论机械化对治理农田白色污染的作用论文

摘要：地膜的大面积使用改变了新疆农业的面貌, 保证了当地农业持续增产、农民不断增收。但由于配套的残膜回收治理措施没有跟进, 各地采取的治理措施成效甚微, 农田土壤中残膜逐渐增多, 污染持续加剧, 这场“白色革命”逐步演变成触目惊心的“白色污染”, 亟待采取措施治理。

关键词：白色污染; 治理; 思考;

1 农田“白色污染”的由来

农田“白色污染”主要是指农田耕作层遗留的地膜残膜。新疆由于气候干旱、露天种植土壤保水性差等原因, 导致农田灌溉次数多、需水量较大、发展绿洲农业受到地表水资源匮乏等因素的制约。30年来, 新疆一直将推广使用地膜的重点放在棉花、玉米等能够大面积机械化种植的作物上 (推广初期称之为“白色革命”) , 因其保水抗旱作用突出, 促进作物稳定生长, 产量提升明显, 该技术已被农民接受并深入人心。“白色革命”改变了新疆农业的面貌, 对农业增产、农民增收做出巨大贡献, 为新疆农业的可持续发展起到了不可替代的作用。但同时与之配套的残膜回收治理措施没有跟进, 导致农田地膜残膜积累越来越多, 形成危害农业生产的新污染源。

2“白色污染”情况调查

在2011年时, 昌吉市农机局就对辖区几个乡镇的农田残膜开展了取样调查, 结果发现:各乡镇平均每亩农田残膜量达到26.88公斤。近几年, 膜下加压滴灌等节水技术在新疆得到快速推广普及, 地膜覆盖作为节水配套的重要环节使用更加频繁。可见, 农田残膜还在逐年增加, “白色污染”的治理已迫在眉睫。

3“白色污染”的危害

新疆作为全国“白色污染”重灾区, 农田地膜残留的危害十分显着, 而其潜在的后果更加难以估量, 主要表现在以下几方面:

3.1 破坏土壤的结构, 导致土壤板结作物减产。

土壤中分布的部分毛细管因被残膜隔断, 不能畅通, 土壤透气保水性差, 土质就易发生板结, 作物根部得到的水分和养分减少, 生长也会受到影响, 导致作物减产。

3.2 造成土壤生物化学污染。

在残膜大量存在于播种层时, 播在有残膜的土地上的种子烂种率、烂芽率等均较无残膜土地高5%左右, 这些残膜分解时产生的毒性会导致作物生长缓慢或黄化死亡, 造成作物大面积减产。长期来看, 残膜在自然环境中往往需要上百年才能完全分解, 在分解过程中会释放出一定的有毒物质, 不仅会抑制土壤微生物的生长, 降低土壤肥力, 还会直接破坏土壤的理化结构。

4 残膜回收机械的应用

机械化残膜回收作为治理“白色污染”的有效手段, 很早就被人们所重视, 并逐步推进研发工作。残膜回收机械按回收时间可分为苗期残膜回收机、收获后残膜回收机和播前残膜回收机等类型。

4.1 苗期残膜回收机。头水前揭膜机的代表机型有4TSM-4型悬挂式收膜机、新疆农业科学院农机化所研制的MSM-3型苗期残膜回收机、新疆生产建设兵团农机推广站和134团研制的CSM-130B型齿链式悬挂收膜机。

4.2 收获后残膜回收机主要有石河子大学研制的能同时完成秸秆粉碎和残膜回收的SMS-1500型残膜回收机、内蒙商都牧机厂制造的1MC-70型地膜回收起茬机, 还有甘肃农机推广站研制的1FMJ-850、东北农大研制的QS-2等型号的`残膜回收机。

4.3 播种前残膜回收机主要有乌苏生产的IMS-450型弹齿式搂膜机、昌吉市新晨农机生产的4CM-2.5/3/4/5型弹齿式搂膜机, 其主要由机架、弹齿、牵引架组成, 结构简单, 造价低, 适用面很广。

5 机械化回收方式优缺点分析

机械化残膜回收按残膜回收时间, 大致分为:播种前 (整地待播状态) 残膜回收, 苗期残膜回收, 收获后残膜回收。

一直以来, 残膜机械化回收研究的重点放在苗期起膜, 但苗期起膜受土质影响、灌溉后泥沙淤积影响较大, 而且机械化铺膜作业膜边压埋、膜上覆土有时较深较厚, 起膜时带起泥土淤滞造成起膜困难, 卷绕时残膜易扯断, 严重影响回收效率和质量, 这也成为苗期起膜的难点。

新疆地区并不适合苗期揭膜, 尤其是在采用膜下滴灌的地区更不宜采用, 只能考虑在作物收获后回收残膜。作物收获后残膜回收主要面临的难题是残膜清除时作物根茎叶杂草阻挡混杂淤塞、残膜老化易断裂难捡拾的困难。收获后机械回收残膜的难度很大, 在各种作物地块使用效果并不如预期那样好, 这也是多年来这类残膜回收机推广难的原因。

播种前残膜回收主要使用搂膜机, 其结构简单, 单机造价很低, 适于推广, 使用方便, 挂接灵活。机械搂膜如果多年持续使用, 如连续五年连续搂膜, 可有效减少耕作层残膜量。多年实践证明, 播种前进行残膜回收经济有效, 投入成本低, 地表残膜回收率高。

近几年, 膜下加压滴灌得到大面积推广, 使用规模迅速扩大。苗期机械化清理地膜会对滴灌管线造成一定程度的损伤, 影响苗期残膜回收技术的推广。作物苗期生长期间还需要地膜继续发挥保持根系土壤湿润、减少水分蒸腾、抑制杂草的作用。因此苗期起膜机械的使用受到很大限制。

6 对“白色污染”的治理措对策

一些科研机构在残膜回收机械领域研究开发已有20年历程, 但是对于超薄膜的回收效果依然不理想, 只能达到50%左右。国家规定地膜的标准厚度为0.008mm, 但允许有±0.003mm的误差, 因此市场上大量出现的0.005mm厚度的超薄地膜就属于合格地膜。一些地膜生产企业为迎合农民节约成本的需求大量生产超薄地膜, 管理部门对此束手无策。针对这种情况, 政府应采取有效措施进行治理。一是改变国家标准, 增加农用地膜的厚度, 建立完善的残膜回收体系;二是尽力推进可降解地膜的研发和推广。

6.1 增加地膜厚度强度, 以利于机械化回收。

强烈呼吁改变国家标准, 只允许0.012mm以上的地膜进入农资流通领域, 立法禁止超薄地膜的生产销售, 只有这样才能在源头上解决机械化回收困难的问题。当前只有采取强制生产使用一定标准厚度的地膜的措施来利于机械化回收。

6.2 推广使用可降解地膜。

可降解地膜在欧美、日本有一些成熟的产品和技术, 但其成本比普通的塑料地膜高出很多, 市场有限。国内可降解地膜都是采用淀粉基的生物降解地膜, 它可以利用自然界微生物对使用后的地膜进行降解, 以达到环保的目的。目前, 可降解地膜由于技术和价格原因遭遇推广难题, 其价格是普通塑料地膜的两倍, 质量还不是很可靠, 农民群众普遍不认可、不接受, 因此短期内在新疆大范围推广应用困难较大。建议给予一定的政策倾斜, 加大对生产企业和农民的补贴力度, 形成示范带动效应, 这样才能逐步扩大可降解地膜的市场, 并且有利于大面积推广。

7 前景

近几年, 为了治理“白色污染”, 新疆农业部门已经在一些县市进行了试点, 开展“净土工程”, 投入专项资金, 先后在全疆13个县市开展了农田残膜污染的综合治理, 通过各种形式, 对农民回收残膜进行补贴。此外, 新疆部分县市将逐步实施国家农业清洁生产地膜回收项目, 通过扶持地膜回收企业建立残膜回收及资源化利用的长效运转机制, 使地膜机械化回收技术得以大范围推广, 同时建立激励政策体系, 构建由政府、农民、企业和社会共同参与的地膜资源化利用体系, 使新疆的残膜治理工作走出一条新路来。