农用地地膜减量化技术可行性分析

农用地地膜减量化技术可行性分析

0治理残膜的有效措施地膜覆盖可以有效地增加土壤温度，降低水分蒸发，提高作物产量。自1978年在中国引入中国以来，它在农业生产中发挥了强大的作用，如保持水、温、产、水都很好。特别是在一些干旱、半干旱和寒冷农业地区，为了解决水资源和温和农业生产发展不足的问题，选择了覆盖膜。传统聚乙烯地膜（PE地膜）是人工合成的高分子聚合物，自然条件下难以降解，破碎后难以回收，随着使用量和覆盖面积的不断增加，回收率无法达到相应水平，耕地残留量逐年增加，带来改变土壤结构、降低出苗率，抑制作物根系水肥吸收等一系列负面效应，并最终影响作物产量，成为影响农业绿色可持续发展的突出问题地膜具有很好的物理、化学和生物稳定性，在环境中的自净能力非常有限，可形成持久性污染。地膜残留若得不到有效治理，将会对土壤耕地生态圈带来巨大风险。当前，治理残膜的主要思路是通过源头防控——如甘肃、新疆等地先后制定地膜生产地方标准，将地膜最低厚度提高到0.010mm，从源头保障地膜可回收性资源节约与环境友好型两型农业是农业绿色可持续发展的必然趋势。2016年农业部等部门发布《关于推进农业废弃物资源化利用试点的方案》，提出针对包括废旧农膜在内的5类废弃物构建有效治理模式1中国的膜利用1.1覆盖功能中国农用地膜覆盖具有“覆膜面积大、应用区域广、覆盖作物多”的特点。1992年农田覆膜面积仅为5.394×101.2布多态性的特征中国农用地膜残留具有“时限积累性、区域差异性、分布多态性”的特征。覆膜年限越长，地膜残留量越大，覆膜5～10、10～15和15年以上农田耕层残膜量分别为173.6、309.5和409.6kg/hm2采用膜束源减少量化技术2.1控膜提效增绿技术地膜源头减量化技术是指在不显著影响地膜保水控温增产基本覆盖效应的条件下，通过减量技术的应用、替代产品的研发、替代技术的推广、新型产品的施用、栽培方式的变革等技术、产品和模式的运用，从源头减少地膜用量，减轻残膜污染风险，实现控膜提效增绿的一类重要技术，可分为零投型（不用地膜）、减量型（减量投用地膜）、替代型（其他产品或技术替代地膜）3大类技术。2.2技术路径2.2.1加强实验推广旧膜重复利用是指在前茬地膜作物收获后免耕不揭膜，在原有地膜上播种后茬作物的一种栽培技术显然，与新膜覆盖比较，旧膜重复利用仍具有一定的水热效应，在许多作物上都表现出良好的应用效果，且可减少地膜重复性投入，具有重要的推广前景。但旧膜重复利用不仅是覆盖措施的变化，还涉及耕种管等一系列农作制度的改变，在墒情管理、作物追肥、虫害防治等方面存在一定局限性，在农业生产实践中尚需加强田间管理配套措施。尤其是在采用该技术时，应估算好作物地膜覆盖安全期，采用厚度适宜、耐候期长、抗老化能力强的高标准地膜，避免地膜多次利用后破碎严重增加回收难度。2.2.2制备成膜替代产品可降解地膜是一类既保持普通塑料的优越性又能自然降解成低分子化合物的“自毁性”地膜。以天然生物质和石油基为主要原料的生物降解地膜，可在自然环境中通过微生物作用彻底分解，兼具地膜覆盖功能性与环境包容性，是目前地膜替代产品研发的主体可见，生物降解地膜增温保水增产覆盖效应明显，且因其可降解利于环境和农田生态系统可持续发展的环保性，在代替地膜方面生产潜力巨大。但生物降解地膜还主要存在生产工艺、力学性能和经济成本等方面瓶颈，真正成熟的产品还鲜见市场，大面积推广应用一直未能实现，有待进一步深入研究。由于降解地膜效应与外界环境密切相关，因而考虑环境效应，视不同区域和不同作物的需求而研发专用配方的降解膜是重点研发方向。2.2.3秸秆覆盖保水技术秸秆覆盖是指将玉米、小麦等作物的秸秆整株或粉碎后覆盖于土壤表面，形成土地保护层，起到保温保水的作用，常用于蔬菜、果树、苗木等作物栽培，是除地膜覆盖外应用最广的覆盖技术综上，秸秆覆盖保墒效果明显，且兼具调温作用，还有保持水流失、提高土壤养分等优点，不仅减少购膜成本，还可避免地膜残留污染和秸秆焚烧污染，且有利于培肥地力，可促进土地用养结合、循环可持续。由于中国秸秆资源种类丰富，产量巨大，具备良好的秸秆资源优势，以秸秆代替地膜覆盖具有广阔的应用前景。需要指出的是，秸秆覆盖具有“低温阶段增温，高温阶段降温”的双重效应，因而根据覆盖的主要目的选择相应覆盖材料，即需增温时选地膜、需保水时选秸秆，这一点在农业生产中须区分应用。2.2.4替代地膜覆盖种植是一种能够反复释水-吸水，施用后可全部降解为CO可见，保水剂在保持土壤水分方面具有与地膜类似的明显作用，一定程度上可以替代地膜覆盖种植。同时，保水剂还具有改善土壤紧实度、改善作物品质等特点，在农业中推广应用具有积极的意义。但保水剂主要适用于年降水量450～550mm的地区，降水量大的地区可适量少施或不施，而且保水剂不是造水剂，在年降雨量小于300mm的地区不能单纯使用，还应配套一定的灌水设施或技术。2.2.5优化覆膜栽培方式（1）适当减少地膜田间覆盖度。李兴等大量研究和实践表明，采取适当减少地膜田间覆盖度等措施优化覆膜栽培方式，也能有效减少地膜用量，是实现地膜减量的重要技术措施。但采用覆膜栽培方式优化措施须注重技术适用性，应考虑区域农业发展存在较大差异，不同地区之间农业基础和发展模式的不同农情，视具体区域和作物分类应用。3中国农林膜的优势与不足农业现代化的提升促进了地膜覆盖技术的推广应用，但地膜栽培的增产增效功能也在慢慢减弱，其规模化使用的边际收益逐渐递减，而地膜使用量不断增加和地膜残留逐渐加剧的矛盾日益突出，与现代绿色农业理念不相符，成为农业资源环境领域关注的热点(1）中国农用地膜在覆盖方面具有“覆膜面积大、应用区域广、覆盖作物多”的特点，在地膜残留方面则具有“时限积累性、区域差异性、分布多态性”的特征。(2）旧膜重复利用技术应用、生物降解地膜替代、秸秆覆盖技术推广、保水剂施用、耕作栽培模式优化等技术措施在源头减少地膜投用量方面具有可行性，是实现地膜源头减量的可行路径。与单一减量技术相比，多种减量技术复合应用后具有累加效应，地膜减量效果更加明显。(3）现有地膜源头减量化