达拉特旗农田地膜残留监测报告

2021-04-04李金在赵桂桃杨瑞军

现代农业 2021年1期

李金在，赵桂桃，杨瑞军

（鄂尔多斯市达拉特旗种子与经济作物工作站,内蒙古树林召014300）

1 基本情况

达拉特旗是鄂尔多斯市的农业大旗，也是内蒙古自治区33个产粮大县之一，现有耕地面积15.02万hm2。达拉特旗自80年代开始推广使用地膜覆盖技术，主要覆盖农作物有玉米、小麦、马铃薯、葵花、瓜类、蔬菜等。随着现代农业的发展和种植业结构调整，农用地膜使用量逐年增加，到2019年铺膜农作物面积达到3.27万hm2。随着地膜使用量逐年增加，随之产生大量废膜，到2016年末，全旗废旧地膜保守估计达到2000多吨。逐年残留的地膜不仅造成农作物大量减产、牛羊误食而亡，而且造成了严重污染。达拉特旗废旧地膜回收利用加工水平较低。据调查统计，达拉特旗农膜年残留量高达2000多吨。其中回收利用废旧地膜仅仅占地膜使用量的15%（卖到垃圾收购点），土壤中残留地膜占25%，其余60%的地膜处理方式为焚烧、随意丢弃。2017年达拉特旗承担了“鄂尔多斯市农用地膜回收利用示范试点”项目，通过项目的带动，达拉特旗的农业地膜回收利用得到了快速发展。现已建成年加工能力1000吨的废旧农膜加工厂1座，在全旗范围内设置了4个废旧地膜回收点，回收点购置了先进的废旧回收机械开展地膜回收，截止2019年4月底，示范回收废旧地膜面积达到1.3万hm2，回收率达到72%[1]。

目前，达拉特旗尚未建立农膜回收体系，大量废旧农用塑料薄膜随意弃置或焚烧，回收利用率极低，严重影响了农村环境卫生和农业可持续发展。加强废旧农膜残留监测和回收利用，既是防治农业面源污染、保护生态环境的关键环节，也是发展循环农业、推进农村文明建设的重要内容，更是推进农业可持续发展[2]的迫切需要。

2 农膜残留监测点情况

达拉特旗主要针对玉米、马铃薯、向日葵等主要覆膜作物开展地膜残留污染定位监测工作。综合考虑地形地貌特征、覆膜作物、种植制度、地块面积、覆膜年限、回收方式等情况，以主要覆膜类型区主导覆膜作物为监测对象，在全旗王爱召新民堡村、树林召镇二河滩村、展旦召苏木黄木独、天义昌村、昭君镇和胜村4个苏木镇的5个村选取5个采样点地块开展农膜回收行动示范监测，测定样方地膜残留量。

3 采样

3.1 布设原则

选择主要覆膜区域、主要覆膜作物、典型覆膜地块（地块覆膜集中连片区）作为检测地块。采样点符合土壤残膜污染背景值研究的要求。在覆膜作物、地膜投入量、地膜覆盖方式等基本一致的条件，均匀布点。采样点选在相对平坦、稳定的农田里，以便长期监测。采样点避开池塘、沟渠等，离铁路、省级以上公路至少300 m以上。采样点的布设综合考虑覆膜年限（分为≤5年，5～10年，10～20年，20年以上）[3]、回收方式（人工回收、机械回收、人工-机械回收）等因素。

3.2 采样数量和方法

每个采样点每次取5个样方，每个样方距离为15 m左右。根据地块面积大小和形状，选用梅花点法采样。

3.3 采样时间和频次

在2020年4月初进行采样，采样时农田未翻耕或旋耕，同时揭除当季地表仍覆盖的地膜。每个采样点每年采样一次，采样时对每个样方都详细留存现场照片。

3.4 采样点位基本情况

3.4.1 王爱召镇新民堡村采样点。农业基本生产情况：该样点在王爱召镇新民堡村杜春林的承包地上，地块离村庄3 km，地块经度110°174779’，纬度40°170377’，耕地而积0.53 hm2，播种面积0.53 hm2，土壤质地为壤土[4]，灌溉方式为滴灌，当地年平均降雨量300 mm，日照时数3000 h，无霜期135～150 d。地膜使用情况：该样点覆膜作物为玉米，面积0.53 hm2，覆膜用量28 kg，最早覆膜年份2005年，覆膜年限15年，采用机械覆膜，地膜使用周期为7个月，地膜生产厂家为内蒙古乌拉特前旗苏独仑农场三连地膜厂，地膜标识厚度0.008 mm、宽度700 mm。地膜回收情况：该样点地膜回收采用机械回收（耧膜机）方式，回收量为22.4 kg，机械回收每亩费用为20元。回收残膜80%被收购，20%杂质与地膜无法分离作为农村垃圾处理，采样点距回收网点5.8 km，残膜收购价6元/kg。

3.4.2 展旦召苏木黄木独村采样点。农业基本生产情况：该样点在展旦召苏木王义军的承包地上，地块离村庄2.5 km，地块经度109°460575’，纬度40°265848’，耕地而积0.4 hm2，播种面积0.4 hm2，土壤质地为粘土，灌溉方式为滴灌，年平均降雨量300 mm，日照时数3000 h，无霜期135～150 d。地膜使用情况：该样点覆膜作物为玉米，面积0.4 hm2，覆膜用量21 kg，最早覆膜年份2005年，覆膜年限15年，采用机械覆膜，地膜使用周期为7个月，地膜生产厂家为山东济宁市中区历塑料制品厂，地膜标识厚度0.008 mm、宽度700 mm。地膜回收情况：该样点地膜回收采用机械回收（耧膜机）方式，回收量为17 kg，机械回收每亩费用为20元。回收残膜80%被收购，20%杂质与地膜无法分离作为农村垃圾处理，采样点距回收网点3.5 km，残膜收购价6元/kg。

3.4.3 昭君镇和胜村采样点。农业基本生产情况：该样点在昭君镇和胜村杨存的承包地上，地块离村庄4 km，地块经度109°362587’，纬度40°263381’，耕地而积0.4 hm2，播种面积0.4 hm2，土壤质地为壤土，灌溉方式为滴灌，当地年平均降雨量300 mm，日照时数3000 h，无霜期135～150 d。地膜使用情况：该样点覆膜作物为玉米，面积0.4 hm2，覆膜用量21 k，最早覆膜年份2005年，覆膜年限15年，采用机械覆膜，地膜使用周期为7个月，地膜生产厂家为山东济宁市中区历塑料制品厂，地膜标识厚度0.008 mm、宽度700 mm。

地膜回收情况：该样点地膜回收采用机械回收（耧膜机）方式，回收量为17 kg，机械回收每亩费用为20元。回收残膜80%被收购，20%杂质与地膜无法分离作为农村垃圾处理，采样点距回收网点11 km，残膜收购价6元/kg。

3.4.4 树林召镇二河滩村采样点。农业基本生产情况：该样点在树林召镇二河滩村张二子的承包地上，地块离村庄3 km，地块经度109.°553083，纬度40°271223，耕地而积0.2 hm2，播种面积0.2 hm2，土壤质地为黏土，灌溉方式为滴灌，当地年平均降雨量300 mm，日照时数3000 h，无霜期135～150 d。地膜使用情况：该样点覆膜作物为玉米，面积0.2 hm2，覆膜用量11 kg，最早覆膜年份2005年，覆膜年限6年，采用机械覆膜，地膜使用周期为7个月，地膜生产厂家为山东济宁市中区历塑料制品厂，地膜标识厚度0.008 mm、宽度700 mm。地膜回收情况：该样点地膜回收采用机械回收（耧膜机）方式，回收量为8 kg，机械回收每亩费用为20元。回收残膜80%被收购，20%杂质与地膜无法分离作为农村垃圾处理，采样点距回收网点5.2 km，残膜收购价6元/kg。

3.4.5 展旦召苏木天义昌村采样点。农业基本生产情况：该样点在展旦召苏木天义昌村李星亮的承包地上，地块离村庄2.5 km，地块经度109.°493507，纬度40.°272662，耕地而积0.67 hm2，播种面积0.67 hm2，土壤质地为壤土，灌溉方式为滴灌，当地年平均降雨量300 mm，日照时数3000 h，无霜期135～150 d。地膜使用情况：该样点覆膜作物为玉米，面积0.4 hm2，覆膜用量35 kg，最早覆膜年份2015年，覆膜年限6年，采用机械覆膜，地膜使用周期为7个月，地膜生产厂家为山东济宁市中区历塑料制品厂，地膜标识厚度0.008 mm、宽度700 mm。地膜回收情况：该样点地膜回收采用机械回收（耧膜机）方式，回收量为28 kg，机械回收每亩费用为20元。回收残膜80%被收购，20%杂质与地膜无法分离作为农村垃圾处理，采样点距回收网点10.4 km，残膜收购价6元/kg。

4 样品处理

每个样方清拣出的残留地膜分别收集保存，去除附着在地膜样品上的泥土。将地膜样品放入水中浸泡1 h左右后进行清洗，清除地膜上的泥土和其他杂质在阴凉干燥处自然晾干，期间随时称量地膜样品的重量，直至恒重后，利用万分之一天平称量土层样品残留地膜的总重量。

5 数据分析

每个监测地块选择5个规格长为1 m、宽为1 m、深40 cm的样方，测定耕层地膜残留量，共计25个样方。各样方处理结果显示，王爱召镇新民堡村样方地膜平均残留量为130.413 kg/hm2,按照国家标准分级达到三级污染，土壤中地膜残留量较多，已经造成耕地土壤污染，使农作物减产；昭君镇和胜村样方地膜平均残留量为75.682 kg/hm2,展旦召苏木黄木独村样方地膜平均残留量为82.151 kg/hm2。树林召镇二河滩村张二子样方地膜平均残留量为75.156 kg/hm2,展旦召苏木天义昌村李星亮样方地膜平均残留量为68.995 kg/hm2。上述4个监测地块按照国家标准分级达到二级污染，有一定量的地膜残留，对农作物生长和产量基本没有负影响，但超过120 kg/hm2，可导致农作物减产。并且展旦召苏木天义昌村的监测点地膜残留量低于其他3个村的监测点地膜残留量，表明天义昌村的监测地块覆膜年限较短，在10年以下；王爱召镇新民堡村监测点地膜残留量达到国家农业三级污染标准是由于该监测点的残膜没有进行回收清理。达拉特旗年平均气温6～8℃，年降水量300 mm，当地水源丰富、土地肥沃、气候适宜，以种植玉米为主。玉米年种植面积稳定在8万hm2左右，随着玉米膜下滴灌技术的广泛应用，覆膜面积逐年扩大，目前全旗85%的玉米覆膜年限不足10年，暂时对农作物未造成负影响。但农民对田间地膜污染和地膜回收这个问题不够重视，不会及时捡拾或清理农田中的残留地膜。随着地膜覆盖栽培年限的延长，残留地膜回收率低，土壤中残膜量逐步增加，极易造成农作物减产和严重的地膜污染[5]。