新疆典型覆膜地区农户残膜污染治理行为调查与分析

2021-07-09汤秋香陈利军

中国农学通报 2021年17期

雷蕾，汤秋香，陈利军，靳拓，刘勤，宝哲

（1新疆农业大学农学院，乌鲁木齐 830052；2农业农村部农膜污染防控重点实验室，北京 100081；3农业农村部农业生态与资源保护总站，北京 100125)

0 引言

地膜覆盖具有增温保墒、提高土壤微生物活性以及抑制杂草等作用，该技术的应用显著的增加了作物产量[1-3]，推动了中国农业的发展。随着地膜覆盖技术的推广，应用范围在不断扩大，应用区域从中部扩大到了全国[4]，应用作物也从最初的蔬菜扩展到了大部分作物[5]。据《中国农村统计年鉴》的数据显示，2018年，全国地膜使用量超过140万t，覆盖面积约为1776.5万hm2，其中新疆地膜的覆盖面积和使用量分别为351.2万hm2、23.8万t，是全国覆膜面积最广、地膜使用量最大的地区。地膜在大量应用的同时所造成的污染也不可忽视，由于普通地膜的难以降解性[6]，以及对残膜危害的不重视[7]，致使农田中的残膜量逐年累积，不仅影响作物的生长发育，还污染环境、影响机具作业[8-11]。调查发现新疆农田平均残膜量已达255 kg/hm2，是全国平均水平的4～5倍[4]，新疆残膜污染严重，开始威胁着当地农业和生态环境的可持续发展[12-14]。新疆政府当前高度重视农田残膜污染治理工作，在加大残膜回收力度的同时大力推广可降解地膜，在各地区建立了残膜治理示范点，取得了系列研究成果。在农田残膜污染治理工作中，农户是实施者，也是主力军[15]，起着关键的作用，因此对农户的残膜治理行为展开研究对残膜治理工作具有重要意义。当前农户对残膜的危害有了一定程度上的认识，但是残膜治理现状仍不容乐观，有研究表明，除残膜危害认知水平外，农户的家庭收入、从事农业人数以及覆膜面积等对农户残膜回收行为也具有显著影响[16-18]，同时也有研究表明成本和收益对农户生态治理行为也具有重要影响[19]。本研究在此基础上，针对新疆主要覆膜地区农户的残膜治理情况进行问卷调查，并对其残膜治理行为的影响因素进行分析，旨在为新疆进一步治理农田残膜污染提供相应的理论依据。

1 数据来源与研究方法

1.1 研究区概况

新疆地处西北内陆，年日照时间达2500～3500 h，年平均降水量为150 mm左右，属于典型的绿洲灌溉农业地区。干旱少雨的自然条件使地膜覆盖技术在全疆得到了很好的发展，覆膜面积超过10万hm2的地区有6个，排在前五的为阿克苏、喀什、巴州、昌吉及塔城等地区，总体上覆膜率超过60%。

有研究调查发现，新疆农田残膜污染严重，并且不同地区残膜污染情况存在明显差异。南疆棉田残膜污染较为严重，特别是喀什地区，棉田平均残膜量高达267.31 kg/hm2，其次为巴州地区，棉田平均残膜量为243.43 kg/hm2，而阿克苏以及和田地区棉田平均残膜量则分别为236.7、158.4 kg/hm2[20]；同样北疆不同地区地膜残留情况也存在差异，其中塔城地区残膜污染尤为严重，农田残膜量高达357 kg/hm2，而博州和昌吉地区耕地残膜污染程度相差不大，但都远超国家标准值75 kg/hm2，约为300 kg/hm2[21-24]。

1.2 数据来源

课题组于2019年6—9月针对塔城、昌吉、阿克苏、喀什以及巴州等地区分别针对当地的技术人员以及使用地膜的农户展开调研，本研究仅对农户的调查结果进行分析，调查问卷的内容主要包括农户的基本信息、农业基本信息、地膜使用现状、农户残膜认知情况、农户残膜治理行为等。共计发放问卷调查600份，回收535份，其中有46份调查问卷信息缺失严重，回收的有效问卷489份。有关地膜使用情况的数据来源于《新疆统计年鉴》以及各地区农业推广部门。

1.3 研究方法

本研究中农户残膜治理行为表现为“是”与“否”2种情况，因此，应用二元Logistic回归模型对农户的残膜治理行为进行因素分析是可行的。建立函数表达式如(1)所示。

变形后Logistic线性表达式如(2)所示。

式中，P为农户选择治理残膜污染的概率，b0为截距，bi为xi待估系数。

表1 调查农户分布表

1.4 数据分析

本研究数据处理和分析采用Excel和SPSS数据统计分析软件完成。

2 结果与分析

2.1 农户基本信息

由表2可知，此次参与调查的农户集中于40～50岁，文化程度主要为中学，占比68.3%；在农业收入上，主要在5～10万之间，占比40.8%；主要经济来源为农业种植，占比85.8%；家庭从事农业的人数主要为2人，占比75%；覆膜面积3.33～6.67 hm2的较多，占比42.5%。在对残膜回收技术的应用现状进行调查发现，对于各地残膜回收站的配套情况，有64.2%的农户是不清楚或者认为没有；认为回收残膜导致经济成本和劳动成本增加的超过50%；当前机械化水平还有待提高，只有6.7%的农户认为机具配套情况良好。对农户对可降解地膜的认知情况进行调查发现，80.8%的农户认为可降解地膜价格偏高，而在可降解地膜的拉伸性能、增温保墒性能以及对作物生长的影响等方面，大部分农户都认为与普通地膜相当。

表2 调查农户的基本情况

续表2

2.2 新疆农田残膜治理基本情况

根据调查结果显示（表3），超过60%的农户选择对农田中的残膜进行治理，主要是通过回收残膜的方式进行，只有约6.5%的农户选择使用可降解地膜替代普通PE地膜。在残膜回收方式上，主要是通过人工—机械相结合的方式来进行，纯机械回收残膜的农户很少，这可能是由于当前残膜回收机效果不理想，所以还需辅以人工才能将地表中的残膜捡拾干净。针对回收后的残膜，大部分农户选择堆放到当地的回收站等，让加工企业进行再次利用；但可能是由于焚烧、深埋等方式处理残膜不费时、成本低[15]，因此约有41.9%的农户对回收后的残膜选择焚烧、深埋，这造成了残膜的二次污染问题。

表3 新疆典型地区残膜治理基本情况

2.3 农户残膜治理行为统计与分析

2.3.1 农户残膜治理行为调研结果统计由表4可以看出，参与问卷调查的农户的年龄主要集中于40岁以上，并且整体残膜危害认知水平较高，说明当前农户已基本认识残膜危害问题。同时调查数据显示，当前各地区机械化水平不高、残膜回收站较少、残膜回收的好处不明显，这在一定程度上不利于残膜的回收，并且超过一半的农户认为进行残膜治理会增加成本，包括经济成本和劳动成本，这都在一定程度上影响了残膜的回收。当前应用降解膜的农户较少，约80%的农户认为可降解地膜价格偏高，但是对于可降解地膜的拉伸性、增温保墒性以及与作物生长的匹配度等方面，超过60%农户都认为与普地膜相当，说明价格是影响当前可降解地膜推广的重要原因。

表4 模型变量说明及描述性统计

2.3.2 农户残膜治理行为影响因素实证结果本研究运用SPSS软件对农户残膜治理的影响因素进行分析，将残膜治理行为作为因变量进行二值变量Logistic回归分析，处理结果如表5所示。

实证结果分析：

（1）农户残膜回收行为的影响因素。由表5可知，农业收入、残膜污染认知、残膜回收站、治理效果以及机械回收水平是影响农户进行残膜回收的重要原因，并通过显著性检验，而经济成本和劳动成本并未通过显著性检验。其中农业收入对残膜治理行为具有负向引导，残膜污染认知、残膜回收站、治理效果以及机械化水平具有正向引导。以上说明：1）随着农业收入的增加，农户不倾向于回收残膜。农业收入多的农户一般承包的土地也较多，需要大量的人工，但是当前人工费逐年增长而回收机械还不完善，并且增加水肥的施入量可以减轻残膜对作物的影响，所以农户更愿意以增施水肥而不愿意回收残膜；2）提高农户的残膜危害认知水平利于残膜回收工作。随着农户的认知水平的提高，农户对残膜的危害认识越清晰，就能越迫切的对农田中的残膜问题进行治理；3）建立残膜回收站有利于农户回收残膜。农户回收的残膜的去向是一个待解决的问题，回收的残膜如果没有机构来收，农户一般会选择堆放在田间，造成了二次污染问题，而如果建立相应的残膜回收站或者加工企业，不仅可以解决残膜的去向问题，农户还可以销售残膜创造收益，这时农户就更倾向于回收残膜；4）回收残膜后对作物的生长的影响是影响农户回收行为的重要原因。如果残膜回收后对作物生长的益处越明显，农户就越倾向于回收残膜；5）机械化水平显著影响农户的残膜回收行为。使用残膜回收机回收残膜不仅节约大量时间，并且相较于人工费，成本也较低，但是当前的残膜机虽多，但是回收效果并不好，秸秆难以分离，并且含杂率也高，还需辅以人工，并且部分地区机械缺少，基本靠人工捡拾，这大大增加了农户的残膜治理成本，当治理成本较高而收益并不比相对提高时，农户就不愿意进行治理，所以提高各地残膜回收机械化水平有利于残膜回收工作的开展。

表5 残膜治理行为的Logistic模型回归结果

（2）农户使用可降解地膜的影响因素。由表5可知，从农人数、农业收入、主要经济来源以及降解膜价格是影响农户使用降解膜的重要原因，并通过显著性检验，而降解膜本身的特性和对作物生长的影响并未通过检验，这表明使用降解膜的农户更多的受经济原因的影响，具体为：1）从农人数与农户使用可降解地膜呈负相关。家庭中从事农业人数越多，家庭收入就越依赖农业，而降解地膜当前还需完善，特别是在棉花上，降解时间和棉花生育期不配套，不能满足棉花生长需求，使用降解膜对农业生产风险较大，所以经济上对农业依赖越强的农户不倾向于使用降解地膜；2）农业收入与农户使用可降解地膜呈正相关。随着农业收入的增加，农户对农业的关注度越高，对新事物的接受能力就越强，而且当前农户一般不会所有的田地都使用可降解地膜，所以承担风险的能力就越高；3）经济来源的多样性与农户使用可降解地膜呈现正相关。随着经济来源的多样化，家庭对农业收入的依赖就越低，承担农业风险的能力就越强，相较于依赖农业的农户更倾向于使用可降解地膜；4）降解地膜的价格与农户的使用行为呈现负相关。降解地膜价格偏高是影响农户使用的重要原因[25]，降解膜的价格越高，农户使用的成本就越高，这时农户就越不愿意使用可降解地膜，所以降低可降解地膜生产成本以及销售价格有利于可降解地膜的推广使用。5）降解地膜的增温保墒性、降解特性以及对作物的影响对农户使用降解地膜有一定影响，但未通过显著性检验。通过与农户的交流发现，他们对可降解膜地膜的了解较少，当前的主要印象就是价格高，这是显而易见的成本，只有少部分农户会深入了解进而尝试应用可降解地膜，所以降解地膜的增温保墒性能、拉伸性、降解效果以及是否适合农作物的生长会在一定程度上影响农户使用可降解地膜，但是并不是主要原因。

3 讨论

3.1 农户残膜回行为的影响因素分析

研究结果表明，农户残膜回收行为受其残膜危害认知水平、农业收入、残膜回收站、治理效果以及残膜回收机械水平等因素的影响。在本研究中农户的教育程度、年龄、有效劳动力以及成本等因素并未通过显著性检验，这与前人研究成果存在一定差异[15,26-27]，主要是由于当前农户参与残膜治理的主动性并不强，政府的引导在残膜治理工作中起着主要作用，收益和成本在当前对农户的残膜治理行为影响并不显著，结合实地调研情况具体表现为：（1）调研中发现南疆进行残膜治理的比例大于北疆，结合与当地技术员以及农户的交谈中发现，南疆部分地区经常有技术人员去田间查看农户的地膜使用情况，大力宣传残膜的危害，并督促农户进行残膜治理，而且部分地区还对进行残膜回收的农户进行补贴，减轻农户治理成本；（2）当前残膜回收企业基本处于不盈利状态，回收的农田残膜再次加工成本高，基本需要政府的扶持才能维持运转，而农户的意愿是，将回收的残膜卖给当地的残膜加工企业，获得额外收益，才能提高农户回收残膜的积极性；（3）当前残膜回收机械的研发及推广成本高，仍主要依赖政府的扶持。基于此，为了推进残膜回收工作的进行，各地政府需严格执行相关残膜治理管理条例，落实责任制度；构建残膜回收利用网络，加大对残膜加工企业的扶持力度，让农户回收的残膜能够得到有效利用，减少二次污染；加大对残膜回收机的研发力度，提高回收效率，降低农户回收残膜的时间、经济成本。

3.2 农户使用可降解地膜的影响因素分析

可降解地膜的应用推广当前主要受经济成本的影响。降解地膜可在一定程度上替代普通地膜，是治理农田残膜污染的重要措施[28-29]。但是当前可降解地膜并未大面积推广，根据调查数据显示，使用可降解地膜的农户占比不到7%，普通地膜仍是主流。影响可降解地膜的原因有很多，产品稳定性差、增温保墒性与普通地膜存在差异、价格高、降解周期与作物生长不匹配以及降解后的产品对土壤的危害还需验证等问题都是影响可降解地膜推广的重要原因，而在本研究中价格是影响可降解地膜推广的主要原因，同时结合实地调研，农户对可降解地膜的了解程度以及政府对可降解地膜的扶持力度也是影响农户使用可降解地膜的重要原因，这与曹婷婷[25]的研究结果相似。因此要推广可降解地膜，需加大可降解地膜的研发力度和扶持力度、制成成熟的产品体系，降低降解地膜的生产成本以及销售价格，同时还要加强宣传，分区域和作物推广可降解地膜，对性能稳定的可降解地膜产品加大试验示范力度，增加农户对可降解地膜的了解程度。