農業關係著我們的糧食，糧食是國民生活的重中之重。隨著第二、三產業的發展，我們似乎很少把目光投向農業，今日，全塑聯與您一起走進地膜的應用，瞭解塑料在農業中的應用以及存在的問題、解決對策。
地膜覆蓋技術引入我國後，有效地提高了乾旱、半乾旱地區的水資源利用率和糧食生產能力，促進了這些地區的農作物增產和農民增收，在保障國家糧食安全方面發揮了重要的作用，產生了巨大的經濟效益，曾被譽為“白色革命”。然而，隨著使用量的增加和使用範圍的擴大，農田殘膜汙染問題也變得越來越嚴重，成為了農村“白色汙染”的主要來源。
當前，我國的地膜總體使用情況如何?
年使用量達145萬噸，覆蓋 12%的耕地
地膜覆蓋技術是20世紀50年代由日本科學家發明的，70年代末被引入中國。據中國工程院院士、新疆農墾科學院研究員陳學庚回憶，“早在1980年，新疆生產建設兵團第八師石河子墾區就引進了地膜覆蓋技術，快速實現了地膜植棉機械化。目前，新疆以及新疆兵團覆膜種植的農作物已由棉花擴展到番茄、玉米、甜菜、辣椒、瓜類等，總面積5000餘萬畝，產生了巨大的經濟效益。”
國家統計局的數據顯示：2015年，我國地膜覆蓋面積達2.75億畝，使用量達145.5萬噸。而據預測，到2024年，我國地膜覆蓋面積將達3.3億畝，使用量超過200萬噸。嚴昌榮憂心忡忡地表示，“這意味著我國每年12%以上的耕地在使用地膜，在棉花產量佔全國70%的新疆，所有的棉田都使用地膜，全國93%的烤煙田也使用地膜。而且使用地膜的作物種類，正不斷從蔬菜向經濟作物乃至大宗糧食作物發展。”
在農業生產上起到了什麼效果?
在中國農科院農業環境與可持續發展研究所研究員嚴昌榮看來，地膜覆蓋解決了乾旱地區農業生產長期受缺水制約，提高了資源利用效率，擺脫了年年抗旱的被動局面。“不僅使玉米種植區北移了2~5個緯度，而且增產30%~50%。我們通過對全國756個試驗點、2644對(覆膜與不覆膜)田間對照試驗結果的統計分析表明，地膜覆蓋能夠明顯提高農作物產量和水分利用效率。”此外，地膜覆蓋可以保持良好的土壤結構，能夠抑制土壤鹽鹼，杜絕病害隨水傳播，抑制雜草和病蟲害，節省了農藥、肥料、灌溉水和勞動力的投入;可以增溫保墒，調整水果和蔬菜的播種及生育期，實現反季節生產，改善冠層光照，提高果蔬品質。
地膜殘留的現狀和危害是什麼?
如此大規模的地膜使用有利也有弊，一方面在農業提質增效方面起到了巨大的作用，另一方面卻也對土壤環境造成嚴重危害，導致“白色革命”衍生出了“白色汙染”這樣的負面產物。
嚴昌榮說：“普通的聚乙烯地膜(PE地膜)是高分子化合物，在自然條件下很難分解或降解。隨著使用年限的增加以及殘膜回收措施的不力，土壤中殘膜積累越來越多，局部地區形成了嚴重的殘留汙染，導致了一系列生產和環境問題，如：破壞土壤結構，影響作物生長和農事操作，導致作物減產，增加勞動投入，造成資源浪費。”劉天金也表示，“當前我國地膜殘留問題突出，根據典型調查，西北黃土旱塬區平均地膜殘留7公斤/畝，嚴重的地方超過15公斤/畝，地膜殘留破壞了土壤結構，影響水肥運移、作物出苗和生長髮育，降低了農作物產量和農產品品質。”
一項研究結果表明，當土壤中地膜殘留量達到每公頃120公斤的時候，小麥、玉米、棉花的產量將分別下降17.8%、13.2%和16%。當前，由於機採棉的不斷推廣，地膜進入棉花已成為影響棉花品質的一個重要因素，這會導致棉花印染困難，商品率降低。另外，許多作物秸稈都是重要的牲畜飼料，比如花生秸稈就是非常優質的飼料，但近年來，山東、東北部分地區采地膜覆蓋技術種植花生以後，使花生秸稈中夾雜地膜的問題十分突出，只要是地膜花生，老百姓都不敢用其秸稈作飼料。
而在同樣大面積使用地膜的歐洲和日本，卻不存在“白色汙染”問題。嚴昌榮解釋說：“除了日本和歐洲的法律規定聚乙烯地膜必須按照產業廢棄物回收和處理外，他們的地膜多是厚度在0.018~0.03毫米之間的高成本、高強度地膜，容易回收。而我國主要使用的是0.005~0.01毫米之間的超薄地膜，既難以回收，也不可降解。”
其實，1992年頒佈的國家標準規定，地膜的厚度為0.008±0.003毫米。但在實際的生產和應用中，為了降低成本，0.005毫米厚的地膜成了我國市場上的主流產品。2017年10月，新修訂的強制性國家標準《聚乙烯吹塑農用地面覆蓋薄膜》發佈。與1992年版的標準相比，變化主要表現為“三提高一標示”，即提高了地膜厚度、力學性能、耐候性能和在產品合格證上明顯位置標示“使用後請回收利用，減少環境汙染”字樣。特別是明確規定地膜厚度不得小於0.01毫米，並規定自2018年5月1日起新國標正式實施後，未達標的地膜不再允許生產和銷售。專家表示，新國標為用好地膜、解決地膜殘留問題、減少“白色汙染”提供了強有力的技術支撐和法律保障，有利於地膜機播作業和回收再利用。
“因為殘膜難回收而且勞動強度大，不少農民將殘膜直接翻到地下，常年積累下來對土壤和農作物的危害不可小覷。”擔憂之餘，陳學庚也認為，缺乏適用的殘膜回收機械也是“白色汙染”愈演愈烈的原因之一，“其實我國從上世紀80年代就開始研發殘膜回收機械，先後湧現了100多種機械，但是能真正達到使用要求的不多。”
地膜汙染防控和治理回收又該如何著手?
專家們都認為，推廣生物降解地膜是今後解決地膜殘留汙染問題的重要途徑。儘管近年來我國在降解地膜研發上取得了很大進展，但嚴昌榮也坦陳，目前降解膜的價格要高出不少，而且在增溫保墒方面較普通聚乙烯地膜有較大差異，加之拉伸強度不夠難以滿足農機覆膜的要求。“需要進一步加強降解地膜在原材料、配方、工藝和技術等方面的研究，提高產品質量並降低產品成本，另外，要根據不同的作物和區域，選擇合理的降解地膜，並配套合適的農藝技術和應用模式，推廣應用降解地膜。”嚴昌榮說。
陳學庚說：“降解膜替代聚乙烯地膜是最終趨勢，但聚乙烯地膜在未來10~15年內仍是主流，兩者存在相當長的共存期。要將當年新鋪地膜全回收和耕層內殘留地膜逐步回收放在同等重要位置，不欠新賬，逐步還老賬，土壤中的殘膜含量就會逐漸減少，而實現殘膜機械化回收是必然舉措。”他認為，先進適用的殘膜回收機應滿足5項標準：要容易操作，不需要對機具進行復雜的調整，駕駛員進行簡單調整後即可正常作業;作業效率高、使用可靠性高;殘膜回收率能達90%以上，回收作業費成本不超過20元/畝;具備自動卷膜功能，回收的殘膜卷可方便集中堆放;回收後的殘膜含雜率要偏低，為資源化利用創造基本條件。2015年以來，陳學庚的團隊先後研製出16種殘膜回收機，獲得多項發明專利。在去年10月的現場作業演示中，部分機械的殘膜回收率可達80%~90%，這使我國機械回收殘膜有了很好開端。“接下來，我打算進一步完善這些殘膜回收機，爭取到2020年進入實用階段。真正實現對‘白色汙染’的有效治理，還農業生產一片淨土。”
陳學庚最後建議，“國家儘快制定相應的政策和法規，逐步用法律法規去約束地膜的使用和回收，形成規矩。確立‘誰使用誰回收’的原則，嚴格規定當年新鋪地膜的殘膜回收率，達不到回收標準的，用經濟手段予以處罰，達到回收標準的，明確給予獎勵和補貼。”他最後表示：“殘膜回收是世界性難題，估計到2020年，我國會有新的起色，如果能夠做到增量不增加，存量就會逐漸減少。”
總結
防止地膜汙染，需要國家法律、科研輔助、農民意識教育等多方面共同作用，才能使我們的土地保持活力，令地膜的優勢發揮到最大，使塑料有益於農業生產。
閱讀更多 全塑聯 的文章
