新疆农田残膜回收及资源化再利用现状与对策

分类:论文范文 发表时间:2022-01-19 08:53

  摘要:文中对新疆地膜使用及回收情况进行了调研,介绍了目前新疆地区残膜回收政策和各地的经验做法,分析了解决农田残膜污染现状存在的问题,针对问题提出了解决对策。

  关键词:新疆;残膜;污染;回收;资源化利用

  0引言

  地膜、棚膜等的广泛使用对促进农业持续高产、稳产和增收发挥了显著作用,农膜已是新疆农业生产不可缺少的生产资料[1-6]。新疆地方农膜覆盖面积常年达300万hm2以上。据农村统计年鉴显示,2019年中国地膜覆盖面积为1762.8万hm2,使用量为137.9万吨,其中新疆地区地膜覆盖面积达354.8万hm2,地膜使用量24.27万吨。从覆盖面积来看,新疆地膜覆盖面积在全国占比20.13%;从使用量来看,新疆地膜在全国占比17.6%,新疆农田地膜在覆盖面积和使用量上都居全国第一。长期使用地膜,但地膜回收困难,造成农田残膜污染日益突出,给脆弱的绿洲生态农业持续发展和生态环境带来了诸多的安全隐患[1-4]。因此项目组成员通过对南北疆主要农膜覆盖区开展残膜污染、残膜回收再利用技术调研,归纳了当前新疆主要农业区地膜使用情况及残膜污染现状,对比分析了残膜回收机械化技术及对后期废旧地膜资源化再利用的影响,总结当前残膜回收及资源化再利用的经验做法,为新疆乃至全国残膜污染治理工作提供借鉴和参考。

新疆农田残膜回收及资源化再利用现状与对策

  1地膜使用及回收情况

  通过调研显示,我区地膜覆盖率达80%以上,主要覆膜作物以棉花为主,其他作物有玉米、甜菜、瓜类、制酱番茄和蔬菜等20余种作物。采用的地膜厚度多为0.006~0.008mm,主要与膜下滴灌技术结合,用量在60kg/hm2左右。2019年新疆地区(地方)地膜覆盖面积354.8万hm2,地膜使用量24.27万吨,地膜回收量18.45万吨,全区地膜回收率达到76.04%,实现了2019年地膜回收率75%的目标任务(部分示范县市达到80%的目标任务),全区农田地膜污染综合治理体系逐渐完善[5-8]。

  2地膜回收政策与做法

  2.1加快地膜回收机的应用

  我区研究残膜回收机械历史较早,上世纪90年代开始开展研发、试验、推广工作,经20多年研发、试验、推广,到2018年底,全区残膜回收机保有量为19036台(其中:昌吉州3888台、塔城地区5665台、阿克苏地区4268台、巴州2481台、博州985台、阿勒泰地区896台、喀什243台、和田384台),作业面积近133.33万hm(其中:塔城233.33万hm2、巴州25.73万hm2、昌吉18万hm2、博州12.33万hm2、阿克苏36.67万hm),2机械化回收残膜近7万吨,占全区农用地膜使用量的50%左右。

  2.2加强地膜回收加工能力体系建设

  2016年《新疆农田地膜管理条例》颁布实施,农田地膜管理工作正式纳入法治化轨道。2018年,自治区人民政府办公厅印发了《自治区关于加强农田废旧地膜污染治理工作的意见》(新政办发〔2018〕66号),对农田地膜生产、销售、使用、回收利用、监督管理等方面进行了规范。2014年至2019年共安排资金7.78亿元,对我区40个地膜回收利用示范县项目区进行了补贴,建立66个废旧地膜回收加工厂,并对回收企业、农户及专业合作组织回收废旧农田膜进行补贴。通过政策引导,培育残膜回收网点和加工再利用企业,形成“地膜使用者+合作社+回收网点+回收再利用企业”的回收体系,提高农田残留废旧地膜回收加工能力。

  2.3加快残膜资源化再利用

  全疆各县市根据各自情况开展了残膜资源化再利用,通过农机合作社、企业、高校共同努力在废膜资源化再利用方面取得了一定进展。阿克苏地区沙雅县通过政策引导,产业链推动,培育残膜回收网点和加工再利用企业,形成“地膜使用者+农机合作社+回收网点+回收再利用企业”的回收体系,提高农田残留废旧地膜回收加工能力。由农机合作社为种植户回收地膜,收取作业费,运至乡镇地膜回收网点进行杂质初分,再进行打包运至地膜再生颗粒网点,形成较为健全的产业链体系。昌吉市、玛纳斯县、乌苏市、沙湾县、博乐市等县市依托农机合作社和企业,对机械化残膜回收作业给与15~20元/667m2的作业费补贴,提高机械化回收残膜的积极性,鼓励与科研部门合作,积极探索机械化、专业化回收,不断改进回收机械,回收率不断提高。昌吉农业科技园区与福州大学、福建永顺机械有限公司合作,研制了第七代“棉秆拔切与残膜回收清选打包联合作业机”,并进行大面积耐久、示范作业,完成作业面积266.67hm2,作业效果、效率均达到设计指标。玛纳斯县乐源农业专业合作社自主研发了膜秆分离弹跳筛,对残膜中的杂质分离率可达80%,又与石河子大学合作,在原有基础上进行技术改进,提高了膜秆分离率,进一步攻克残膜加工利用环节膜秆分离难题。博乐市与石河子大学合作,试验研发新型废旧地膜回收打捆一体机,自动完成残膜打捆成卷,残膜幅面完整,基本无碎片,无需二次堆放,可直接田间装车拉运,节约转运成本,回收效果明显提高,一定程度解决以往机械回收的残膜含杂率高、人工分拣困难的技术难题,日作业量达6.67hm2,残膜回收率达到80%以上。塔城地区引导用户改变种植方式,合理选用中早熟、抗茎折、籽粒脱水快、适宜机械化收获籽粒的玉米品种,加强技术服务,指导加强田间管理,加强苗期中耕,提高地温、促苗早发,加强肥水管理,科学合理运筹肥水,促进玉米无膜栽培节本增效。2019年全地区无膜栽培面积达14.96万hm2,占玉米播种面积的73.3%。伊犁州通过调整种植结构,减少制种玉米等覆膜作物种植面积;通过精细平整土地、采用滴灌等改进农艺措施;通过玉米苗期揭膜等技术,地膜使用面积逐年减少,从2016年的5.07万hm2减至2019年的3.75万hm2,减少26%。博乐市推广玉米免耕水肥一体化保护性耕作技术,采取玉米秸秆粉碎后覆盖农田防风蚀、减少水分蒸发、增加土壤有机质,播种前不犁地、不耙地,不铺膜直接播种,实现玉米免耕精量播种与水肥一体化农机与农艺技术融合。与常规种植技术相比增产3%~10%,增效150元/667m2左右。该技术可在土壤干旱缺水,年有效积温2700℃以上的地区推广应用。2019年示范推广226.13hm2,2020年扩大到0.2万hm2,并直播甜菜0.187万hm2,直播玉米0.07万hm2,不铺膜农作物面积达到0.453万hm2。

  3解决农田残膜污染现状存在的问题

  (1)个别地方政府对残膜回收的重视程度不高,对残膜污染带来的严重性认识不到位,对农民、种植户和合作社宣传不到位,农民回收残膜积极性不高。

  (2)机械化回收能力薄弱。现可用的残膜回收机没有一种能够达到理想的工作要求,普遍存在边膜无法捡拾,膜秆分离效果差,回收的残膜和秸秆、泥土、杂质缠绕在一起,不能直接二次利用等问题;缺少能够回收0~30cm耕层内残膜的机具,缺少玉米、食葵等高秆作物的残膜回收机械。

  (3)缺少地膜、秸秆分离装备。目前采用的残膜回收机回收物多是残膜和秸秆、泥土、杂质缠绕在一起混合物,回收来的残膜混合物无法再利用,很大部分都堆积在田间,或者直接焚烧给环境造成二次污染。要从根本上解决残膜污染问题,必须实现废膜再利用。

  (4)废旧地膜回收再利用利润低,缺乏市场机制。调研发现,地膜回收再加工企业生产成本高,而利润非常有限,回收来的残膜后续多用来生产滴灌带、花盆等低价产品,因此利润少。很多已建成的废旧地膜加工厂基本处于停工状态,加工企业积极性不高。

  (5)降解膜的使用还有待规范。降解膜试验过程中存在防草效果差、使用量大、成本高等问题,还有一些厂家销售没有正规检测报告的可降解膜,为农田地膜污染治理埋下隐患,因此降解膜的使用还有待规范[9]。

  4对策及建议

  (1)加大宣传力度,提高地方管理机构、合作社及种植户的环保意识,明确农膜使用者的主体责任,坚持“谁污染、谁治理,谁受益、谁治理”的原则,发动农民履行地膜回收义务,在春秋两季组织农户开展地膜回收。

  (2)联合农机科研部门、各地农机合作社开展科研攻关,根据各地不同作物类型、土壤特点、耕作习惯、气候差异等,尽快研制定型一批能有效回收边膜,实现膜秆分离、残膜打包打捆等经济实用的机械,研发不同耕层残膜回收机,并加快推广。

  (3)加快研发适用的废膜秸秆分离装备。目前国内废膜秸秆分离装置的研究还处于空白,废膜资源化再利用是解决残膜污染的关键,因此要加大科研部门和企业的合作尽快研发出一款经济适用的废膜秸秆分离装备。同时给地膜回收和再利用企业给予一定的补助,降低生产成本,调动企业的生产积极性。

  (4)春秋两季地膜回收作业时间短,建议以当地农机合作社为依托,开展社会化购买服务,大力推进残膜机械化、专业化回收。加大对种植户和合作社购置残膜回收机的补贴力度,对残膜机械回收作业费给予补贴。

  (5)鉴于目前降解膜降解机理不明,降解时间难以掌控,建议应稳妥推进生物降解膜试验,组织具有监测资质的科研院所和权威机构开展可降解地膜全过程安全风险监测评估,解决安全风险问题。

  参考文献:

  [1]赵岩,陈学庚,温浩军,等.农田残膜污染治理技术研究现状与展望[J].农业机械学报,2017,48(6):1-14.

  [2]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):269-272.

  [3]严昌荣,刘恩科,舒帆,等.我国地膜覆盖和残留污染特点与防控技术[J].农业资源与环境学报,2014,31(2):95-102.

  [4]梁志宏,王勇.我国农田地膜残留危害及防治研究综述[J].棉花,2012,39(1):3-8.

  [5]董合干,刘彤,李勇冠.新疆棉田地膜残留对棉花产量及土壤理化性质的影响[J].农业工程学报,2013,29(8):91-99

  石鑫,杨豫新,牛长河

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