作者：趙少婷 韓艷妮(山西省農業生態環境建設總站 山西 太原 030001)
 
摘要：長期的農業生產實踐證明,地膜覆蓋技術在增溫、保摘、除草以及有效提高農作物產量等方面的效果毋庸置疑,但隨著地膜使用范圍和使用年限的不斷增加,大量地膜殘留于土壤中,帶來一系列的土壤環境污染問題,開展農  膜回收是控制農田殘膜污染的主要措施。 本文通過分析山西省農膜使用基本情況和抽樣調查情況,以及農膜回收利用項目應用技術及運行模式,查找農膜回收利用實踐中存在的主要問題,研究提出推進農膜回收及利用的對策。
關鍵詞昌農膜;土壤環境;回收利用;對策
中圖分類號昌X71       
文獻標識碼昌B      
文章編號昌1002-381X(2021)01-0025-04

地膜覆蓋技術是我國農業生產廣泛推廣的農藝技術措施之一。地膜覆蓋技術可起到增溫、保墻、除草、有效提高農作物產量的效果,穩定提高糧食單產20%~30%[1],山西省獨特的自然生態環境,地膜覆蓋技術應用較為廣泛,效益明顯。如玉米生產使用該技術較常規種植玉米水分利用效率提高30%~70%[2],但隨著地膜使用范圍和使用年限的不斷增加, 大量地膜殘留于土壤中,在局部地區造成一定程度的"白色污染",帶來一系列的土壤環境質量問題,主要是阻礙土壤毛管水和自然水的滲透,影響土壤吸濕性, 降低土壤通透性,影響土壤微生物活動,從而影響土壤、作物正常生長和發育等[3],近年來,農膜污染防治得到了國家的重視和社會的廣泛關注, 開展以地膜回收為主要任務的農膜回收是控制農田 "白色污染"的主要措施,山西省持續加強農膜回收工作,實施農膜回收及利用試點項目, 開展廢膜再利用技術的實踐和探索,筆者通過對全省基本情況、農戶抽樣調查情況, 以及農膜回收及利用項目應用技術和運行模式的分析, 研究提出推進農膜回收及利用的對策,以供參考和討論。

1 農膜使用概況

2018 年,全國農膜使用量為 246.5 萬 t,地膜使用量為 140.4 萬 t,地膜覆蓋面積達到 2.66 億畝,分別比 2017 年減少了 2.5%、2.3%、4.8%[4]。2018 年,山西省農用薄膜使用量為 4.91 萬 t, 地膜使用量為3.11 萬 t, 地膜覆蓋面積達到 888.0 萬畝[4], 分別占全國總使用量和總覆蓋面積的 2.0%、2.2%、3.3%。山西省農膜、 地膜使用量和地膜覆蓋面積雖然不是全國的重點省份,但受地理和氣候條件的影響,中北部氣候冷涼地區,地膜覆蓋區域集中,覆膜量大,覆膜時間長,據《山西省農村統計年鑒》數據,2018 年,中北部 5 市地膜使用量為 2.23 萬 t、地膜覆蓋面積達645.5 萬畝,分別占總使用量和總覆蓋面積的 72.7% 和 71.7%,這些地區是農膜使用和回收的重點地區。調查顯示, 地膜覆蓋年限 1~9 年、10~19 年、20~29 年、30~39 年的農戶分別占總調查戶數的 22%、33%、32% 和 13%, 地膜覆蓋年限超過 10 年的農戶占78%。有研究表明,地膜殘留量與鋪膜種植年限成正相關[5],農田殘膜主要分布在 0~30cm 范圍內[6]。覆膜作物主要是玉米、蔬菜、谷子等雜糧以及馬鈴薯、大豆等, 南部蘋果等果樹種植區反光膜使用面積較大。普通地膜使用地區主要采用平鋪半膜覆蓋技術, 膜寬 80 cm 左右; 少部分地區采用全膜雙壟溝播技術,膜寬 120 cm;近年來,平鋪側膜種植技術在部分地區進行了示范推廣,60 cm 寬普通地膜平鋪并在膜側種植。有研究表明,平鋪側膜種植技術鋪膜方式在后期起膜時非常容易, 對治理白色污染有很好的促進作用[7]。從覆膜厚度來看,2017 年以前,農戶使用的普通地膜厚度一般為 0.005~0.008 mm, 近年來,隨著各地開展農膜回收工作以及《聚乙烯吹塑農用地面覆蓋薄膜》(GB 13735一2017) 標準的實施,農戶購買和使用的地膜厚度明顯增加。種植作物品種不同,覆膜厚度也有所不同,豆類、雜糧、蔬菜等作物上使用的地膜較厚, 部分地區玉米等作物上使用的地膜偏薄。此外,選用不同全生物降解地膜產品,在玉米、蔬菜等作物上進行了增溫、保墻、裂解和增產效果的試驗和評價, 開展了全生物降解地膜覆蓋技術示范。

2 農膜回收及利用實踐分析

2.1  農膜回收方式 

目前,歐美和日本等發達國家使用的地膜較厚,一般為 0.015 mm,主要采用收卷式回收機進行機械回收[2]我國使用的地膜普遍較薄,一般均等于或低于 0.01 mm,較易在農事操作時破損,回收難度大,主要以人工回收為主,農膜回收利用起步較早的甘肅省.2019 年機械撿拾率約占40%[8].山西省部分地區在秋收后,結合作物收獲和秸秤還田進行回收, 北部冷涼地區由于人冬時間較早,一般在次年作物播種前進行殘膜回收。主要回收方式為人工回收和機械回收,以人工回收為主,有項目資金支持的地方,機械回收程度稍高一些。人工回收效率較低, 勞動強度大, 但回收的地膜清潔度較高,土壤也比較干凈;機械回收效率較高,但回收地膜含雜和含土較多,農田土壤的清潔度低。回收地膜的方式與種植作物以及作物收獲方式相關, 果樹種植區的廢舊反光膜由于缺乏相應的回收機械只能人工撿拾。

2.2  廢舊農膜再利用技術 

目前,省內回收后的廢舊農膜處理方式主要有,再生原料化利用,秸秤和農膜混雜燃料化利用,以及進人農村垃圾處理系統進行處置等。 回收的廢舊農膜是否可以再利用與廢舊農膜的破碎和清潔程度有關。 豆類、馬鈴薯、蔬菜、瓜果等小根茬作物,回收的殘膜雜質較少, 適于再加工利用,玉米等根茬較大的作物,回收的殘膜雜質較多,破碎度高,再利用難度大。 廢舊農膜再利用技術主要采用濕法造粒加工技術,濕法造粒是目前普遍采用的一種再利用工藝 [9], 主要包括破碎、清洗、脫水、熔融造粒等技術環節, 主要設備包括破碎、清洗、干燥、擠出、切粒等機械,企業利用廢舊農膜生產 1 t 再生塑料顆粒成本約3500 元。 再生顆粒與普通原料混合作為原料,生產農膜、垃圾袋、滴灌帶、化肥包裝袋等。 果樹種植區的廢舊反光膜加工利用難度較大,省內一家企業積極開展了廢舊反光膜再利用技術的研究和探索,采取整理、捻股等工藝和設備生產農用包裝繩, 這種工藝復雜度不高,但生產效率較低;同時研究和試驗了反光膜脫鋁工藝,此種工藝相對技術要求高,成本高,目前技術和設備正在試驗階段。

2.3  農膜回收及利用項目運行模式 

山西省通過實施農膜回收及利用試點項目, 扶持廢舊農膜再利用企業,建立收儲站和回收網點,帶動廣大農戶和回收組織回收農膜,項目區形成了"加工企業＋回收網點＋農戶"的運行模式,農膜回收率顯著提高。

2.3.1 培育廢舊農膜再利用主體.廢舊農膜的資源化利用是帶動農膜回收工作的關鍵環節。重新建立加工企業,政府投人加大,財政負擔加重。 為提高資金使用效率,試點項目依托本地運行良好、效益較好的農膜生產企業或者農業經營主體, 充分利用企業現有的技術優勢和場地優勢, 在較短時間內培育了比較成熟的廢舊農膜再利用企業。 項目資金補助企業購買廢膜加工設備, 企業提供配套場地和技術人員,對廢膜進行再生造粒或生產其他產品,再生塑料顆粒可以直接用做企業自身農膜生產的原料, 減少了農膜生產的成本,同時也可以出售,企業取得一定的經濟效益,參與回收的積極性較高。

2.3.2 建立廢舊農膜回收體系. 試點項目依托廢舊農膜再利用企業,建立回收網點,主要有固定網點和流動網點。有的項目縣按照輻射面廣、方便收購的原則,統一規劃固定網點,建設村級回收網點,回收網點具備一定的貯存場地和固定人員,可以是種植戶、專業合作社、專門回收組織、農資銷售戶等,農戶將廢舊農膜售給回收網點,網點負責廢膜清潔度檢驗, 安全存放和及時轉運至加工企業。 有的項目縣設立流動網點,流動網點具備一定的運輸能力,直接到田間地頭回收廢膜后運送至加工企業, 提高了回收效率,企業負責對廢膜清潔度進行檢驗。

2.3.3 加強政策推動和過程監管。試點項目縣加強政策推動,制定目標任務,行政和業務主管部門履行監管和技術指導職責,制定工作制度、收購制度、獎懲制度、消防安全制度等各項規章制度,建立回收臺賬并利用臺賬制定資金補助辦法和補助標準, 補助對象包括回收農膜的農戶或組織, 收購和貯存廢舊農膜的網點,廢舊農膜再利用企業。對廢舊農膜再利用企業的補助主要是兩個方面, 一是加工設備的采購補貼,二是企業加工和利用農膜補貼,經過管理部門查看企業臺賬,核實電費、水費等辦法,確定加工廢舊農膜的數量,按照補助標準撥付資金。一些地方制定了獎勵辦法, 通過以獎代補等形式對回收和再利用主體進行補貼"

2.4  存在的主要問題

2.4.1 源頭防控意識有待提升,超薄地膜易破碎,人工撿拾和機械撿拾均十分困難〃 雖然《聚乙烯吹塑農用地面覆蓋薄膜》(GB 13735一2017)2018 年 5 月1 日起實施, 規定農用地膜厚度標準不得小于0.010 mm,但目前受市場需求的影響, 仍有少量生產企業和銷售點生產和銷售不符合標準厚度的地膜, 市場上也存在農膜包裝標識厚度與實際厚度不符的現象"對于農民而言地膜越薄,成本越低, 部分農民在玉米等作物上仍使用標準厚度以下的薄地膜"

2.4.2 環保法律意識有待增強,2019 年 1 月 1 日起施行的《土壤污染防治法》規定農膜生產者、銷售者和使用者應當及時回收農用薄膜: 農業農村部等 4 部門公布的《農用薄膜管理辦法》于 2020 年 9 月 1 日起施行, 規定農膜使用者應當在使用期限前撿拾田間的非全生物降解農用薄膜廢棄物"目前,部分農膜生產者、銷售者和使用者的法律意識還比較淡薄, 回收農膜的法律意識還沒有牢固樹立, 還沒有把回收農膜轉化為農業生產的自覺行為"

2.4.3 配套農藝措施有待改進, 部分作物采用的栽培技術和農藝措施不利于地膜回收"如玉米等大根茬作物地膜回收難度大, 主要是因為作物耕茬對地膜的破壞較大,其次種植密度高,人工回收作業費時費力,不易操作,部分農民在玉米收獲前回收地膜的積極性不高,而機械收獲后,地膜破碎較大,又回收困難"加之近年來,部分地區秸秤粉碎還田等農藝措施的推廣,部分農民為了減少麻煩,地膜與耕茬粉碎旋耕后直接翻人農田,造成地膜無法回收"

2.4.4  廢膜再利用能力有待加強, 據對全省農膜生產企業及廢膜加工企業的調查情況看, 本省農膜生產企業和廢膜加工企業均較少,近年來,通過試點項目努力培育廢舊農膜再利用企業, 但是還不能完全適應回收農膜再利用的需求, 如果本省回收的廢舊農膜運送到外省進行加工利用, 顯著增加了回收成本〃同時其他形式的廢膜處理企業也較少,對于破碎嚴重、清潔度較低、茬膜混雜無法分離的廢舊農膜處理難度大"

3 農膜回收及利用對策

3.1 繼續加大政策推動力度,建立健全政府和有關部門的工作制度,形成長期完善的工作機制"建立考核制度, 將農膜污染防治納人農業產業發展等工作考核內容, 形成農業產業發展和環保措施一體化推進的格局,實現農業農村綠色發展"嚴格執行市場準人制度,確保不達標地膜產品不出廠、不進店、不下田" 建立穩定的財政補貼制度, 對回收及利用主體, 全生物降解地膜使用者進行補貼, 出臺以獎代補、稅收優惠、享受農用電價等方面優惠政策,切實為企業減輕負擔" 建立農膜回收利用臺賬和農田地膜殘留監測制度,檢驗回收成效"

3.2 培育廢舊農膜再利用市場主體廢舊農膜再利用企業是帶動農膜回收的關鍵環節, 依托企業帶動形成回收網絡仍是當前解決廢舊農膜回收問題的有效途徑"在農膜集中使用地區,考慮通過優選、扶持本地廢膜再利用企業,推進原料化利用、燃料化利用及其他利用模式, 逐步建立政府支持和市場化運行相結合的機制" 同時建議對具備廢舊農膜加工能力的企業進行篩選和認定,定期發布企業名錄,規范企業行為"

3.3 健全廢舊農膜回收體系按照"誰生產、誰回收""誰使用、誰回收""誰銷售、誰回收"的原則,鼓勵使用者和專門回收組織及時撿拾廢舊農膜, 結合村鎮垃圾收集點建立專門回收點,鼓勵生產者、銷售網點設置專門的回收點, 政府或再利用企業建立統一收儲站, 對于可以進行資源化利用的廢膜由專門的加工企業進行再利用,對于確實無法利用的廢膜,建議統一納人農村生活垃圾處理體系進行科學處置"

3.4 探索回收及利用新機制隨著法治化進程的推進,逐步落實農膜生產者、銷售者和使用者回收農膜的法律責任,逐步提高其法律意識和環保意識,將撿拾廢舊農膜轉化為自覺行為" 探索農膜回收與農業各類補貼相掛鉤的約束機制, 鼓勵農民及時履行法律責任后給予農業補貼, 逐步形成比較完善的回收機制"探索環保付費回收和利用機制,由農膜生產者、銷售者和使用者支付少部分的處理費用,在政府補貼支持下由專門企業進行加工和處置, 把回收農膜轉變為全社會的共同行為"

3.5 統籌改進配套農藝措施,積極推進農膜使用源頭減量, 適度減少覆膜面積" 篩選和推廣抗旱性強、 地膜依賴性低的作物品種, 示范和推廣加厚地膜、一膜多用、適時揭膜技術。針對玉米等大根茬作物地膜回收難的問題, 開展利于回收的地膜覆蓋栽培技術的研究和推廣, 從種植方式上根本解決地膜回收費時費力的難題。開發和引進回收機械,提高廢舊農膜撿拾效率, 推廣全生物降解地膜替代技術。研究表明,一定區域的玉米、馬鈴薯、煙草、蔬菜等部分作物上全生物降解地膜可以基本滿足增溫保墻的需要,能在適宜的時間開裂,且具有較明顯的增產效果[10]。全生物降解地膜替代和機械化地膜回收將是地膜殘留污染防控的關鍵措施[21],但全生物降解地膜推廣中應注意 3個問題。一是試驗和示范表明,全生物降解地膜購買成本是普通 PF 地膜的3倍左右;二是推廣前,需開展本地作物全生物降解地膜的適應性評價; 三是部分地膜使用者及農技推廣人員對全生物降解、 光氧降解等不同類型降解產品認知不足,無法識別真正的全生物降解地膜,需進行科學普及。

3.6 宣傳引導群眾觀念轉變加強《土壤污染防治法》《農用薄膜管理辦法》等法律法規和政策的宣傳, 加強農田殘膜危害、農膜回收技術、配套栽培技術、全生物降解地膜替代技術等方面的宣傳和培訓,引導農民使用標準農膜, 及時回收農膜, 科學處理廢膜。另外,對于果樹反光膜等環保處置難度大成本高的地膜,持續開展社會宣傳,逐步轉變消費者的購買觀念,由注重品相向注重品質轉變,逐步推動農業生產者減少農膜使用量。