新疆農用地膜應用與殘留污染現狀分析

周明冬，侯　洪，董合干，董道瑞，秦曉輝*

（1.新疆維吾爾自治區農業資源與環境保護站，新疆 烏魯木齊 830000；2.伊犁州農村能源環境工作站，新疆 伊寧 835000）

新疆農用地膜應用與殘留污染現狀分析

周明冬1，侯洪1，董合干2，董道瑞1，秦曉輝1*

（1.新疆維吾爾自治區農業資源與環境保護站，新疆 烏魯木齊 830000；2.伊犁州農村能源環境工作站，新疆 伊寧 835000）

根據新疆31個典型縣市的地膜使用、回收情況，對9個地州12種作物農田的地膜殘留數據進行分析。結果表明，全疆的地膜使用量較大，各縣市間地膜使用、殘膜回收情況差異也較大。種植面積和種植結構共同影響地膜使用量，地膜使用量與地膜回收量差異顯著相關，但其與地膜回收率無明顯相關關系。新疆各地州農田殘膜分布差異顯著，表現為北疆與南疆最高，東疆次之、西疆最少。新疆不同作物農田間殘膜分布差異顯著。棉田殘膜是新疆地膜污染的關鍵問題。

新疆；地膜；使用量；殘留；現狀

文獻著錄格式：周明冬，侯洪，董合干，等.新疆農用地膜應用與殘留污染現狀分析 ［J］.浙江農業科學，2015，56（12）：2058-2061.

新疆地處歐亞大陸腹地，是典型的內陸干旱半干旱氣候特征，干燥少雨，蒸發量大。年降水量不足200 mm，大部分地區在100 mm以下，降雨基本上為無效降水。為解決干旱和惡劣的自然條件給農業帶來的巨大危害，早在20世紀80年代，新疆就開始在棉花上推廣地膜覆蓋種植。實踐證明，地膜覆蓋可以保墑節水，減少雜草生長，促進植物提早成熟［1-2］。大力發展地膜覆蓋種植技術，不僅有效地解決春旱問題，還可增加積溫，在發展農業生產和促進農民增收方面發揮作用。但隨著地膜用量逐年增大，廢舊地膜回收利用卻嚴重滯后，農田“白色污染”［3-5］不斷加劇，逐步成為新疆農業可持續發展和農民持續增收的重要制約因素［6］。

由于新疆地域面積廣闊，氣候類型多樣，各地種植作物和地膜使用情況差異較大，造成新疆地膜殘留的多樣性。本試驗在調查全疆9個地州、31個典型縣市地膜使用和回收情況，以及不同作物農田殘膜差異的基礎上，全面分析全疆地膜使用與殘留現狀，為準確把握未來農田殘膜分布狀況及提供相應解決措施提供依據。

1　材料與方法

1.1調查范圍

1.1.1地膜使用和回收縣市

以沙灣縣、庫爾勒市、精河縣、庫車縣、莎車縣、尉犁縣、阿瓦提縣、疏勒縣、瑪納斯縣、烏蘇市、沙雅縣、阿克蘇市、額敏縣、新和縣、溫泉縣、福海縣、博樂市、岳普湖縣、布爾津縣、富蘊縣、裕民縣、哈巴河縣、伊寧縣、焉耆縣、鞏留縣、鄯善縣、伊吾縣、吐魯番市、麥蓋提縣、和靜縣等31個典型縣市為調查對象。

1.1.2殘膜分布地州與作物調查

通過昌吉州、喀什地區、博爾塔拉州、塔城地區、阿克蘇地區、巴音郭勒州、吐魯番地區、阿勒泰地區、伊犁州直屬縣市等9個地州的辣椒、棉花、玉米、色素辣椒、根莖葉蔬菜、小麥、花卉、加工番茄、瓜果蔬菜、向日葵、馬鈴薯、制種玉米等12種主要覆膜作物進行殘膜分布調查。

1.2調查方法

2014年，由各縣市農業局負責，對31個典型縣市的地膜投入量和回收量進行統計。對9個地州12種作物農田殘膜分0～20和20～30 cm土層進行調查。在選擇取樣農田時，采用在各作物覆膜時間為0～5，6～10，11～15，16～20年 （部分作物無），21～25年 （部分作物無）和26～30年 （部分作物無）的時間區間上取樣，求其平均值，計為該地州該農田的地膜殘留量。

土壤殘膜量測定。劃定采樣樣方后，邊挖土邊清理殘留地膜。首先去除附著在殘膜上的雜物，然后帶回實驗室清洗，洗凈后用吸水紙吸干殘膜上的水分，小心展開卷曲的殘膜，防止殘膜破裂，放在干燥處自然陰干，再利用0.000 01 g的電子天平稱重。

1.3數據分析

用SPSS 20.0進行方差分析及LSD多重比較，通過origin 8.5作圖。

2　結果與分析

2.1地膜使用情況

由圖1可知，全疆31個典型縣市地膜使用量差異明顯。其中沙灣縣最多，達到8 740 t，是吉木薩爾縣的近90倍。地膜使用量前10位的縣市共使用46 858 t，占31個重點監測縣的69.3%，所以治理全疆地膜污染的重點應該放在以上10縣市上。31個縣市的地膜平均使用量為3 692 t，地膜使用量在平均值以上的縣有8個，平均值以下的有23個。種植面積差異是造成各縣市地膜使用量差異的原因，如沙灣縣、庫爾勒市。此外，種植結構也對地膜使用量影響顯著。伊寧縣、鞏留縣的農業種植面積較大，但地膜使用量卻相對較少，主要是因為種植玉米、小麥、甜菜等作物多不采用地膜覆蓋技術；沙灣縣、庫爾勒市、精河縣等地膜用量較大的幾個縣均是以種植棉花為主，而棉花的覆膜率已達到100%。

圖1　新疆31個縣市地膜的使用量情況

2.2地膜回收情況

由圖2可知，全疆31個縣市地膜回收量差異明顯，其中庫爾勒市最多，吐魯番市最少。31個縣市的地膜回收量為39 542 t，占使用量的1/2以上。

地膜回收量前10位的縣市中，有9個是屬于地膜使用量前10位的縣市。說明地膜的回收量與地膜使用量相關。

圖2　新疆31個縣市地膜的回收量情況

由圖3可知，全疆31個重點地膜使用縣市地膜回收率差異明顯，其中伊吾最高，額敏最低。31個縣市的平均地膜回收率為58.47%，有18個縣市的回收率高于平均回收率。地膜使用量前10位的縣市中，庫車、瑪納斯、庫爾勒、烏蘇、精河、尉犁和疏勒等7個縣市的地膜回收率大于平均回收率，阿瓦提、沙灣和莎車回收率較低，特別是沙灣，地膜使用量在31個縣市中最多，但回收率極低，只有34.38%，這勢必造成的大量的農田地膜殘留。綜上所述，全疆地膜使用量依然較大，各縣市間使用、回收殘膜情況差異也較大。種植面積和種植結構共同影響地膜使用量，地膜使用量影響地膜回收量，但跟地膜回收率無明顯關系。

圖3　新疆31個縣市地膜的回收率情況

2.3農田地膜殘留現狀

由圖4可知，新疆9個重點使用地膜的地州農田殘膜密度差異較大。其中，昌吉、喀什和博爾塔拉等地州農田殘膜密度最大；塔城、阿克蘇、巴音郭勒和吐魯番等地州次之，阿勒泰地區和伊犁州最小。昌吉州農田殘膜密度已達263.3 km.hm-2，伊犁州農田殘膜密度只有20.1 km.hm-2，昌吉州農田殘膜密度是伊犁州的13倍。

造成各地州農田殘膜巨大差異的主要原因是種植結構差異。昌吉、喀什和博爾塔拉地州以種植棉花、加工番茄等地膜覆蓋率高的作物為主，而伊犁州以種植玉米、小麥等使用地膜覆蓋技術較少的作物為主，從而造成地區間農田殘膜巨大差異。由圖4可知，0～20 cm農田殘膜量占總殘膜量的比重越來越大，農田殘膜量最小的阿勒泰和伊犁州比重卻越大，說明殘膜殘留在累積量較少的階段在0～30 cm分布較均勻。綜上所述，新疆農田殘膜分布各地區差異明顯，表現為北疆與南疆最高，東疆次之、西疆最少。

圖4　新疆典型地州的地膜殘留情況

由圖5可知，新疆12個主要使用地膜的作物，農田殘膜密度差異較大。其中，棉花、玉米和辣椒作物的農田殘膜密度較高，馬鈴薯、制種玉米的農田殘膜密度較低。棉田殘膜量達到197 km.hm-2，而馬鈴薯田只有38 km.hm-2，棉田是馬鈴薯田殘膜密度的5.2倍。

圖5　新疆主要覆膜作物的地膜殘留情況

造成各作物農田殘膜密度差異的主要原因是作物累積覆膜時間和作物生理特征。棉花在新疆的覆膜歷史已超過30年，而制種玉米的覆膜時間較短，這自然就造成棉田的殘膜量遠大于制種玉米田殘膜量。此外，棉花、玉米根系較發達，地上部分較高，增加了地膜回收和適時結膜的難度；馬鈴薯等蔬菜類作物根系較簡單，地上部分也較矮小，有利于地膜回收和適時結膜。圖5顯示，向日葵田的0～20 cm殘膜密度小于20～30 cm的殘膜密度，其余作物都是0～20 cm殘膜密度大于20～30 cm。造成作物間殘膜空間分布差異的主要原因是作物間不同的生理特征。綜上所述，新疆不同作物農田間殘膜分布差異明顯。綜合殘膜密度和作物種植面積看，以棉田的殘膜問題最為突出。

3　小結

全疆地膜使用量非常大，各縣市間地膜使用、回收殘膜情況差異也較大。種植面積和種植結構共同影響地膜使用量，地膜使用量影響地膜回收量，但與地膜回收率無明顯相關性。建議治理殘留回收問題應從重點縣市入手，特別是像沙灣、莎車這類地膜使用量大、地膜回收率低的縣市。

新疆農田殘膜分布各地區差異顯著，北疆與南疆最高，東疆次之、西疆最少。一方面南北疆的昌吉、博州、巴州、阿克蘇和喀什等地農業種植面積大，以棉花、加工番茄為主，且覆膜歷史較長，加之其水資源缺乏，造成地膜使用量相對較高，地膜殘留累積也較多；伊犁、阿勒泰等地具有相對充足的水資源，地膜覆蓋技術運用較少，地膜殘留累積也較少。新疆不同作物農田間殘膜分布差異明顯。新疆是全國棉花的主產區，而棉田殘膜殘留問題又非常突出，所以治理殘膜的關鍵作物在棉花。

［1］ Anikwe M A N，Mbah C N，Ezeaku P I，et al.Tillage and plastic mulch effects on soil properties and growth and yield of cocoyam （Colocasia esculenta）on an ultisol in southeastern Nigeria［J］. Soil and Tillage Research，2007，93（2）：264-272.

［2］ Mahajan G，Sharda R，Kumar A，et al.Effect of plastic mulch on econom izing irrigation water and weed control in baby corn sown by differentmethods［J］.A frican Journal of Agricultural Research，2007，2（1）：19-26.

［3］ 杜曉明，徐剛，許端平，等.中國北方典型地區農用地膜污染現狀調查及其防治對策 ［J］.農業工程學報，2005，21（13）：225-227.

［4］ 解紅娥，李永山，楊淑巧，等.農田殘膜對土壤環境及作物生長發育的影響研究 ［J］.農業環境科學學報，2007，26（增刊）：153-156.

［5］ 嚴昌榮，梅旭榮，何文清，等.農用地膜殘留污染的現狀與防治 ［J］.農業工程學報，2006，22（11）：269-272.

［6］ 董合干，劉彤，李勇冠，等.新疆棉田地膜殘留對棉花產量及土壤理化性質的影響 ［J］.農業工程學報，2013，29 （8）：91-99.

（責任編輯：張瑞麟）

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0528-9017（2015）12-2058-03

10.16178/j.issn.0528-9017.20151246

2015-07-20

周明冬 （1981-），女，高級農藝師，碩士，從事農業資源環境保護工作。E-mail：xjzhzzmd@sina.cn。

秦曉輝。E-mail：xjzhzqxh@sina.cn。