北疆棉田地膜残留现状与回收治理方案浅析*

程卫东

（兵团第七师农业科学研究所，新疆奎屯833200）

北疆棉田地膜残留现状与回收治理方案浅析*

程卫东

（兵团第七师农业科学研究所，新疆奎屯833200）

本文介绍了北疆棉区地膜利用和残膜污染情况，分析了残膜污染原理以及残膜对土壤生态和棉花生长发育的影响，对残膜回收过程中存在的一些问题，提出了合理建议与有效措施。

棉田；地膜残留；土壤；污染回收处理

新疆是我国重要的优质棉生产基地，多年来，棉花种植面积保持在166.67万hm2左右，占全国棉花种植面积的近40%，产量则占全国总产量55%左右。北疆是新疆重要的早熟陆地棉生产基地，种植面积约为63.33万hm2。20多年来，地膜覆盖技术因其增温、保墒、抑制杂草等显著特点与优势，已成为确保棉花生产高产稳产的重要手段之一，进而在棉花种植中全面应用。

1 北疆棉花种植地膜利用现状

从2005年到2015年，随着对棉花栽培技术的不断研究，棉花种植方式发生了一系列变革。如膜下播种、膜上点播、精量播种、超高密度种植、宽膜种植、超宽膜种植、杂交棉稀植、宽窄行种植等等。与此相适应，地膜应用规格也经历了系列变化，地膜幅宽从65 cm窄膜发展到90 cm、120 cm宽膜，再发展到205 cm超宽膜，地膜厚度从0.007mm转变到0.008mm、0.01mm以及0.012mm，地膜用量也由最初的2.5 kg/667m2左右达到现在的4.2 kg/667m2左右。据不完全统计，近几年北疆棉田地膜年用量平均可达4万t左右，地膜应用呈现数量大、范围广、面积多的特点。

2 棉田残膜污染现状

地膜在促进棉花增产的同时，因其回收不到位，产生大量的地膜残留，进而造成较严重的残膜污染。据调查，连续种植棉花3～5年的土地，耕作层平均地膜残留量8.99 kg/667m2，8～10年的土地，平均残留量为12.5 kg，种植13年以上的土地，平均残留量为22.87 kg[1]。对北疆大部分地区特别是兵团各植棉团场来讲，大多数棉田连续种植15年以上，有些达到20年甚至30年[1]。残膜污染已严重影响到土壤的微生态环境，对土壤结构、土壤通气性、土壤微生物活动等造成了较大破坏。而且，随着地膜的持续应用，覆盖年限的持续增加，土壤残膜量将会不断上升，土壤残膜污染将变得日趋严重。

3 残膜污染对棉花生长的影响

多年的残膜因未能回收，与土壤混杂在一起，农业机械作业时残膜缠绕在犁头、耙齿和中耕机杆齿上，影响田间作业，不利于土壤翻耕，导致土壤耕性变差；在土壤耕作层中形成不透气、不返墒的板结层，影响到棉花根系的发育和均匀分布；影响了水分、养分的流动，阻碍了棉花对水分、养分的吸收；影响到棉种的下播、发芽、出苗，造成烂种、烂芽，使幼苗黄口甚至死亡，对棉花生长发育造成严重影响[2]。据测定，棉种播在残膜上，烂种率达6.92%，烂芽率达5.17%，棉苗侧根比正常减少4.8～7.6条，2～3片真叶期棉苗死亡1.19%，子叶期棉苗死亡3.08%，现蕾期推迟3～5 d，株高降低6.7～12.9 cm。据调查，连续种植棉花8～l0年的土地，平均残留量12.5 kg/667m2，棉花减产达7%，种植13年以上的土地，平均残留量22.87 kg/667m2，减产达17%[2]。可见残膜污染严重地影响了棉花的生长发育，防治地膜污染已成为改善农业生态，促进农业可持续发展的一项十分重要的工作[1]。

4 残膜污染原理分析

地膜属于聚乙烯高分子化学聚合物，化学性质稳定，在土壤中不易分解和降解。地膜碎片与土壤混杂在一起，形成不透气、不返墒的板结层，切断了土壤孔隙的连续性，使土壤通气性变差，土壤团粒结构的形成受阻，破坏了农田土壤空气的循环和交换，影响到土壤微生物活动的正常进行，降低了土壤肥力水平；同时，阻碍了土壤毛管水和自然水的渗透，阻碍了棉田土壤水分运动，进而导致土壤次生盐碱化，土壤理化性状变差，危及到棉花的正常生长发育。

造成残膜污染的主要原因在于残膜回收不力，残膜清理不彻底。长年种植棉花导致大量的残膜积累在土壤中，残膜与土壤混杂严重，残膜在土壤中的比例逐年增加，不断影响土壤的理化性状，进而加剧了残膜污染程度。

5 当前残膜回收存在的问题

5.1 对残膜危害认识不足

虽然棉农、团场职工对地膜污染的危害有一定的认识，但仍然注重当年效益，忽视长远效益，不愿意多花费人力、财力去回收残膜，有些即使进行了残膜回收，也是粗枝大叶，致使残膜回收不彻底。

5.2 残膜机械回收效果不佳

当前棉花种植从播种到收获基本实现了全程机械作业，对人力的需求大幅度降低。地膜回收大多采用秸秆粉碎还田与残膜回收机联合作业，但由于残膜回收机械在土地适应性、零部件磨损、应用成本、回收效果等方面还有待提高，残膜回收率较低，残膜回收效果不佳。

5.3 地膜与土壤粘合紧密，不利于残膜回收

随着对铺膜机械的不断研发，现代机械铺膜作业质量显著提高。为了防止春播时节大风吹起地膜造成灾害，现代机械铺膜时，地膜边行深入土层5～8 cm，经过生育期间的浇水过程，地膜与土壤粘合紧密，不利于残膜回收。

5.4 残膜回收成本高

机械回收残膜每小时完成0.67～1.00 hm2/h，支出4元/667m2，残膜回收率约为65%；人工头水前每小时揭膜0.13～0.20 hm2，支出5～6元/667m2，残膜回收率可达到95%。虽然人工揭膜残膜回收率高，但工作效率低，劳动力成本高，特别是在机械化程度越来越高的情况下，人工揭膜方式逐渐被淘汰。

5.5 新产品研发不够深入

一些地方虽然开展了降解农膜试用，如生物降解膜、光降解膜等，但由于成本过高或者技术不完全成熟等其它原因，还未能大面积推广使用，新产品研发还有待进一步深入。

6 提高残膜回收的措施

6.1 加强宣传，提高认识

发挥政府职能，充分利用电视、广播、网络、手机等媒体，广泛宣传残膜对农作物和土壤环境的危害，引导农民提高认识，转变种植生产方式，采取多种方式主动加强残膜回收意识。

6.2 从技术革新上提高残膜回收能力

加强农用地膜研究，提升棉田地膜强度，降低易碎性，提高机械搂膜效果。2014年在七师一二六团开展了厚度分别为0.01mm和0.008mm的地膜比较试验，在同样的种植模式和机械搂膜方式下，0.01 mm的地膜较0.008mm的地膜残膜回收率高5.2个百分点，残膜回收效果较好。

6.3 从回收方式上提高残膜回收效率

大力推广应用立秆搂膜与耙地搂膜相结合，在秋季棉田打秆前实施立秆搂膜（棉花采摘完毕后，不打秆，立即使用专用机械进行搂膜作业，之后才打秆、翻地）。根据在七师各团场2013—2014年秋季立秆搂膜效果调查，立秆搂膜大约可实现残膜回收65%以上，配合秋翻后以及开春的耙地搂膜，棉田残膜回收率可提高至88%以上，可大幅度提高残膜回收效果。

6.4 从栽培模式上提高残膜回收效果

根据棉花品种及其性状合理采用栽培模式。2014年在七师一二六团和一二七团调查发现，按照一膜三行方式种植的杂交棉棉田，采取立秆搂膜与耙地搂膜相结合，残膜回收率平均达到90.2%，较常规棉一膜六行种植方式提高12.5%，回收效果明显。

6.5 加强轮作倒茬力度

通过农作物轮作倒茬以及农作制度的改变，减少地膜总覆盖量。如通过粮棉、菜棉轮作倒茬，在有效改良土壤的同时，减少地膜单位面积平均覆盖量，适当降低残膜污染危害。

6.6 加强残膜回收机械研发

在当前地膜应用范围广、面积大的形势下，残膜机械回收是发展主流，必须加大投入，努力加强残膜回收机械的研发，进一步提高残膜回收效率。

6.7 加强新产品研发

研究开发新材料，寻找功效相同、成本相对低廉的农膜替代品。加大对可降解膜的研究，大力开发无污地膜。

[1]努尔比艳.乌苏市农田地膜残留量现状及存在的问题[J].农机使用与维修，2013（11）：116.

[2]刘志锋.浅谈残膜污染对棉花生长的影响及应对措施[J].石河子科技，2009（6）：21.

2015—09—30

国家棉花产业技术体系，项目编号：CARS-18-48。