作者：赵少婷 韩艳妮(山西省农业生态环境建设总站 山西 太原 030001)
 
摘要：长期的农业生产实践证明,地膜覆盖技术在增温、保摘、除草以及有效提高农作物产量等方面的效果毋庸置疑,但随着地膜使用范围和使用年限的不断增加,大量地膜残留于土壤中,带来一系列的土壤环境污染问题,开展农  膜回收是控制农田残膜污染的主要措施。 本文通过分析山西省农膜使用基本情况和抽样调查情况,以及农膜回收利用项目应用技术及运行模式,查找农膜回收利用实践中存在的主要问题,研究提出推进农膜回收及利用的对策。
关键词昌农膜;土壤环境;回收利用;对策
中图分类号昌X71       
文献标识码昌B      
文章编号昌1002-381X(2021)01-0025-04

地膜覆盖技术是我国农业生产广泛推广的农艺技术措施之一。地膜覆盖技术可起到增温、保墙、除草、有效提高农作物产量的效果,稳定提高粮食单产20%~30%[1],山西省独特的自然生态环境,地膜覆盖技术应用较为广泛,效益明显。如玉米生产使用该技术较常规种植玉米水分利用效率提高30%~70%[2],但随着地膜使用范围和使用年限的不断增加, 大量地膜残留于土壤中,在局部地区造成一定程度的"白色污染",带来一系列的土壤环境质量问题,主要是阻碍土壤毛管水和自然水的渗透,影响土壤吸湿性, 降低土壤通透性,影响土壤微生物活动,从而影响土壤、作物正常生长和发育等[3],近年来,农膜污染防治得到了国家的重视和社会的广泛关注, 开展以地膜回收为主要任务的农膜回收是控制农田 "白色污染"的主要措施,山西省持续加强农膜回收工作,实施农膜回收及利用试点项目, 开展废膜再利用技术的实践和探索,笔者通过对全省基本情况、农户抽样调查情况, 以及农膜回收及利用项目应用技术和运行模式的分析, 研究提出推进农膜回收及利用的对策,以供参考和讨论。

1 农膜使用概况

2018 年,全国农膜使用量为 246.5 万 t,地膜使用量为 140.4 万 t,地膜覆盖面积达到 2.66 亿亩,分别比 2017 年减少了 2.5%、2.3%、4.8%[4]。2018 年,山西省农用薄膜使用量为 4.91 万 t, 地膜使用量为3.11 万 t, 地膜覆盖面积达到 888.0 万亩[4], 分别占全国总使用量和总覆盖面积的 2.0%、2.2%、3.3%。山西省农膜、 地膜使用量和地膜覆盖面积虽然不是全国的重点省份,但受地理和气候条件的影响,中北部气候冷凉地区,地膜覆盖区域集中,覆膜量大,覆膜时间长,据《山西省农村统计年鉴》数据,2018 年,中北部 5 市地膜使用量为 2.23 万 t、地膜覆盖面积达645.5 万亩,分别占总使用量和总覆盖面积的 72.7% 和 71.7%,这些地区是农膜使用和回收的重点地区。调查显示, 地膜覆盖年限 1~9 年、10~19 年、20~29 年、30~39 年的农户分别占总调查户数的 22%、33%、32% 和 13%, 地膜覆盖年限超过 10 年的农户占78%。有研究表明,地膜残留量与铺膜种植年限成正相关[5],农田残膜主要分布在 0~30cm 范围内[6]。覆膜作物主要是玉米、蔬菜、谷子等杂粮以及马铃薯、大豆等, 南部苹果等果树种植区反光膜使用面积较大。普通地膜使用地区主要采用平铺半膜覆盖技术, 膜宽 80 cm 左右; 少部分地区采用全膜双垄沟播技术,膜宽 120 cm;近年来,平铺侧膜种植技术在部分地区进行了示范推广,60 cm 宽普通地膜平铺并在膜侧种植。有研究表明,平铺侧膜种植技术铺膜方式在后期起膜时非常容易, 对治理白色污染有很好的促进作用[7]。从覆膜厚度来看,2017 年以前,农户使用的普通地膜厚度一般为 0.005~0.008 mm, 近年来,随着各地开展农膜回收工作以及《聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜》(GB 13735一2017) 标准的实施,农户购买和使用的地膜厚度明显增加。种植作物品种不同,覆膜厚度也有所不同,豆类、杂粮、蔬菜等作物上使用的地膜较厚, 部分地区玉米等作物上使用的地膜偏薄。此外,选用不同全生物降解地膜产品,在玉米、蔬菜等作物上进行了增温、保墙、裂解和增产效果的试验和评价, 开展了全生物降解地膜覆盖技术示范。

2 农膜回收及利用实践分析

2.1  农膜回收方式 

目前,欧美和日本等发达国家使用的地膜较厚,一般为 0.015 mm,主要采用收卷式回收机进行机械回收[2]我国使用的地膜普遍较薄,一般均等于或低于 0.01 mm,较易在农事操作时破损,回收难度大,主要以人工回收为主,农膜回收利用起步较早的甘肃省.2019 年机械捡拾率约占40%[8].山西省部分地区在秋收后,结合作物收获和秸秤还田进行回收, 北部冷凉地区由于人冬时间较早,一般在次年作物播种前进行残膜回收。主要回收方式为人工回收和机械回收,以人工回收为主,有项目资金支持的地方,机械回收程度稍高一些。人工回收效率较低, 劳动强度大, 但回收的地膜清洁度较高,土壤也比较干净;机械回收效率较高,但回收地膜含杂和含土较多,农田土壤的清洁度低。回收地膜的方式与种植作物以及作物收获方式相关, 果树种植区的废旧反光膜由于缺乏相应的回收机械只能人工捡拾。

2.2  废旧农膜再利用技术 

目前,省内回收后的废旧农膜处理方式主要有,再生原料化利用,秸秤和农膜混杂燃料化利用,以及进人农村垃圾处理系统进行处置等。 回收的废旧农膜是否可以再利用与废旧农膜的破碎和清洁程度有关。 豆类、马铃薯、蔬菜、瓜果等小根茬作物,回收的残膜杂质较少, 适于再加工利用,玉米等根茬较大的作物,回收的残膜杂质较多,破碎度高,再利用难度大。 废旧农膜再利用技术主要采用湿法造粒加工技术,湿法造粒是目前普遍采用的一种再利用工艺 [9], 主要包括破碎、清洗、脱水、熔融造粒等技术环节, 主要设备包括破碎、清洗、干燥、挤出、切粒等机械,企业利用废旧农膜生产 1 t 再生塑料颗粒成本约3500 元。 再生颗粒与普通原料混合作为原料,生产农膜、垃圾袋、滴灌带、化肥包装袋等。 果树种植区的废旧反光膜加工利用难度较大,省内一家企业积极开展了废旧反光膜再利用技术的研究和探索,采取整理、捻股等工艺和设备生产农用包装绳, 这种工艺复杂度不高,但生产效率较低;同时研究和试验了反光膜脱铝工艺,此种工艺相对技术要求高,成本高,目前技术和设备正在试验阶段。

2.3  农膜回收及利用项目运行模式 

山西省通过实施农膜回收及利用试点项目, 扶持废旧农膜再利用企业,建立收储站和回收网点,带动广大农户和回收组织回收农膜,项目区形成了"加工企业＋回收网点＋农户"的运行模式,农膜回收率显著提高。

2.3.1 培育废旧农膜再利用主体.废旧农膜的资源化利用是带动农膜回收工作的关键环节。重新建立加工企业,政府投人加大,财政负担加重。 为提高资金使用效率,试点项目依托本地运行良好、效益较好的农膜生产企业或者农业经营主体, 充分利用企业现有的技术优势和场地优势, 在较短时间内培育了比较成熟的废旧农膜再利用企业。 项目资金补助企业购买废膜加工设备, 企业提供配套场地和技术人员,对废膜进行再生造粒或生产其他产品,再生塑料颗粒可以直接用做企业自身农膜生产的原料, 减少了农膜生产的成本,同时也可以出售,企业取得一定的经济效益,参与回收的积极性较高。

2.3.2 建立废旧农膜回收体系. 试点项目依托废旧农膜再利用企业,建立回收网点,主要有固定网点和流动网点。有的项目县按照辐射面广、方便收购的原则,统一规划固定网点,建设村级回收网点,回收网点具备一定的贮存场地和固定人员,可以是种植户、专业合作社、专门回收组织、农资销售户等,农户将废旧农膜售给回收网点,网点负责废膜清洁度检验, 安全存放和及时转运至加工企业。 有的项目县设立流动网点,流动网点具备一定的运输能力,直接到田间地头回收废膜后运送至加工企业, 提高了回收效率,企业负责对废膜清洁度进行检验。

2.3.3 加强政策推动和过程监管。试点项目县加强政策推动,制定目标任务,行政和业务主管部门履行监管和技术指导职责,制定工作制度、收购制度、奖惩制度、消防安全制度等各项规章制度,建立回收台账并利用台账制定资金补助办法和补助标准, 补助对象包括回收农膜的农户或组织, 收购和贮存废旧农膜的网点,废旧农膜再利用企业。对废旧农膜再利用企业的补助主要是两个方面, 一是加工设备的采购补贴,二是企业加工和利用农膜补贴,经过管理部门查看企业台账,核实电费、水费等办法,确定加工废旧农膜的数量,按照补助标准拨付资金。一些地方制定了奖励办法, 通过以奖代补等形式对回收和再利用主体进行补贴"

2.4  存在的主要问题

2.4.1 源头防控意识有待提升,超薄地膜易破碎,人工捡拾和机械捡拾均十分困难〃 虽然《聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜》(GB 13735一2017)2018 年 5 月1 日起实施, 规定农用地膜厚度标准不得小于0.010 mm,但目前受市场需求的影响, 仍有少量生产企业和销售点生产和销售不符合标准厚度的地膜, 市场上也存在农膜包装标识厚度与实际厚度不符的现象"对于农民而言地膜越薄,成本越低, 部分农民在玉米等作物上仍使用标准厚度以下的薄地膜"

2.4.2 环保法律意识有待增强,2019 年 1 月 1 日起施行的《土壤污染防治法》规定农膜生产者、销售者和使用者应当及时回收农用薄膜: 农业农村部等 4 部门公布的《农用薄膜管理办法》于 2020 年 9 月 1 日起施行, 规定农膜使用者应当在使用期限前捡拾田间的非全生物降解农用薄膜废弃物"目前,部分农膜生产者、销售者和使用者的法律意识还比较淡薄, 回收农膜的法律意识还没有牢固树立, 还没有把回收农膜转化为农业生产的自觉行为"

2.4.3 配套农艺措施有待改进, 部分作物采用的栽培技术和农艺措施不利于地膜回收"如玉米等大根茬作物地膜回收难度大, 主要是因为作物耕茬对地膜的破坏较大,其次种植密度高,人工回收作业费时费力,不易操作,部分农民在玉米收获前回收地膜的积极性不高,而机械收获后,地膜破碎较大,又回收困难"加之近年来,部分地区秸秤粉碎还田等农艺措施的推广,部分农民为了减少麻烦,地膜与耕茬粉碎旋耕后直接翻人农田,造成地膜无法回收"

2.4.4  废膜再利用能力有待加强, 据对全省农膜生产企业及废膜加工企业的调查情况看, 本省农膜生产企业和废膜加工企业均较少,近年来,通过试点项目努力培育废旧农膜再利用企业, 但是还不能完全适应回收农膜再利用的需求, 如果本省回收的废旧农膜运送到外省进行加工利用, 显著增加了回收成本〃同时其他形式的废膜处理企业也较少,对于破碎严重、清洁度较低、茬膜混杂无法分离的废旧农膜处理难度大"

3 农膜回收及利用对策

3.1 继续加大政策推动力度,建立健全政府和有关部门的工作制度,形成长期完善的工作机制"建立考核制度, 将农膜污染防治纳人农业产业发展等工作考核内容, 形成农业产业发展和环保措施一体化推进的格局,实现农业农村绿色发展"严格执行市场准人制度,确保不达标地膜产品不出厂、不进店、不下田" 建立稳定的财政补贴制度, 对回收及利用主体, 全生物降解地膜使用者进行补贴, 出台以奖代补、税收优惠、享受农用电价等方面优惠政策,切实为企业减轻负担" 建立农膜回收利用台账和农田地膜残留监测制度,检验回收成效"

3.2 培育废旧农膜再利用市场主体废旧农膜再利用企业是带动农膜回收的关键环节, 依托企业带动形成回收网络仍是当前解决废旧农膜回收问题的有效途径"在农膜集中使用地区,考虑通过优选、扶持本地废膜再利用企业,推进原料化利用、燃料化利用及其他利用模式, 逐步建立政府支持和市场化运行相结合的机制" 同时建议对具备废旧农膜加工能力的企业进行筛选和认定,定期发布企业名录,规范企业行为"

3.3 健全废旧农膜回收体系按照"谁生产、谁回收""谁使用、谁回收""谁销售、谁回收"的原则,鼓励使用者和专门回收组织及时捡拾废旧农膜, 结合村镇垃圾收集点建立专门回收点,鼓励生产者、销售网点设置专门的回收点, 政府或再利用企业建立统一收储站, 对于可以进行资源化利用的废膜由专门的加工企业进行再利用,对于确实无法利用的废膜,建议统一纳人农村生活垃圾处理体系进行科学处置"

3.4 探索回收及利用新机制随着法治化进程的推进,逐步落实农膜生产者、销售者和使用者回收农膜的法律责任,逐步提高其法律意识和环保意识,将捡拾废旧农膜转化为自觉行为" 探索农膜回收与农业各类补贴相挂钩的约束机制, 鼓励农民及时履行法律责任后给予农业补贴, 逐步形成比较完善的回收机制"探索环保付费回收和利用机制,由农膜生产者、销售者和使用者支付少部分的处理费用,在政府补贴支持下由专门企业进行加工和处置, 把回收农膜转变为全社会的共同行为"

3.5 统筹改进配套农艺措施,积极推进农膜使用源头减量, 适度减少覆膜面积" 筛选和推广抗旱性强、 地膜依赖性低的作物品种, 示范和推广加厚地膜、一膜多用、适时揭膜技术。针对玉米等大根茬作物地膜回收难的问题, 开展利于回收的地膜覆盖栽培技术的研究和推广, 从种植方式上根本解决地膜回收费时费力的难题。开发和引进回收机械,提高废旧农膜捡拾效率, 推广全生物降解地膜替代技术。研究表明,一定区域的玉米、马铃薯、烟草、蔬菜等部分作物上全生物降解地膜可以基本满足增温保墙的需要,能在适宜的时间开裂,且具有较明显的增产效果[10]。全生物降解地膜替代和机械化地膜回收将是地膜残留污染防控的关键措施[21],但全生物降解地膜推广中应注意 3个问题。一是试验和示范表明,全生物降解地膜购买成本是普通 PF 地膜的3倍左右;二是推广前,需开展本地作物全生物降解地膜的适应性评价; 三是部分地膜使用者及农技推广人员对全生物降解、 光氧降解等不同类型降解产品认知不足,无法识别真正的全生物降解地膜,需进行科学普及。

3.6 宣传引导群众观念转变加强《土壤污染防治法》《农用薄膜管理办法》等法律法规和政策的宣传, 加强农田残膜危害、农膜回收技术、配套栽培技术、全生物降解地膜替代技术等方面的宣传和培训,引导农民使用标准农膜, 及时回收农膜, 科学处理废膜。另外,对于果树反光膜等环保处置难度大成本高的地膜,持续开展社会宣传,逐步转变消费者的购买观念,由注重品相向注重品质转变,逐步推动农业生产者减少农膜使用量。