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菜田地膜在河南省残留现状点差及对策分析

2020-11-28 221 上传者：管理员

摘要：2016-2018年采用问卷调查及定点监测方法，对河南省菜田地膜残留情况进行调查，研究发现菜田地膜覆盖率为35.3%，土壤耕层（0～30cm）地膜残留量为21.49kg/hm2，其中露地蔬菜20.14kg/hm2、保护地蔬菜18.09kg/hm2、露地西（甜）瓜28.55kg/hm2。地膜残留系数为露地蔬菜10.46%、保护地蔬菜10.21%、露地西（甜）瓜9.68%，平均10.04%；基于调查结果对地膜残留污染提出了相应的治理对策。

关键词：
保护地蔬菜
地膜残留
菜田
露地蔬菜
露地西瓜
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覆盖地膜具有显著的保温、保湿、增产、防病虫草害效果，在蔬菜生产上得到广泛应用，使部分蔬菜、瓜类上市提早7～15d，增产30%～100%[1,2]。河南省是重要的蔬菜生产基地，也是主要地膜使用大省，地膜用量从1990年的2.7万t，增加到2015年的6万t，覆膜量居西北、华北各省、自治区之后[2,3]。

农（地）膜属于高分子化合物，很难在自然条件下进行光降解和热降解，随着地膜使用量的增加，土壤中的残膜量增加，造成土壤结构破坏、土壤通透性和土壤肥力下降[4]，妨碍耕作活动，最终导致作物产量、品质及土壤质量下降，并造成环境污染[5]。近年来，受种植结构调整影响，河南省露地蔬菜、西（甜）瓜作物种植面积扩大，覆膜比例较高，但地膜使用及残留情况未见报道。2016-2018年在河南省开展蔬菜及西（甜）瓜地膜残留抽样调查及定点监测工作，并提出相应的治理对策，为开展地膜残留污染防治工作提供参考。

1、材料与方法

1.1研究方法

2016-2018年连续开展调查监测工作。通过调查问卷、定点取样监测研究主要蔬菜及瓜类覆膜作物的地膜使用、回收、残留情况等。根据河南省主要覆膜蔬菜作物种植比例及覆膜年限、土壤类型特点等主要影响因素，选取有代表性的豫西南南阳市、豫东开封市、豫西北焦作市、豫北安阳市4地开展监测工作。其中南阳市蔬菜种植面积13.6万hm2，覆膜面积2.8万hm2，西（甜）瓜面积1.8万hm2，覆膜0.9万hm2；开封市蔬菜面积15.1万hm2，覆膜面积6.9万hm2，西（甜）瓜面积4.5万hm2，覆膜3.6万hm2；安阳市蔬菜种植面积8.2万hm2，覆膜面积1.3万hm2，西（甜）瓜面积1.2万hm2，覆膜0.4万hm2；焦作市土地面积较少，蔬菜面积2.8万hm2，覆膜面积0.9万hm2，西（甜）瓜种植及覆膜面积较少，均不足1.0万hm2。

(1)调查走访2018年8～10月在南阳市等4地调查，以典型使用地膜的农户为调查对象，每地发放典型农户调查问卷120份，共480份，调查内容以2017年数据为准，含地块面积、地膜使用量、使用年限、主要覆膜作物栽培模式、增收节支情况、污染现状、回收利用情况等。2016-2018年以农业、统计部门及地膜生产、销售和回收加工企业为调查走访对象，对地膜生产、品种规格、销售回收等问题进行调查研究。

(2)定点监测2016-2018年连续3a进行定点监测。采取统计学PPS原则，在河南省以上4地选取露地蔬菜、保护地蔬菜、露地西（甜）瓜等主要作物开展定点调查、监测。每地设置调查点15个，共60个（表1）。每个调查点随机选取典型作物，按梅花取样法调查5个样方，每样方面积100cm×100cm，深30cm。人工挖取样方土壤过筛后将肉眼可见的地膜样品捡出，人工清洗，清除地膜上的泥土和杂质，于阴凉干燥处自然晾干至恒重后，用万分之一天平称取地膜残留量[6]，并计算膜残留系数。

每年蔬菜、露地西（甜）瓜播种覆膜时监测1次；当年收获后至下年作物播种前进行第2次监测，获取地膜当年残留量与累积残留量等数据。

1.2计算方法

计算地膜覆盖率、地膜使用（残留）强度、地膜累积残留量、地膜当年残留量。地膜使用量为单位面积铺膜前后的平均差值；地膜覆盖率（%）=覆膜面积/播种面积×100；地膜使用（残留）强度=地膜使用（残留）量/耕地面积×100；地膜累积残留量：农田中多年地膜累积残留量；地膜当年残留量：种植当年农田中地膜残留的增加量，为2a地膜累积残留量的平均差值；地膜残留系数（%）=地膜当年残留量/地膜使用量×100。

1.3数据分析

用SPSS13.0软件进行数据统计和显著性分析，用Excel2007、Word2007和Sigmaplot10.0作图。

2、结果与分析

2.1河南省地膜使用现状

根据河南省各地市农业部门统计，2017年河南省蔬菜作物播种面积为156.41万hm2，覆膜面积55.23万hm2，平均覆膜率35.3%，其中保护地蔬菜61.88%、露地西（甜）瓜52.79%、露地蔬菜24.71%（表2）。问卷调查结果显示，4地地膜使用年限为1～28a，以普通超薄地膜为主，地膜厚度0.008mm以下占65.4%，可降解地膜使用率不足1%。

2.2地膜残留现状

(1)地膜回收现状2018年调查问卷及调查走访结果显示，河南省地膜回收习惯较差，虽有回收意识，但缺乏专门的地膜回收机械，只作简单人工捡拾或耙地作业时少量带出，并随意堆置在田间地头。调查问卷结果显示，2017年地膜回收率41.27%，回收利用率仅为7.71%。

(2)地膜残留特征2016-2018年4地定点监测蔬菜、露地西（甜）瓜地膜平均使用强度为36.36～69.24kg/hm2，露地蔬菜高于保护地蔬菜，露地西（甜）瓜最低，平均使用强度59.25kg/hm2；定点监测调查点平均残留强度为3.73～7.36kg/hm2，露地西（甜）瓜残留强度高于保护地蔬菜、露地蔬菜，平均为4.82kg/hm2；至2018年底累积残留强度为18.09～28.55kg/hm2，平均21.49kg/hm2（表3）。以2018年河南省主要蔬菜种植面积核算，主要菜田地膜残留量为：露地菜田0.53万t、保护地菜田0.28万t、露地西（甜）瓜0.39万t，合计1.20万t。

监测期全省菜田地膜残留系数0.18%～41.18%，平均10.04%，其中露地蔬菜10.46%、保护地蔬菜10.21%、露地西（甜）瓜9.68%。调查地块中，平均残留强度在0～10kg/hm2的地块占53.3%,10～75kg/hm2的地块占43.4%,75kg/hm2以上的地块占3.3%（表4）。

3、讨论与结论

3.1地膜残留特征

受近年来河南省农业种植业结构调整影响，部分经济作物覆膜面积下降，蔬菜、西（甜）瓜等作物覆膜面积上升，但全省地膜使用量增长趋缓，与2015年相当。生产上以使用0.004～0.005mm超薄地膜为主，可降解地膜受成本等因素制约不宜大面积推广[7]。

地膜残留强度受气候、耕作制度、土壤质地、覆膜年限、地膜厚度、回收习惯等方面影响，地域差异较大。全省平均地膜残留强度21.49kg/hm2，其中3.3%调查地块超过GB/T25413-2010《农田地膜残留量限值及测定》的标准（75.0kg/hm2)[6]；调查地地膜残留强度与张丹等[8]调查河南省地膜残留强度（19.2kg/hm2）及2014年河南省农业科学院资环所调查结果（平均残留强度20.4kg/hm2)[9]比较相近。2016-2018年河南全省主要覆膜作物地膜平均残留系数为10.04%，低于2008年第一次全国污染源普查单项作物残留系数（19.2%～43.4%）及湖北省数据[10]，与2014年华北地区测定残留系数（9.7%)[8]相当，调查结果显示，短期内对河南蔬菜生产影响有限。

表1河南省菜田地膜调查点基本情况

表22017年河南省蔬菜覆膜情况

表32016-2018年河南省菜田地膜残留特征

表42016-2018年河南省地膜残留强度分布

3.2地膜污染危害

河南省有1.45万t薄膜残留在菜田中，虽然现在全省仅3.3%地块超标，但以每年残留强度4.82kg/hm2推算，若长期累积，至2028年将有50%覆膜地块超出国家限值标准；另外，微塑料等对环境及人体危害隐秘性强[11]，将会引起难以解决的污染问题，对农业可持续发展构成严重威胁。

3.3残膜污染治理途径

(1)制定强制标准为加强回收、减少残留，要提高全社会对地膜危害的认识，自觉抵制白色污染，在蔬菜生产区宣传推广使用新型低残留、易回收，厚度大于0.01mm[12]、耐候期大于12个月，且符合国家标准的地膜[13]，从源头上保证菜田残膜可回收；对不符合国家强制标准的地膜生产、销售行为予以取缔；禁止利用再生料进行生产、销售。

(2)优化结构调整农业种植结构，推进蔬菜生产标准化，发展地域特色较强、经济效益较高的蔬菜，因地制宜调减部分露地菜田覆膜面积，促进地膜覆盖合理利用，推动减量增效；选育新品种，推广抗病、耐旱蔬菜作物品种；推广保护性耕种技术。全面实施标准化生产，发展绿色、有机农产品，使菜农逐步形成覆膜回收、利用习惯。

(3)健全机制探索制定地膜管理办法，建立监管体系，加强地膜回收利用法律保障。加快制定农膜回收专项规划，科学确定目标任务、防控措施；充分发挥政策引领作用，调动地膜生产销售、使用、回收利用各方面积极性；财政上加大对可降解地膜的科研、利用补助，降低新型可回收、可降解地膜的使用成本，确保菜田地膜治理工作健康有序开展。通过完善回收利用机制，构建回收加工利用体系，推进地膜使用标准化、捡拾机械化、回收专业化，逐步提高菜田地膜回收率。

参考文献：

[1]中国农用塑料应用技术学会.地膜覆盖栽培技术大全[M].北京:中国农业出版社,1998.

[2]严昌荣,刘恩科,舒帆,等.我国地膜覆盖和残留污染特点与防控技术[J].农业资源与环境学报,2014,31(2):95-102.

[3]白云龙,李晓龙,张胜,等.内蒙古地膜残留污染现状及残膜回收利用对策研究[J].中国土壤与肥料,2015,23(6):139-145.

[4]何文清,严昌荣,赵彩霞,等.我国地膜应用污染现状及其防治途径研究[J].农业环境科学学报,2009,28(3):533-538.

[5]蒋金凤,温圣贤,江玉萍,等.农田残膜对土壤理化性质和作物产量影响的研究[J].蔬菜,2014(2):25-27.

[6]DB23/T2033-2017,农田地膜残留调查与评价技术规程[S].

[7]严昌荣,何文清,薛颖昊,等.生物降解地膜应用与地膜残留污染防控[J].生物工程学报,2016,32(6):740-746.

[8]张丹,胡万里,刘洪斌,等.华北地区地膜残留及典型覆膜作物残膜系数[J].农业工程学报,2016,32(3):1-5.

[9]郭战玲,张薪,寇长林,等.河南省典型覆膜作物地膜残留状况及其影响因素研究[J].河南农业科学,2016,45(12):58-61,71.

[10]蔡金洲,张富林,黄敏,等.湖北省典型区域地膜使用与残留现状分析[J].湖北农业科学,2013,52(11):2500-2504.

[11]任欣伟,唐景春,于宸,等.土壤微塑料污染及生态效应研究进展[J].农业环境科学学报,2018,37(6):1045-1058.