浅析残膜对棉田及棉花产品的危害与风险

孟俊婷等

摘要：通过对新疆棉田覆膜种植模式的地膜残留对棉田及棉花产品的危害与风险调查，结果表明：残膜对棉田土壤结构造成严重污染和破坏，对棉花生产造成了一定的负面影响，随着机采棉的普及，地膜残留又污染原棉，成为当前无法清除的杂质，对纱线和织物造成疵点和瑕疵，严重影响到中国棉花和棉纺织品的质量和信誉，对棉纺织企业造成巨大的经济损失。因而，提出了建立地膜强制回收制度和加快研究可降解的新型地膜等合理化建议。

关键词： 棉田；地膜残留，污染，机采棉、清理

中图分类号：S562 文献标志码： A 文章编号：2095-3143（2014）04-0009-03

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2014.04.002

0引言

新疆作为中国主要产棉区，地膜覆盖植棉技术的推广一度为扩大棉花种植面积、提高棉花产量带来巨大经济效益，被称为中国农业史上的“白色革命”；但连年采用地膜覆盖种植，棉田地膜的低回收甚至不回收造成大量残留地膜累积[1]，严重妨碍田间耕作、破坏耕作层土壤的结构、阻碍水肥疏导，危害棉花根系正常发育、影响棉花质量和产量。近年来新疆鉴于拾花工难找和棉花收获人工成本增加，机采棉逐渐成为采收棉花的主要方式。采棉机的强吸式工作原理使得大量的地膜残膜混入了籽棉，成为机采棉最难以清理的杂质，严重影响棉花质量并给纺织企业的棉纺产品带来巨大的行业风险和经济损失，因此，就棉田残膜的危害现状和严重后果做简要分析，希望能引起各方重视，研究采取有效措施减少危害和风险。

1残膜对棉田的污染和危害

1.1残膜对土壤结构造成的严重破坏和永久性污染

农用地膜的原料是人工合成的高分子化合物（聚乙烯），该物质化学性质极其稳定，不易被光、酶、细菌或其他途径降解。一般情况下，残膜可在土壤中存留200～400年[2]。据调查数据显示，每年的棉田地膜残留率一般在10%～20%，在多年使用地膜覆盖的棉田中地膜残留量达到60～90 kg/hm2，最高可达165 kg/hm2。在南疆地区，使用地膜两年后的棉田土壤中地膜残留量达到41.9 kg/hm2[3]。随着覆膜种植的年限增加，田间的塑料农膜废弃物逐年增多，造成地膜对土壤的永久性污染。残留在耕地土壤中的地膜主要分布在耕作层，其中70%左右集中分布在0～10 cm的土壤中，30%左右分布在10～30 cm的土壤中[4]。棉田地膜残片面积一般在10～15 cm2，约占地膜残留量的73.9%，其次是小于5 cm2的残片，约占13%，而在长期应用地膜的棉田，小于5 cm2的残片比例增高，约占34%[1]。塑料地膜在自然环境中分解后会生成有毒有害物，对土壤和水体造成直接危害，残留在土壤中的地膜不但改变了土壤的物理结构、阻碍土壤的水分流通和物质传送、影响土壤内物质流和能量流的传递、抑制微生物生长，而且改变了土壤化学和生物特性，危害到棉花根系的生长发育[5]。

1.2 残膜对棉花生长及产量的影响

由于土壤中的残膜阻碍了土壤养分的运移、土壤透气性和降水的渗透，对土壤容重、孔隙度和通透性都产生不良影响，造成土壤板结、地力下降，进而影响棉花根系生长及其对水分及肥料的吸收利用，最终导致作物产量下降[6-7]。武宗信，等[8] （1995）对农膜残留影响棉花生长发育的大田试验和实验室数据表明：棉花出苗率基本随着残膜量的增加而呈下降趋势，土壤中残膜导致烂种和烂芽率大幅度提高，棉苗侧根减少，棉苗死亡率提高，现蕾期推迟和株高降低，单株结铃数较对照减少0.4～12个，脱落率较对照增加3.9%～5.5%。相关研究还表明连续覆膜3～5 年而不进行残膜回收处理的农田土壤，棉花减产10%～23% 。

2残膜对机采棉原棉品质及棉纺织物的危害

2.1残膜成为机采棉最难以清除的杂质

随着机采棉的大力推广和普及，采棉机收花时会将棉田中的残膜、籽棉、棉叶、尘土等一起被拾起，而窄条和块状的残膜极易堵塞采摘头的输棉管道，影响采收工效。混入籽棉中的残膜还容易融化粘附在高温的摘锭上[9]，或随着采棉机的籽棉清理程序被打成更小的碎片，使得机采棉除杂设备在清理加工时很难将残膜清理出去，造成机采棉皮棉中含有残膜碎片，成为机采籽棉中具有最大危害后果的杂质。残膜轻薄、透明，发生摩擦时易产生静电等特性，使得现有检测方法无法有效的清除残膜，在经籽清和皮清等多道除杂工序处理过程中被打成更碎的膜片混入皮棉，造成对皮棉品质的严重影响。目前机采棉含有的地膜残片已成为国内机采棉同进口机采棉在质量上的根本差距，是国内机采棉在加工、收储、销售等环节都遭到抵触和不畅的重要因素之一，已形成纺织企业在选择棉花时首选进口棉、再选手摘棉、慎选国内机采棉的尴尬局面。

2.2 残膜对纺纱和织物危害的严重性

含有残膜碎片的皮棉对纺织企业的生产会造成巨大的困难与损害。由于残膜碎片在纺纱过程中会被逐渐打碎，数量越来越多，而纺织工业现有的除杂设备又难以有效清理，随清花工序被打成残膜碎片，纺纱过程中残膜碎片附在成纱中成束丝状，疵点包卷在线条中或附着在纱条上，使条干不均匀，断头率增加，棉纱的棉结和杂质精数增加，造成布料疵点增多和条干不均直接影响成纱强力和织物外观[10]。由于皮棉中含有的残膜碎片在染色时很难上色，在染色时会造成染色不匀甚至白斑、织物疵点、深色产品更加明显的质量瑕疵等现象。一些企业因纱线和布的质量没有达到要求而由此引起的外商索赔案件时有发生，使中国棉花和棉纺织品的信誉受到严重影响，对棉纺织企业造成巨大的经济损失。

3解决农田残膜污染的合理化建议

3.1建立地膜强制回收制度

首先通过各种渠道大力宣传残留地膜对土壤和农作物的危害，提高广大人民群众对残膜回收重要性的认识，结合回收补贴和奖惩措施制定相应的规章制度，建立地膜强制回收机制，促进地膜回收工作，减少地膜残留危害，保障耕地土壤质量和农业生产的持续、稳定、协调发展。

3.2加快研究可自然降解的新型地膜

加快研制新型地膜，免除高成本的地膜回收环节，从根本上防止和减少地膜的残留污染危害。新型地膜要求达到在保持现有地膜增产作用的前提下，可以控制在一定的时间内迅速降解，不留碎片，对土壤和农作物不产生物理的和化学的危害。

参考文献

[1] 严昌荣，梅旭荣，何文清，等.农用地膜残留污染的现状与防治[J].农业工程学报，2006，22（11）：269-271.

[2] 王频.残膜污染治理的对策和措施[J].农业工程学报，1998，14（3）：185-188.

[3] 肖军，赵景波.农田塑料地膜污染及防治[J].四川环境，2005，24（1）：102-105.

[4] 齐小娟，顾延强，李文重，等.内蒙古农田残留地膜对农作物的危害调查[J].内蒙古农业科技，2001（2）：36-37.

[5] 季道藩，汪若海，潘家驹.棉花百科知识[M].北京：中国农业出版社，2001.

[6] 翟金良，邓伟，刘振乾.我国农业自身污染及其控制对策[J].环境保护科学，2001，27（4）：34-36.

[7] 吾普尔江·托乎提，艾海提·牙生， 巴雅尔.论地膜污染与防治对策[J].新疆环境保护，2000，22（3）：76-178.？

[8] 武宗信，解红娥，任平和，等.残留地膜对土壤污染及棉花生长发育的影响[J].山西农业科学，1995，23（3）：27-30.

[9] 李成松，王丽红，坎杂，等，加快残膜回收 提高机采棉质量[J].中国棉花，2006，33（1）：2-3.

[10]卫国，吴爱儿，张奎.浅析色纺纱对染色原棉质量的要求[J].棉纺织技术，2008，36（7）：37.

Abstract： This paper had a research about the hazard and risk on plastic film to cotton field and cotton products in Xinjiang.The results showed that： The plastic film residue had caused severe pollution and destruction to soil structure of cotton field， exerted negative influence on cotton production.Since machine-harvested cotton became popular， plastic film residue had polluted row cotton and became a impurities which could not to clean.Those impurities led to defects and flaws on cotton yarn and fabric that not only ruin the quality and fame of our countrys cotton and cotton textiles but also bring great economic losses to the textile enterprises. Therefore， proposed the establishment of mandatory recycling system and speed up the new film mulching advice of degradable.

Key words： Plastic film residue， Pollution； Machine-harvested cotton， Check up