农膜的跨越发展之路
2016-09-11策划执行本刊编辑部
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农膜的跨越发展之路
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为满足农业生产的需求,在历经多年的技术创新和科技研发后,我国农用塑料制品产业创造了多个世界第一:农膜生产量世界第一;农膜覆盖面积世界第一,其中地膜覆盖面积3.8亿亩,是世界其他所有国家覆盖面积总和的1.6倍。农膜的应用,为提高土地产出率、增强农业抗灾能力、促进种植结构优化作出了巨大贡献,在农业现代化和新农村建设中发挥着越来越大的作用。
正是因为农膜的出现,“全膜双垄沟播技术”在甘肃掀起了一场农业生产的革命,让甘肃的农民克服恶劣的农业生产环境,在粮食增产、农业增效、农民增收中做出了巨大的贡献。但是,综合来看,农膜回收工作、超薄农膜的使用等问题,依然困扰着农业生产,从农膜大国到农膜强国,我们还有很长的路程要走。
4月6日,省质监局的一位工作人员向笔者提及,他前两日去了一趟兰州市西固区的一家农膜生产厂家。他介绍说,该厂农膜生产的工艺并不复杂,规模和效益也还说得过去,然而,由于成本原因,大规模推广可降解的生物农膜尚需时日。由此,引发了我们对于农膜相关话题的一些思考。
农膜作为重要的农业生产资料已经被广泛认可并接受。甘肃是典型的干旱、半干旱地区,我省从上世纪八十年代就开始推广应用农膜,到了九十年代,已经得到了全面普及,进入二十一世纪以来,更是取得了长足的发展,我省地膜覆盖面积在全国排名第二,仅次于新疆。农膜给人们带来便利的同时,也带来了“白色污染”,面对这道让人头疼的“难题”,我省出台了地方性法规、制定了农膜生产地方标准,一场环境保卫战或者说是耕地保卫战,早已打响。
缘起:生态环境决定了农膜的走俏
农膜又叫薄膜塑料,包括地膜(也叫农用地膜),主要成分是聚乙烯,用于覆盖农田,以起到提高地温,保质土壤湿度,促进种子发芽和幼苗快速生长的作用;还有抑制杂草生长的作用。
据了解,农膜低密度聚乙烯薄膜一般采用吹塑和流延两种工艺制成。农膜流延聚乙烯薄膜的厚度均匀,但由于价格较高,目前很少使用。吹塑聚乙烯薄膜是由吹塑级PE颗粒经吹塑机吹制而成的,成本较低,所以应用最为广泛。低密度聚乙烯薄膜是一种半透明、有光泽、质地较柔软的薄膜,农膜具有优良的化学稳定性、热封性、耐水性和防潮性,耐冷冻,可水煮。
地膜覆盖是一种农业栽培技术,具有增温、保水、保肥、改善土壤理化性质,提高土壤肥力,抑制杂草生长,减轻病害的作用,在连续降雨的情况下还有降低湿度的功能,从而促进植株生长发育,提早开花结果,增加产量、减少劳动力成本等作用。
上世纪七十年代初,中国部分地区曾利用废旧普通农膜对蔬菜、棉花等作物进行小面积栽培试验,取得一定效果,但由于经济、技术原因未能得到推广。1978年,农牧渔业部通过对外科技交流,从日本引进一整套的地膜覆盖技术,包括作业方法、专用地膜和覆盖机械。经过几年的消化吸收,为大面积推广应用提供了必要的技术、人力和物质条件,并与中国传统农业耕作技术相结合,形成了具有中国特色的地膜覆盖栽培技术体系。
在基础理论研究方面,通过对覆盖效应及其对作物生育的影响,以及作物生理生化方面的问题进行深入的研究,提出了“覆盖栽培环境相对稳定效应”的理论,并总结出不同地区,不同作物的覆盖栽培技术的经验。1979年试制成功地面覆盖专用膜,接着又试制成功了多种有色地膜、反光膜、除草膜、光降解膜、耐老化长寿膜、切口膜等新产品。1983年又研制了低压高密度聚乙烯HDPE和线型低密度聚乙烯超薄地膜。1980年试制成功了地膜覆盖机,1984年已经可以生产不同动力牵引的各种覆盖机共60多种型号,1984年成立了中国地膜覆盖栽培研究会。1985年,中国地膜覆盖面积跃居世界第一位。地膜覆盖栽培在80多种作物上均获得成功,有实用价值与经济效益的覆盖栽培作物亦有40多种。甘肃省从1985年开始使用农膜,到目前每亩地累计使用农膜超过100公斤。
甘肃省作为典型的干旱半干旱地区,是全国最先引进和试验地膜覆盖栽培技术的省份之一。地膜覆盖促进了甘肃省种植业结构调整,扩大了玉米等高产作物的种植范围,也为高寒阴湿区改变低产面貌开辟了新途径,地膜覆盖栽培技术对甘肃农业增收、农村经济增长和实现粮食生产“八连增”、“十一连丰”发挥了无可替代的突出作用。
“十三五”期间,农膜市场依然被看好,随着农业现代化步伐的加快,农膜的“私人定制”渐成趋势,开发具有各种特殊功能的农膜迫在眉睫。所谓私人定制,就是根据农民的不同需求,特别是高档需求来定制生产农膜。比如生产果蔬类作物需要红光多,那么就要求农膜厂家提供的棚膜具有转光功能;种植花卉需要散光环境,棚膜就要求具有散光性能。
《农膜行业“十三五”发展规划指导意见(草案)》提出,产品发展方向是:棚膜向长寿、流滴、消雾等功能与寿命同步发展,推广普及功能与寿命同步的涂覆型流滴、保温棚膜;地膜向保护环境和清洁生产方向努力,加大功能性地膜的开发和新材料开发应用,发展普及长寿、流滴、除草、增温、防虫等功能性地膜,加快新型耐老化地膜的研制与应用。
奇迹:为双垄沟播种技术点赞
干旱,是我省的基本特征,全省近80%的农村人口生活在干旱半干旱地区,全省70%的耕地是山旱地。面对如此恶劣的生存环境,我省积极总结推广的全膜双垄沟播技术,促进了全省旱作农业区粮食增产、农业增效、农民增收,被称为“白色革命”。
全膜双垄沟播技术是甘肃农技部门经过多年研究、推广的一项新型抗旱耕作技术,该技术集覆盖抑蒸、垄沟集雨、垄沟种植技术为一体,实现了保墒蓄墒、就地入渗、雨水富集叠加、保水保肥、增加地表温度,提高肥水利用率的效果。
全膜双垄沟播技术集覆盖抑蒸、垄沟集雨、垄沟种植技术为一体,实现了保墒蓄墒、就地入渗和雨水富集的效果。其特点:一是显著减少了土壤水分的蒸发。尤其是秋覆膜和顶凌覆膜避免了秋冬早春休闲期土壤水分的无效蒸发,又减轻了风蚀和水蚀,保墒增墒效果显著;二是显著的雨水集流作用。田间相间的大小垄面是良好的集流面,将微小降雨集流入渗于玉米根部,大大提高了天然降水的利用率;三是增加了积温,扩大了玉米及中晚熟品种的种植区域;四是有效抑制田间杂草,减轻土壤的盐碱危害。
经过多年努力,甘肃旱作农业发展形成了一套比较完整的适用技术体系和生产方式,概括起来叫做修梯田、打水窖、铺地膜、调结构。正是在丰富实践的基础上,我省农业科技人员经过不断的总结和反复的实验,对普通的地膜覆盖技术作了大的改进和革新,总结创造了全膜双垄沟播新技术,开辟了旱作农业发展的新途径。
2007年,我省中东部地区发生特大干旱,相关人员在地处中部干旱区的静宁县调研时发现,采用全膜双垄沟播技术种植的玉米长势良好,与没有采用这项技术的庄稼形成了鲜明的对比,凸现了这一技术的抗旱增产优势。省委省政府及时召开现场会,决定将这项技术在全省旱作农业区进行普遍推广。当年全省采用这一技术种植的玉米56万亩,在遭受60年不遇特大旱灾的情况下,增产粮食5万多吨。
随着全省每年1000万亩全膜双垄沟播技术的推广,我省成为国内使用农膜最多的省份之一,东到庆阳西到酒泉,农膜无处不在。据调查,目前全省农膜覆盖面积达1800万亩,每年各种农用塑料薄膜使用量达10万吨,每年产生的废旧农膜高达8万吨以上。
值得一提的是,为了认真抓好当前农业春耕生产,提高临夏市旱作农业区粮食产量,帮助指导广大精准扶贫户依靠农业科技增产增收,近日,临夏市组织农技人员深入该市旱作农业区南龙镇罗家湾村、枹罕镇王坪村开展全膜双垄沟播玉米种植技术现场培训指导活动,并结合全省冬季“百天百场、千人千期”精准扶贫与农技推广大培训工作,开展相关技术知识的培训服务,发放补助农膜,帮助指导春耕生产,受到了当地群众的欢迎。旱作农业区2个村670余户农户参加了培训活动,临夏市农技中心高级农艺师王俊就旱作农业全膜双垄沟播玉米种植品种选择、耕作播种、合理密植、病虫害防治、肥料投入、适时收获等关键措施技术要点和近几年遇到的常见问题向群众们作了详细具体的讲解,并组织群众在田间地头进行实地操作示范指导。
近年来,我省把全膜双垄沟播技术的推广作为农业工作的重中之重,建立多部门合作运行机制,采取行之有效的措施全力推动,成功将旱作区打造成全省新的粮食增长点。据了解,在全膜双垄沟播技术推广的1500多万亩中,秋覆膜1039.9万亩,顶凌覆膜488.8万亩。从作物种类划分,玉米1231.4万亩,马铃薯297.3万亩。玉米平均亩产642.6公斤,马铃薯平均亩产2097.5公斤,粮食总产916.03万吨,同比总增产147.65万吨。全膜双垄沟播技术推广面积占全省粮食播种面积的35.9%,产量却占到全省粮食总产的78.2%,为实现全省粮食自给发挥了重大作用。
我省农牧部门还根据各地实际,合理规划布局,并提出相应的增产栽培模式。同时打破行政区划,开展区域增产模式攻关,使旱作农业向区域化推进。通过技术推广和创新集成,我省目前已初步形成了以全膜双垄沟播技术为核心,多项配套技术为辅助的旱作农业技术体系。
未来:向“白色污染”说不
地膜,在农业生产中的应用越来越广泛,花生、棉花、土豆等作物目前都在使用。但同时,因大部分聚乙烯地膜不能分解,长期存留在土壤中,逐渐对土壤和作物造成影响,形成白色污染。地膜到底会对土壤和作物造成多大的影响,有没有办法来解决这些问题呢?
从上世纪八十年代,我国开始在农业生产中推广农用地膜,因其具有良好的增温保墒的效果,所以很快得到了普及,目前已经应用到几十种农作物的种植上。毫无疑问,地膜对我国农业产生了积极、重大的作用。但随着地膜应用范围的扩大,其副作用也随着显现出来,尤其是土壤中残留地膜的不断累积已经带来了一系列的负面影响,大量的残留地膜破坏土壤结构、影响作物正常生长并造成农作物减产。
农膜的国家强制性标准厚度为0.008毫米,但市场上销售的有许多是0.004毫米的低标准农膜。使用不合格农膜后,不但起不到保温保湿的作用,反而极易造成农田“白色污染”。
据介绍,目前,据不完全统计,我国每年要用去几百万吨的农膜。而在生产实际中,有的农户收了庄稼,对使用完的地膜置之不管,也有的只是草草收拾一下,这样下去土壤中的残留地膜就会越积越多。曾经有计算显示,一块5年以上应用地膜的耕地,一亩地残留的地膜将达到3公斤以上。
土壤残留地膜对作物影响明显,在含有残膜的土壤中,如果种子发芽生长时遇到残膜遮挡,则出苗困难。同时,土壤中分布的部分毛细管因被残膜隔断,不能畅通,土壤透气保水性就差,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。土壤中的残留地膜很难降解,这是因为,我国目前使用的农膜原料主要是聚乙烯等高分子聚合物,这类聚合物的化学性质特别稳定,留在土壤中的农膜两三百年都不会腐烂分解。
给农业带来革命的白色农膜应用有变成白色污染的危险,这并不是耸人听闻,目前很多地区的农户已经体会到残留地膜给他们带来的影响。
据介绍,现在市场上地膜好坏都有,质量参差不齐。大厂产品,质量比较好的,原料是聚乙烯,透光好,保温好,有利种子发芽;小厂产品,很多就是废旧塑料生产的,透光保温都不好,污染也大。目前市场急需可降解的地膜,但诸如液体地膜、淀粉地膜等,但是这些地膜因为技术不够成熟,成本高等原因,并没有得到广泛推广。
为了强化废旧地膜污染源头防控,进一步推进全省废旧农膜回收利用工作,甘肃省农牧厅等相关部门近年来也连续出台了一系列地方法规、政策措施。近日,甘肃省农牧厅、省工商局、省质监局联合印发了《关于禁产禁销禁用超薄地膜的通知》,在全省范围内全面禁止生产、销售和使用超薄地膜。
为满足农业生产的需求,在历经多年的技术创新和科技研发后,我国农用塑料制品产业创造了多个世界第一:农膜生产量世界第一;农膜覆盖面积世界第一,其中地膜覆盖面积3.8亿亩,是世界其他所有国家覆盖面积总和的1.6倍。我国农塑制品工业只用了27年时间,就走完了由仿制到自主开发的全过程,把一个只能生产由树脂做成空白棚膜和空白地膜的国家,变成了拥有10多个树脂品种、40多个商品名称的农用塑料薄膜和制品大国。这一成绩的取得实属不易,也令人自豪,不过冷静下来细细一想,现在还真不到庆功的时候。我国并不是农膜品牌大国,更不是农膜强国。农膜行业要由大变强,还有很长的路程要走。
“十三五”期间,我国农膜行业将以怎样的姿态迎接新的挑战?《农膜行业“十三五”发展规划指导意见(草案)》提出了四个方面的发展目标:一是规模以上农膜企业农膜产量年增长率维持在8%~10%的区间,通过提质增效,逐步提高主营业务收入和利润率;二是高、中、低端产品产量比例由目前的5%:45%:50%,达到10%:50%:40%;三是年产农膜万吨以上的企业由目前的42家增加到50家;四是通过开发新产品和设备改造,使吨产品能耗每年降低2%,5年共节能降耗10%,为我国由农膜大国向农膜强国的转变奠定扎实基础。
农用塑料制品工业是现代农业的重要标志,是朝阳产业。目前,国家正在建设农业清洁生产示范项目,2015-2020年将建成8亿亩集中连片、旱涝保收的高标准农田,实现农药、化肥用量零增长,使耕地酸化、盐渍化、污染等问题得到有效控制。这些都给农用塑料制品工业的发展提供了新契机,塑料企业特别是农膜企业要抓住这个机遇,开拓创新,以实现更大的发展。
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有色塑料农膜的使用方法
随着农业生产的需要,农膜的种类越来越多。科学使用有色农膜能达到增产、防病的良好效果。由于各种有色塑料农膜对光谱的吸收和反射规律不同,所以对农作物生长及杂草病虫害和地温的影响不同,为此有色塑料农膜应该合理应用。
现将各种有色农膜的科学使用方法介绍如下,
1.红色农膜。能透射红光,阻止其它不利作物生长的光透过,以满足作物对红光的需求。用于水稻育秧,秧苗旺;覆盖甜菜,含糖多;栽培胡萝卜,根变粗;栽韭菜,则叶片厚,上市早,产量高。
2.紫色农膜。能使紫光透光率增加,有利于作物的养分增加和积累,可提高产量,改善品质。主要用于冬春季或塑料大棚的茄果类和绿叶类蔬菜栽培。
3.银灰色农膜。具有反射紫外线,驱避蚜虫、白粉虱,减轻作物病毒病的作用,对黄曲条跳甲、黄守瓜、象甲等害虫也有驱避作用;还能抑制杂草生长,且保水效果好。适用于春季或夏秋季防病抗热栽培,如茄果类、瓜类蔬菜等。
4.黄色农膜。覆盖黄色膜能使黄光增加,能透过红、黄、橙色光,能排除青、紫色光。覆盖黄瓜,可促进现蕾开花,增产30%以上;覆盖芹菜,可使植株高大,延长食用期。
5.黑色农膜。透光率低,仅在10%以下,在草多地区覆盖,能使杂草发芽后得不到必要的阳光而死亡,灭草效果稳定可靠;黑色膜增温缓慢,保水性能好。在高温季节覆盖喜凉蔬菜,热量传入少,水分蒸发小,从而促进生长,如使用遮阳网,降温效果更明显。适宜范围为夏萝卜、白菜、菠菜、芫荽、秋黄瓜等,多年生作物或果园除草使用也很好。
6.银色反光膜。具有反光、隔热、以及降低地温的作用。可用作温室、大棚的侧壁,利用反射光,能提高作物株行间及果树内膛的光照强度,促进着色。也可用于温室番茄、葡萄、樱桃、苹果栽培的地面覆盖。
7.黑色双面膜。能增强反射光,可降低地温,同时保水与灭草效果良好。主要用于夏秋季蔬菜及瓜类的抗热栽培,和大棚养殖鸡、鸭、鹅、食用菌。如与遮阳网小拱棚合用,防虫、防雨、防风、遮荫效果更好。
8.绿色农膜绿膜能减少可见光,增加绿光,因而可降低地膜下杂草的光合作用,生长受抑制,从而起到灭草的作用;绿色膜对土壤的增湿作用不如透明膜,但强于黑色膜,对作物的地上部分生长有利,增产效果显著。多用于草莓、瓜类、番茄、茄子、辣椒等蔬菜上。
9.蓝色农膜。在弱光条件下,蓝膜透光率高于透明膜;在强光条件下,又低于透明膜,所以蓝膜保温性能好,升温也快,膜内温度一般高于透明膜2℃~3℃。因此该膜主要用于水稻育秧,有利于培育矮壮苗,且栽后返青快,分蘖多。还可用于种植蔬菜、草莓、花生等作物。对十字花科蔬菜的黑斑病菌有较好的抑制作用。
液态膜的特点和优势
液态地膜主要性能是提高土壤温度,增加有效积温:喷施液态地膜可在地表面形成一层黑褐色土膜,使5-15cm的土壤增温1~4℃,使作物生育期提前3~5天;抑制水分蒸发,提高水分利用率:蒸发抑制率在30%以上,土壤含水量提高20%以上,土壤中水稳定性团粒数量(>0.25mm)可增加10%以上;自然降解,消除污染:液态地膜喷施后,受光、热和土壤中的微生物作用,在90天左右逐渐降解,降解成腐植酸类有机肥,从根本上消除“白色污染”;改善土壤理化性能:翻压入土后,能改良土壤团粒结构,改善土壤通透性;还可以有效改善土地因长期使用化肥引起的土壤板结问题;降低土体中的盐分含量,0-50cm土体中的含盐量降低50%左右,土壤容重降低6~10%;提高肥效:液态地膜本身具有肥效,降解后的产物是优质腐植酸类有机肥,腐植酸类物质具有刺激植物生长发育、增加作物的抗逆性、改善植物的营养状况等功效,并能提高土壤的保肥、保水能力,使不同作物的增产幅度在15%左右;现场喷施造膜,操作简单,省工省时:可将相应作物所需要的除草剂掺混到液体膜中一起喷施。喷施后,作物可以自然出苗,不用人工引苗放苗,节省劳动力,且对地形地貌适应能力强。