北疆棉田地膜殘留現狀與回收治理方案淺析*

程衛東

（兵團第七師農業科學研究所，新疆奎屯833200）

北疆棉田地膜殘留現狀與回收治理方案淺析*

程衛東

（兵團第七師農業科學研究所，新疆奎屯833200）

本文介紹了北疆棉區地膜利用和殘膜污染情況，分析了殘膜污染原理以及殘膜對土壤生態和棉花生長發育的影響，對殘膜回收過程中存在的一些問題，提出了合理建議與有效措施。

棉田；地膜殘留；土壤；污染回收處理

新疆是我國重要的優質棉生產基地，多年來，棉花種植面積保持在166.67萬hm2左右，占全國棉花種植面積的近40%，產量則占全國總產量55%左右。北疆是新疆重要的早熟陸地棉生產基地，種植面積約為63.33萬hm2。20多年來，地膜覆蓋技術因其增溫、保墑、抑制雜草等顯著特點與優勢，已成為確保棉花生產高產穩產的重要手段之一，進而在棉花種植中全面應用。

1 北疆棉花種植地膜利用現狀

從2005年到2015年，隨著對棉花栽培技術的不斷研究，棉花種植方式發生了一系列變革。如膜下播種、膜上點播、精量播種、超高密度種植、寬膜種植、超寬膜種植、雜交棉稀植、寬窄行種植等等。與此相適應，地膜應用規格也經歷了系列變化，地膜幅寬從65 cm窄膜發展到90 cm、120 cm寬膜，再發展到205 cm超寬膜，地膜厚度從0.007mm轉變到0.008mm、0.01mm以及0.012mm，地膜用量也由最初的2.5 kg/667m2左右達到現在的4.2 kg/667m2左右。據不完全統計，近幾年北疆棉田地膜年用量平均可達4萬t左右，地膜應用呈現數量大、范圍廣、面積多的特點。

2 棉田殘膜污染現狀

地膜在促進棉花增產的同時，因其回收不到位，產生大量的地膜殘留，進而造成較嚴重的殘膜污染。據調查，連續種植棉花3～5年的土地，耕作層平均地膜殘留量8.99 kg/667m2，8～10年的土地，平均殘留量為12.5 kg，種植13年以上的土地，平均殘留量為22.87 kg[1]。對北疆大部分地區特別是兵團各植棉團場來講，大多數棉田連續種植15年以上，有些達到20年甚至30年[1]。殘膜污染已嚴重影響到土壤的微生態環境，對土壤結構、土壤通氣性、土壤微生物活動等造成了較大破壞。而且，隨著地膜的持續應用，覆蓋年限的持續增加，土壤殘膜量將會不斷上升，土壤殘膜污染將變得日趨嚴重。

3 殘膜污染對棉花生長的影響

多年的殘膜因未能回收，與土壤混雜在一起，農業機械作業時殘膜纏繞在犁頭、耙齒和中耕機桿齒上，影響田間作業，不利于土壤翻耕，導致土壤耕性變差；在土壤耕作層中形成不透氣、不返墑的板結層，影響到棉花根系的發育和均勻分布；影響了水分、養分的流動，阻礙了棉花對水分、養分的吸收；影響到棉種的下播、發芽、出苗，造成爛種、爛芽，使幼苗黃口甚至死亡，對棉花生長發育造成嚴重影響[2]。據測定，棉種播在殘膜上，爛種率達6.92%，爛芽率達5.17%，棉苗側根比正常減少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%，現蕾期推遲3～5 d，株高降低6.7～12.9 cm。據調查，連續種植棉花8～l0年的土地，平均殘留量12.5 kg/667m2，棉花減產達7%，種植13年以上的土地，平均殘留量22.87 kg/667m2，減產達17%[2]。可見殘膜污染嚴重地影響了棉花的生長發育，防治地膜污染已成為改善農業生態，促進農業可持續發展的一項十分重要的工作[1]。

4 殘膜污染原理分析

地膜屬于聚乙烯高分子化學聚合物，化學性質穩定，在土壤中不易分解和降解。地膜碎片與土壤混雜在一起，形成不透氣、不返墑的板結層，切斷了土壤孔隙的連續性，使土壤通氣性變差，土壤團粒結構的形成受阻，破壞了農田土壤空氣的循環和交換，影響到土壤微生物活動的正常進行，降低了土壤肥力水平；同時，阻礙了土壤毛管水和自然水的滲透，阻礙了棉田土壤水分運動，進而導致土壤次生鹽堿化，土壤理化性狀變差，危及到棉花的正常生長發育。

造成殘膜污染的主要原因在于殘膜回收不力，殘膜清理不徹底。長年種植棉花導致大量的殘膜積累在土壤中，殘膜與土壤混雜嚴重，殘膜在土壤中的比例逐年增加，不斷影響土壤的理化性狀，進而加劇了殘膜污染程度。

5 當前殘膜回收存在的問題

5.1 對殘膜危害認識不足

雖然棉農、團場職工對地膜污染的危害有一定的認識，但仍然注重當年效益，忽視長遠效益，不愿意多花費人力、財力去回收殘膜，有些即使進行了殘膜回收，也是粗枝大葉，致使殘膜回收不徹底。

5.2 殘膜機械回收效果不佳

當前棉花種植從播種到收獲基本實現了全程機械作業，對人力的需求大幅度降低。地膜回收大多采用秸稈粉碎還田與殘膜回收機聯合作業，但由于殘膜回收機械在土地適應性、零部件磨損、應用成本、回收效果等方面還有待提高，殘膜回收率較低，殘膜回收效果不佳。

5.3 地膜與土壤粘合緊密，不利于殘膜回收

隨著對鋪膜機械的不斷研發，現代機械鋪膜作業質量顯著提高。為了防止春播時節大風吹起地膜造成災害，現代機械鋪膜時，地膜邊行深入土層5～8 cm，經過生育期間的澆水過程，地膜與土壤粘合緊密，不利于殘膜回收。

5.4 殘膜回收成本高

機械回收殘膜每小時完成0.67～1.00 hm2/h，支出4元/667m2，殘膜回收率約為65%；人工頭水前每小時揭膜0.13～0.20 hm2，支出5～6元/667m2，殘膜回收率可達到95%。雖然人工揭膜殘膜回收率高，但工作效率低，勞動力成本高，特別是在機械化程度越來越高的情況下，人工揭膜方式逐漸被淘汰。

5.5 新產品研發不夠深入

一些地方雖然開展了降解農膜試用，如生物降解膜、光降解膜等，但由于成本過高或者技術不完全成熟等其它原因，還未能大面積推廣使用，新產品研發還有待進一步深入。

6 提高殘膜回收的措施

6.1 加強宣傳，提高認識

發揮政府職能，充分利用電視、廣播、網絡、手機等媒體，廣泛宣傳殘膜對農作物和土壤環境的危害，引導農民提高認識，轉變種植生產方式，采取多種方式主動加強殘膜回收意識。

6.2 從技術革新上提高殘膜回收能力

加強農用地膜研究，提升棉田地膜強度，降低易碎性，提高機械摟膜效果。2014年在七師一二六團開展了厚度分別為0.01mm和0.008mm的地膜比較試驗，在同樣的種植模式和機械摟膜方式下，0.01 mm的地膜較0.008mm的地膜殘膜回收率高5.2個百分點，殘膜回收效果較好。

6.3 從回收方式上提高殘膜回收效率

大力推廣應用立稈摟膜與耙地摟膜相結合，在秋季棉田打稈前實施立稈摟膜（棉花采摘完畢后，不打稈，立即使用專用機械進行摟膜作業，之后才打稈、翻地）。根據在七師各團場2013—2014年秋季立稈摟膜效果調查，立稈摟膜大約可實現殘膜回收65%以上，配合秋翻后以及開春的耙地摟膜，棉田殘膜回收率可提高至88%以上，可大幅度提高殘膜回收效果。

6.4 從栽培模式上提高殘膜回收效果

根據棉花品種及其性狀合理采用栽培模式。2014年在七師一二六團和一二七團調查發現，按照一膜三行方式種植的雜交棉棉田，采取立稈摟膜與耙地摟膜相結合，殘膜回收率平均達到90.2%，較常規棉一膜六行種植方式提高12.5%，回收效果明顯。

6.5 加強輪作倒茬力度

通過農作物輪作倒茬以及農作制度的改變，減少地膜總覆蓋量。如通過糧棉、菜棉輪作倒茬，在有效改良土壤的同時，減少地膜單位面積平均覆蓋量，適當降低殘膜污染危害。

6.6 加強殘膜回收機械研發

在當前地膜應用范圍廣、面積大的形勢下，殘膜機械回收是發展主流，必須加大投入，努力加強殘膜回收機械的研發，進一步提高殘膜回收效率。

6.7 加強新產品研發

研究開發新材料，尋找功效相同、成本相對低廉的農膜替代品。加大對可降解膜的研究，大力開發無污地膜。

[1]努爾比艷.烏蘇市農田地膜殘留量現狀及存在的問題[J].農機使用與維修，2013（11）：116.

[2]劉志鋒.淺談殘膜污染對棉花生長的影響及應對措施[J].石河子科技，2009（6）：21.

2015—09—30

國家棉花產業技術體系，項目編號：CARS-18-48。