng)很晚,并緊跟著就要秋翻秋耕為來年生產(chǎn)打好基礎(chǔ),殘膜來不及人工撿拾就被翻入耕層。來年開春春播緊張,土地耙平緊跟著就要搶墑播種。秋末、初春雖然可以安排勞力撿拾殘膜,但天氣情況給人工回收殘膜造成一定困難。
3、法規(guī)體系不健全。我國目前尚未建立農(nóng)膜環(huán)境方面的法規(guī)及農(nóng)膜土壤殘留標(biāo)準(zhǔn),土壤殘膜污染實際上處于放任自流的狀態(tài)。而國外一些國家法律明確規(guī)定,不論使用何種農(nóng)膜,農(nóng)作物收割后不許有農(nóng)膜存在,否則將罰款。
4、污染面擴大,污染量增加。我國農(nóng)膜年產(chǎn)量百萬噸,且以每年10的速度遞增。隨著農(nóng)膜產(chǎn)量的增加,使用面積也在大幅度擴展,現(xiàn)已突破億畝大關(guān)。無論是薄膜還是超薄膜,無論覆蓋何種作物,所有覆膜土壤都有殘膜存在,污染量在不斷的增加。