赤峰地区农用地膜回收率调查及应用回收现状分析

杨 薇

(赤峰市农牧科学研究所，内蒙古 赤峰 024031)

农用地膜是我国农业生产中重要的投入品。地膜覆盖栽培不仅明显保温保墒，且具有保持土壤水分、控制土壤蒸发的作用，能够显著增加作物产量[1]。自1979年引入后，中国地膜使用量呈现显著持续增长趋势，到2015年约占全世界地膜使用总量近90%[2]。赤峰市是典型的旱作农业区，全市现有耕地140多万hm2，其中旱耕地87万hm2，占总耕地面积的62%左右[3]。水资源短缺且分布不均是赤峰市农业发展最大的制约因素，而地膜覆盖栽培技术有效地提高了赤峰市水资源利用率，促进了农作物增产及种植面积的扩大，对增强农产品供给能力和促进农民增收作出了巨大贡献。据调研统计，赤峰市应用地膜面积最高峰时约40万hm2，占耕地面积的28%以上，在农业现代化的进程中，地膜已俨然成为农业稳产高产的重要手段之一。然而，长期的应用残膜污染问题也逐步突显，伴随产生的废旧残膜不仅对农村生活环境带来了“白色污染”，同时也破坏了土壤结构[4]，影响农机作业，还会抑制农作物生长发育，阻碍水肥输导，威胁着农业的可持续发展[5]。面对农业地膜污染日益加剧的严峻现实，在全国农膜回收行动的政策指导下，赤峰市也积极响应，认真执行，开展了农业面源污染防治行动，也取得了相关的进展。

在农业地膜回收政策推进多年的背景下，本研究通过对赤峰市松山区典型地膜覆盖区，开展农户调查及定点监测的方式，对地膜的使用、回收及处理情况开展全面的调查和监测，确定不同监测点农膜的回收效率和回收率，掌握农业地膜回收利用的第一手资料，对目前地膜应用回收现状有真实了解，对如何更好服务农业有着直接帮助，同时为上级部门制定相关政策提供依据，对助推农业绿色发展具有重要意义。

1 试验设计

试验地点位于内蒙古赤峰市松山区，位于N41°17′54″，E118°51′55″，属于温带半干旱大陆性季风气候。降水主要集中在6—8月，雨热同季，年平均降雨量在300～500mm，多年平均蒸发量为1600～2500mm，≥10℃积温2900～3200℃，土壤类型为砂壤土。

试验地点选取赤峰市松山区玉米种植区域8个监测点。农户正常回收地膜后，取1m2调查样点5点，取样深度不少于机械作业深度，取代表性样方中残留地膜，洗干净放入纱网种子袋中，自然风干后，摊平在红色A4纸上，照相，标号为“样品标号-照片序号，计算残留农膜面积，进行分析。

2 测定方法计算公式

以往的研究一般利用地膜使用重量及残膜重量来计算地膜的回收率，但地膜重量因长时间的深埋、残留的根系和土壤等影响并不准确，本研究是利用地膜使用量及残膜面积计算地膜回收率及回收效率，统计方法更科学合理。

2.1 计算公式

2.1.1 地膜使用量计算公式

不同作物的地膜使用量可以按式(1)核算获得。地膜的用量由地膜比重、厚度、覆盖面积和理论覆盖共同决定。

地膜使用量=地膜比重×覆膜面积×地膜厚度×田间覆盖度

(1)

式中，地膜使用量是指单位面积地膜使用量,kg；地膜比重为0.925g·cm-3；覆膜面积是指某种作物的地膜覆盖种植面积，667m2；地膜厚度是指所用聚乙烯地膜的标识厚度，可参照产品说明书上标识部分，mm；田间覆盖度为单位面积内地膜的面积与农田面积的比例，根据区域作物种植模式计算所得，%。

2.1.2 地膜回收量计算公式

地膜回收量计算公式：

地膜回收量=667m2均地膜使用量×回收作业面积×回收作业效率(人工、机械)

(2)

式中，地膜回收量是单位面积通过人工或机械等回收作业方式回收的废旧农膜量，kg；667m2均地膜使用量是指每667m2地所用聚乙烯地膜总量，kg·667m-2；回收作业面积是指采用人工或机械等方式使地膜离田的作业面积，667m2；回收效率是指农膜离田量占使用量的比例，%。

2.1.3 地膜回收率计算公式

地膜(棚膜)回收率(%)=地膜(棚膜)回收量/地膜(棚膜)使用量

(3)

式中，地膜使用量为式(1)核算结果；地膜回收量为公式(2)核算结果。

2.2 关键参数计算方法

2.2.1 田间覆盖度

田间覆盖度为单位面积内地膜的面积(包括交叉和压土部分)与农田面积的比例,%。

田间覆盖度(%)=单位面积内农膜面积/单位面积

(4)

2.2.2 回收效率

回收效率是指地膜离田量占使用量的比例。调查代表性田块，选择5个样方，分别测定残留在表层的地膜面积,%。

回收效率(%)=100%-(单位面积内残留地膜面积/单位面积×田间覆盖度)

(5)

3 研究结果

3.1 松山区主要农作物地膜应用及回收整体调研情况

表1 松山区主要作物农膜使用回收情况调查表

赤峰市松山区主要农作物中玉米、谷子、马铃薯、向日葵、烟草、甜菜、露地蔬菜和设施蔬菜都有大量的农膜使用，其中，玉米、马铃薯和烟草农膜使用面积都在总播种面积的50%以上，除马铃薯基本不回收外，其它作物农膜回收率效都在80%以上；露地蔬菜和设施蔬菜使用农膜占总播种面积分别为80%和100%，收回效率都95%以上，主要由于蔬菜栽培以棚膜应用为主，棚膜的厚度大，回收可再利用率高。而本研究中以地膜回收调配为主，实际松山区农用地膜平均回收率为80.8%。

从全区农膜使用数据量上来看，玉米生产应用地膜量占全区总用膜量的34.61%，谷子占15.38%，露地蔬菜和设施蔬菜分别占16.41%和23.93%，其余作物用膜量仅占总用膜量的1.03%～3.08%，占比较小。虽然蔬菜用膜量较大，但其农膜回收再利用率高，回收效率均在95%以上。综合来看，要提高农膜回收效率的关键，最主要是规范和解决玉米生产中地膜应用及回收问题。

3.2 农用地膜回收率统计分析

对松山区8个地块在春季播种前农膜回收后进行取样调查，地块分别位于松山区安庆镇、柴胡栏子、城子、木头沟、榆树林以及河南营子3个样点。取样点种植作物均为玉米，应用覆膜技术为全膜覆盖技术，应用地膜厚均为0.008mm，使用量5kg·667m-2左右；地膜回收方式为当地传统的机械回收(拖拉机牵引自制地膜回收耙)，回收费用约300元·hm-2。

图1 残膜处理后拼贴计算残膜面积

取样后在对样点残膜进行清洗、晾干、拼贴，见图1。利用Image J软件计算残膜面积，得到面积后再通过农用地膜的使用量、回收率公式进行计算，统计结果如表2。

表2 农用残膜回收情况调查表

8个样点中都是采用玉米全膜覆盖技术，应用地膜标准一致，使用地膜量均为4.94kg·667m-2，从表2调查数据可知，取样地块的地膜回收率在70.85%～96.36%，其中木头沟样点的地膜回收率最低仅为70.85%，8点中80%以下的样点有4个，90%以上的样点有2个，地膜平均回收率为80.62%，地膜平均回收效率为81.75%，整体情况达到国家规定水平。

4 讨论与分析

赤峰市是农业生产大市，又是典型的干旱半干旱地区，地膜的使用不仅能够提高地温、保水、保土、保肥提高肥效，而且还有灭草、防病虫、改进近地面光热条件等多项功能，所以农民对地膜的使用热情居高不下，农膜应用技术已非常成熟，并且目前情况看还没有一项对地膜的可替代技术，地膜的应用还将保持一定的面积。

根据国家和市政府的相关规定，农膜必须回收。在本研究数据中可以看到，大部分农户回收地膜，农膜残存会影响下一年作物产量，这是农户回收地膜的内在动力，但回收中还存在诸多问题。

目前的地膜回收缺少专用农机，除大型农场或合作社外，一般农户多使用自制搂膜机械回收为主，虽整体回收率达到80%以上，但也存在个别小农回收不干净、不彻底，仍有大量残留，取样点中回收率低的仅为70.85%。连年种植，农膜在土壤中慢慢累积造成土壤结构破坏、妨碍植物生长、对牲畜健康造成危害、造成环境污染等。研究中还发现，赤峰地区农户收获后地膜并不及时处理，几乎全部在春耕前再回收。一个漫长的冬季，田间残膜随风飞落，所以每到冬末春初，田间地头的影像极不尽人意。此外，农膜回收后的残膜处理也存在极大的问题。农民对于回收后的废旧地膜主要采用堆置、焚烧、深埋方式处理，更有一部分任其飘落在田间地头，不仅造成农业面源污染，而且造成了生态环境污染问题。目前没有对残膜后处理的延续对策或政策，回收残膜的工厂少，对回收的标准要求高，农民回收成本高于回收所得。总之没有健全回收后的服务体系，所以导致回收效果不佳。

5 对策分析

5.1 从使用源头控制地膜生产流通标准，强制性国家标准落地实施

保证流通的地膜质量标准是影响可回收性的关键因素，如地膜厚度、抗拉伸强度等指标。超薄和劣质地膜的大量使用，是造成残留污染的重要原因。所以要加强农膜的生产流通市场监管，严格生产质量标准。另外，国家倡导可降解膜使用，极大减少污染，也是未来塑料地膜应用发展方向。

5.2 推广应用回收效率更高的专用地膜回收机械，减少农膜残膜存量

目前市场地膜回收机械种类和型号虽多，但其结构和工作原理基本相似，如果能在该技术上有所突破，并推广应用较实用的残膜回收机械，提高地膜回收效率，将极大改善土壤质量，减少环境污染。

5.3 建立健全残膜回收利用体系

尽管国家正在探索地膜回收延伸的机制，试行“谁生产、谁回收”[6]，但在实际运行中阻碍重重，如松山区的残膜回收厂家农膜回收难，回收后再利用加工成本高，我国新疆残膜回收工厂多，但回收工作鞭长莫及。残膜回收的妙诀在于建立一条高效且充满激励政策的商业经济循环。

5.4 加强监管，提高农膜残膜回收处置模式标准

相关部门加强残膜回收的监管工作，加强回收标准，在没有有效机制前，对农户农用地膜回收做出必要的惩罚机制，引导农户回收残膜。

5.5 加强资金和政策支持

加强残膜回收利用方面资金扶持，积极争取相关项目资金，加强对残膜回收加工企业的扶持力度；强化相关职能部门的配合协作，相关职能部门要切实做好农膜回收利用的规划指导、协调服务、宣传引导等，必要时采取以奖代补的办法，形成残膜回收利用的良好氛围。