北疆棉田地膜殘留回收過程存在的問題及建議,土壤污染論文新疆是我們國家重要的優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地，多年來，棉花種植面積保持在166.67萬hm2左右，占全國棉花種植面積的近40%,產(chǎn)量則占全國總產(chǎn)量55%左右。北疆是新疆重要的早熟陸地棉生產(chǎn)基地，種植面積約為63.33萬hm2.20多年來，地膜覆蓋技術(shù)因其增溫、保墑、抑制雜草等顯著特點與優(yōu)勢，已成為確保棉花生產(chǎn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要手段之一，進(jìn)而在棉花種植中全面應(yīng)用。1北疆棉花種植地膜利用現(xiàn)在狀況從2005年到2021年，隨著對棉花栽培技術(shù)的不斷研究，棉花種植方式發(fā)生了一系列變革。如膜下播種、膜上點播、精量播種、超高密度種植、寬膜種植、超寬膜種植、雜交棉稀植、寬窄行種植等等。與此相適應(yīng)，地膜應(yīng)用規(guī)格也經(jīng)歷了系列變化，地膜幅寬從65cm窄膜發(fā)展到90cm、120cm寬膜，再發(fā)展到205cm超寬膜，地膜厚度從0.007mm轉(zhuǎn)變到0.008mm、0.01mm以及0.012mm,地膜用量也由最初的2.5kg/667m2左右到達(dá)如今的4.2kg/667m2左右。據(jù)不完全統(tǒng)計，最近幾年北疆棉田地膜年用量平均可達(dá)4萬t左右，地膜應(yīng)用呈現(xiàn)數(shù)量大、范圍廣、面積多的特點。2棉田殘膜污染現(xiàn)在狀況地膜在促進(jìn)棉花增產(chǎn)的同時，因其回收不到位，產(chǎn)生大量的地膜殘留，進(jìn)而造成較嚴(yán)重的殘膜污染。據(jù)調(diào)查，連續(xù)種植棉花3~5年的土地，耕作層平均地膜殘留量8.99kg/667m2,8~10年的土地，平均殘留量為12.5kg,種植13年以上的土地，平均殘留量為22.87kg[1].對北疆大部分地區(qū)十分是兵團(tuán)各植棉團(tuán)場來講，大多數(shù)棉田連續(xù)種植15年以上，有些到達(dá)20年甚至30年[1].殘膜污染已嚴(yán)重影響到土壤的微生態(tài)環(huán)境，對土壤構(gòu)造、土壤通氣性、土壤微生物活動等造成了較大毀壞。而且，隨著地膜的持續(xù)應(yīng)用，覆蓋年限的持續(xù)增加，土壤殘膜量將會不斷上升，土壤殘膜污染將變得日趨嚴(yán)重。3殘膜污染對棉花生長的影響多年的殘膜因沒有能回收，與土壤混雜在一起，農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)時殘膜纏繞在犁頭、耙齒和中耕機(jī)桿齒上，影響田間作業(yè)，不利于土壤翻耕，導(dǎo)致土壤耕性變差；在土壤耕作層中構(gòu)成不透氣、不返墑的板結(jié)層，影響到棉花根系的發(fā)育和均勻分布；影響了水分、養(yǎng)分的流動，阻礙了棉花對水分、養(yǎng)分的吸收；影響到棉種的下播、發(fā)芽、出苗，造成爛種、爛芽，使幼苗黃口甚至死亡，對棉花生長發(fā)育造成嚴(yán)重影響[2].據(jù)測定，棉種播在殘膜上，爛種率達(dá)6.92%,爛芽率達(dá)5.17%,棉苗側(cè)根比正常減少4.8~7.6條，2~3片真葉期棉苗死亡1.19%,子葉期棉苗死亡3.08%,現(xiàn)蕾期推延3~5d,株高降低6.7~12.9cm.據(jù)調(diào)查，連續(xù)種植棉花8~l0年的土地，平均殘留量12.5kg/667m2,棉花減產(chǎn)達(dá)7%,種植13年以上的土地，平均殘留量22.87kg/667m2,減產(chǎn)達(dá)17%[2].可見殘膜污染嚴(yán)重地影響了棉花的生長發(fā)育，防治地膜污染已成為改善農(nóng)業(yè)生態(tài)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項特別重要的工作[1].4殘膜污染原理分析地膜屬于聚乙烯高分子化學(xué)聚合物，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在土壤中不易分解和降解。地膜碎片與土壤混雜在一起，構(gòu)成不透氣、不返墑的板結(jié)層，切斷了土壤孔隙的連續(xù)性，使土壤通氣性變差，土壤團(tuán)粒構(gòu)造的構(gòu)成受阻，毀壞了農(nóng)田土壤空氣的循環(huán)和交換，影響到土壤微生物活動的正常進(jìn)行，降低了土壤肥力水平；同時，阻礙了土壤毛管水和自然水的浸透，阻礙了棉田土壤水分運動，進(jìn)而導(dǎo)致土壤次生鹽堿化，土壤理化性狀變差，危及到棉花的正常生長發(fā)育。造成殘膜污染的主要原因在于殘膜回收不力，殘膜清理不徹底。常年種植棉花導(dǎo)致大量的殘膜積累在土壤中，殘膜與土壤混雜嚴(yán)重，殘膜在土壤中的比例逐年增加，不斷影響土壤的理化性狀，進(jìn)而加劇了殘膜污染程度。5當(dāng)下殘膜回收存在的問題5.1對殘膜危害認(rèn)識缺乏固然棉農(nóng)、團(tuán)場職工對地膜污染的危害有一定的認(rèn)識，但仍然注重當(dāng)年效益，忽視長遠(yuǎn)效益，不愿意多花費人力、財力去回收殘膜，有些即便進(jìn)行了殘膜回收，也是粗心大意，致使殘膜回收不徹底。5.2殘膜機(jī)械回收效果不佳當(dāng)下棉花種植從播種到收獲基本實現(xiàn)了全程機(jī)械作業(yè)，對人力的需求大幅度降低。地膜回收大多采用秸稈粉碎還田與殘膜回收機(jī)聯(lián)合作業(yè)，但由于殘膜回收機(jī)械在土地適應(yīng)性、零部件磨損、應(yīng)用成本、回收效果等方面還有待提高，殘膜回收率較低，殘膜回收效果不佳。5.3地膜與土壤粘合嚴(yán)密，不利于殘膜回收隨著對鋪膜機(jī)械的不斷研發(fā)，當(dāng)代機(jī)械鋪膜作業(yè)質(zhì)量顯著提高。為了防止春播時節(jié)大風(fēng)吹起地膜造成災(zāi)禍，當(dāng)代機(jī)械鋪膜時，地膜邊行深切進(jìn)入土層5~8cm,經(jīng)過生育期間的澆水經(jīng)過，地膜與土壤粘合嚴(yán)密，不利于殘膜回收。5.4殘膜回收獲本高機(jī)械回收殘膜每小時完成0.67~1.00hm2/h,支出4元/667m2,殘膜回收率約為65%;人工頭水前每小時揭膜0.13~0.20hm2,支出5~6元/667m2,殘膜回收率可到達(dá)95%.固然人工揭膜殘膜回收率高，但工作效率低，勞動力成本高，十分是在機(jī)械化程度越來越高的情況下，人工揭膜方式逐步被淘汰。5.5新產(chǎn)品研發(fā)不夠深切進(jìn)入一些地方固然開展了降解農(nóng)膜試用，如生物降解膜、光降解膜等，但由于成本過高或者技術(shù)不完全成熟等其它原因，還沒有能大面積推廣使用，新產(chǎn)品研發(fā)還有待進(jìn)一步深切進(jìn)入。6提高殘膜回收的措施6.1加強(qiáng)宣傳，提高認(rèn)識發(fā)揮職能，充分利用電視、廣播、網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)等媒體，廣泛宣傳殘膜對農(nóng)作物和土壤環(huán)境的危害，引導(dǎo)農(nóng)民提高認(rèn)識，轉(zhuǎn)變種植生產(chǎn)方式，采取多種方式主動加強(qiáng)殘膜回收意識。6.2從技術(shù)革新上提高殘膜回收能力加強(qiáng)農(nóng)用地膜研究，提升棉田地膜強(qiáng)度，降低易碎性，提高機(jī)械摟膜效果。2020年在七師一二六團(tuán)開展了厚度分別為0.01mm和0.008mm的地膜比擬試驗，在同樣的種植形式和機(jī)械摟膜方式下，0.01mm的地膜較0.008mm的地膜殘膜回收率高5.2個百分點，殘膜回收效果較好。6.3從回收方式上提高殘膜回收效率大力推廣應(yīng)用立稈摟膜與耙地?fù)は嘟Y(jié)合，在秋季棉田打稈前施行立稈摟膜〔棉花采摘完畢后，不打稈，立即便用專用機(jī)械進(jìn)行摟膜作業(yè)，之后才打稈、翻地〕。根據(jù)在七師各團(tuán)場2020-2020年秋季立稈摟膜效果調(diào)查，立稈摟膜大約可實現(xiàn)殘膜回收65%以上，配合秋翻后以及開春的耙地?fù)?，棉田殘膜回收率可提高?8%以上，可大幅度提高殘膜回收效果。6.4從栽培形式上提高殘膜回收效果根據(jù)棉花品種及其性狀合理采用栽培形式。2020年在七師一二六團(tuán)和一二七團(tuán)調(diào)查發(fā)現(xiàn),根據(jù)一膜三行方式種植的雜交棉棉田，采取立稈摟膜與耙地?fù)は嘟Y(jié)合，殘膜回收率平均到達(dá)90.2%,較常規(guī)棉一膜六行種植方式提高12.5%,回收效果明顯。6.5加強(qiáng)輪作倒茬力度通過農(nóng)作物輪作倒茬以及農(nóng)作制度的改變，減少地膜總覆蓋量。如通過糧棉、菜棉輪作倒茬，在有效改進(jìn)土壤的同時，減少地膜單位面積平均覆蓋量，適當(dāng)降低殘膜污染危害。6.6加強(qiáng)殘膜回收機(jī)械研發(fā)在當(dāng)下地膜應(yīng)用范圍廣、面積大的形勢下，殘膜機(jī)械回收是發(fā)展主流，必須加大投入，努力加強(qiáng)殘膜回收機(jī)械的研發(fā)，進(jìn)一步提高殘膜回收效率。6.7加強(qiáng)新產(chǎn)品研發(fā)研究開發(fā)新