农用残膜的污染与防治

在参考有关资料的基础上,分析了农用地膜所带来的污染,提出了防治农用地膜污染的措施。     

农用地膜的污染现状与对策探讨——以甘肃省通渭县为例

通过对通渭县的调查,初步探讨了通渭县农用地膜的污染状况及其与居民文化程度、年龄的相关性。结果表明,半数以上受访者知道残膜有害并可以被回收,而对于文化程度较高的受访者,随着年龄的增长,该种意识呈上升趋势。通渭县目前的农用残膜处理方式大体上表现为:转卖残膜>用残膜引火>扔掉残膜。在此基础上,针对通渭县农用地膜的污染现状,从"政策、法规保障与支持"、"科技创新,实现工业共生"、"强化管理,高效回收"和"环境保护的宣传"方面提出了农膜污染防治对策。     

内蒙古地膜残留污染现状及残膜回收利用对策研究

内蒙古地区自20世纪70年代末开始,地膜覆盖技术得到了大面积的推广,但同时地膜残留污染约束了农业的可持续发展。据统计2011年以后全区地膜覆盖总面积达到133万hm2以上,农用地膜年使用量超过了4.9万t,并且保持逐年增加的趋势。本次调研结果显示,目前全区使用的地膜厚度一般在0.006~0.008 mm之间,回收率仅为60%左右,全区地膜平均残留量为84 kg/hm2,回收率较2010年第一次全国污染源普查公报数据低20%左右,而地膜残留量较公报数据高40.5%。地膜残留主要分布在0~20 cm耕层土壤中,并且近年刚开始实行地膜覆盖的地块年平均地膜残留量增长速度显著高于覆膜年限较长的地块。针对内蒙古地区地膜污染现状,从地膜的标准化生产、节约使用、高效回收以及未来需要研发的新材料、新技术、新政策等机制体制方面提出相应的防治技术途径,达到地膜覆盖技术大面积推广和农作物增产的同时实现农业的可持续发展。     

天津市农用地膜残留状况调查及影响因素分析

典型种植制度下农田地膜残留系数及地膜残留状况调查,是制定清洁生产技术规范、保障农田环境安全的基础。按照第一次全国污染源普查《农业污染源产排污系数测算实施方案》的要求,在天津市共计安排各类地膜残留现状监测点6个。结果表明:全市各监测点当季地膜残留系数在4.44%~14.80%之间,平均值为10.30%;农田土壤中地膜残留量平均值为33.69±12.18 kg.hm-2,低于60 kg.hm-2的全国平均水平。在几个典型种植制中,露地蔬菜种植类型残留量最高,达到了52.92±1.36 kg.hm-2;其次是西瓜种植类型,为39.96±2.27 kg.hm-2;春玉米种植类型也较高,为37.63±0.54 kg.hm-2;保护地蔬菜类型较低,为25.55±8.04 kg.hm-2;棉花种植类型的2个监测点也较低,但2个点之间略有差异分别为26.55±0.99 kg.hm-2和19.57±1.96 kg.hm-2;地膜铺设年限、当季地膜铺设量均对地膜残留量产生影响,年限越长、铺设量越大,地膜残留量也越大。而地膜厚度、地膜的规格、揭膜时间和方式等由于监测太少而差异不明显。     

南方平原地区地膜使用与残留现状调查分析

选取南方平原区7个省（自治区）作为研究对象,采用文献调研、问卷调查和典型样点采集的方法,对研究区域的地膜使用与残留现状进行了分析。结果表明,南方平原区地膜使用量和地膜覆盖面积都呈现逐年增加的趋势,地膜覆盖面积占耕地总面积的比例也表现出增加趋势,但都低于10%。研究区域内的覆膜作物主要有4类共19种作物,平均覆膜比例为74%,使用地膜的平均厚度为0.006 mm,地膜平均使用量为38.6 kg·hm-2。此外,在地膜使用后只有73.1%的地块中地膜被回收,回收的方式主要为人工拾捡,少数为人工拾捡与机械回收相结合的方式。南方平原区0~30 cm土层地膜残留量为14.28 kg·hm-2,残留的地膜主要集中在0~20 cm土层,约占0~30 cm土壤中残膜总量的78.9%。是否回收地膜是影响南方平原区地膜残留量高低的一个重要因素,回收地膜的地块地膜残留量显著低于不回收地膜的地块。不回收地膜时,地膜残留量与地膜累计使用量呈极显著的正相关关系,而回收地膜时,地膜残留量与地膜累计使用量无明显相关关系。     

农膜残留污染研究

通过科学的模拟试验，研究了土壤中残留农膜对小麦、玉米、花生、蔬菜等作物的生长发育、产量及对土壤理化性状的影响。研究结果表明：残留农膜不仅影响土壤的物理性质，破坏土壤结构，而且妨碍了作物扎根和对水肥的吸收，影响作物的生长发育和产量。     

农用地膜污染现状与防治对策

农用地膜良好的增温、保墒效果已对中国农业产生了积极的作用,但随着地膜覆盖技术的推广,使用面积不断扩大,残留地膜的危害也日趋严重,破坏了土壤结构,造成作物减产,污染农业环境。基于此,通过对农用地膜的使用现状、残留特征及影响因素进行综合分析,提出了农用地膜污染的防治对策。     

黑土地保护中不容忽视的一个问题:地膜残留及其污染

"黑土地保护"作为一项国家战略,已经写进我国"十四五"规划和"2035年远景目标纲要",中国科学院与东北三省政府签署了"黑土粮仓"科技会战框架协议,全力开展"黑土地保护"科技会战.当前"黑土地保护"科技攻关主要关注提升土壤有机质、降低土壤侵蚀、减少化肥和农药面源污染、推广保护性耕作等热点问题,而黑土地地膜残留与污染已经...     

我国地膜覆盖和残留污染特点与防控技术

地膜覆盖技术已成为我国农业应用最为广泛的农艺技术之一,但同时地膜残留污染也成为影响农业可持续发展的一个重大问题,系统分析梳理地膜覆盖种植技术、地膜残留污染的特点及防控技术对于该技术合理利用具有重要意义。本文在已有工作基础上,系统分析了我国地膜覆盖种植技术应用情况、地膜残留污染特点和防治技术。结果表明,20世纪80年代以来,我国地膜用量及覆盖面积一直呈大幅度上升态势,年增长率在8%左右,1991—2011年20年间,地膜使用强度增加了3~10倍,但存在明显区域差异。总体上,北方省区的地膜使用强度大,增长幅度快。地膜覆盖应用作物也从经济作物扩大到粮食作物,应用面积最大作物依次为玉米、蔬菜、棉花、烟草和花生等。地膜覆盖技术的应用产生了巨大效益,但同时也带来了一系列污染危害。长期覆膜农田土壤中都存在程度不同的残膜污染,残留量一般在71.9~259.1 kg·hm-2。西北地区是残膜污染最严重的地区,土壤中残膜量远远高于华北和西南地区。残留地膜大小和形态多种多样,主要有片状、蜷缩圆筒状和球状等,在土壤中呈水平、垂直和倾斜状分布。目前,我国地膜残留污染防治技术滞后,人工回收是普遍和主要的回收形式,其他防治技术如机械回收、节约型地膜应用、生物降解地膜尚未较大规模应用。当前,为防止地膜残留污染进一步加剧,急需修订完善地膜标准和加强质量监管,提高可回收性;推广节约型地膜使用技术和残膜回收技术;开展地膜覆盖技术适应性研究,促进技术合理利用。     

地表覆膜对季节性冻融土壤入渗规律的影响

该文以指导农田冬春灌溉为目的,利用双套环入渗仪积水入渗试验法,进行了季节性冻融期田间系列土壤入渗试验,分析了地表覆膜对冻融土壤入渗特性的影响。试验结果表明：地表覆膜具有明显的保温保墒作用,在地膜覆盖条件下,土壤冻结滞后,解冻过程提前,土壤含水率变化较小;冻结初、中期覆膜地的土壤入渗能力高于裸地,而冻结末期和消融期则表现出相反的规律;冻融期地膜覆盖使得土壤出现最小入渗能力的时间滞后于裸地近20 d。研究结果对于指导季节性冻融区冬春灌溉合理灌水技术参数的确定及高效利用土壤水资源具有重要的理论和实际意义。     

地膜覆盖导致旱地玉米减产的负面影响(简报)

通过对地膜覆盖导致旱地玉米减产的实例分析表明,覆膜处理提高了土壤温度,生育期明显提前,但在玉米抽雄前后遭受了重伏旱,影响了玉米正常授粉,最终导致玉米严重减产,连续两年减产率分别为73.6%和12.9%.试验区地膜覆盖玉米在抽雄前后受重伏旱的频率为15.9%,可能受"卡脖早"而导致减产的后果不容忽视.因此在半干旱地区应根据具体条件来合理选择和应用地膜覆盖.     

Agronomic performances of biodegradable and non-biodegradable plastic film mulching on a maize cropping system in the semi-arid Loess Plateau, China

Biodegradable plastic film mulch (PFM) is considered an alternative to non-biodegradable PFM to mitigate the negative impacts of residual film.However,the agronomic performance of biodegradable PFM in comparison to non-biodegradable PFM still needs to be tested.In this study,we evaluated the effects of biodegradable and non-biodegradable PFM on soil physicochemical properties,microbial community,and enzyme activities,as well as maize growth performance.Biodegradable and non-biodegradable PFM bot...     

作物地膜覆盖技术适宜性及其在东北春玉米上的应用

为从源头解决地膜覆盖技术泛用、滥用问题,提高作物地膜覆盖技术的合理利用性.研究提出作物地膜覆盖适宜性的概念,将其定义为地膜覆盖技术对作物自身环境要素需求与所在地提供环境要素差异的补偿程度.该研究以东北春玉米为例,构建春玉米地膜覆盖适宜性的评价体系,通过数据检索的方式收集东北地区田间试验中春玉米地膜覆盖功能数据,明确...     

玉米全膜双垄沟残膜回收机作业性能优化与试验

为进一步提高玉米全膜双垄沟残膜回收机工作性能,对玉米全膜双垄沟膜-茬分布特性与对应的机械化残膜回收工艺进行了探讨,通过对玉米全膜双垄沟残膜回收机关键部件相关作业机理进行分析,确定了影响样机残膜漏收率、缠膜率作业效果的相关参数。采用四因素三水平Box-Behnken试验设计方法,建立了关键参数与残膜漏收率、缠膜率之间的数学模型,确定了样机较优的运动参数组合（样机前进速度0.46 m/s、偏心挑膜滚筒转速163 r/min、卷膜主动辊转速77 r/min和中间送膜轴转速45 r/min）,并对最优作业参数间的关系进行了分析。田间验证试验表明,作业机残膜漏收率均值为6.06%、缠膜率均值为0.73%,试验结果满足国家相关标准规定的要求。研究方法与结果可为西北旱区玉米全膜双垄沟残膜回收装备的研发提供参考。     

不同施肥条件下覆膜对玉米干物质积累及吸磷量的影响

为了探明覆膜对不同施肥条件下玉米生长及磷素吸收的影响,采用田间试验法,研究了覆膜对不同施肥条件下玉米全生育期干物质积累、地上部磷含量、吸磷量、磷分配以及磷收获指数的影响。结果表明:1）覆膜处理能够显著增加玉米不同生育期地上部干重,其中苗期和拔节期玉米地上部干重增加幅度最大,达24.9%～126.3%。覆膜对单施磷肥条件下玉米苗期生长的促进作用较明显,而生长后期则对氮、磷、钾配施条件下的促进作用较明显。2）覆膜处理显著提高玉米生长前期,尤其是苗期地上部含磷量、磷素累积量,且单施磷肥处理效果强于其他施肥处理;覆膜后,单施磷肥处理玉米苗期地上部含磷量、磷素累积量分别较不覆膜增加56.3％和253.0％。覆膜对不同施肥条件下玉米磷素收获指数影响不显著。     

覆膜年限及灌水方法对河套灌区农膜残留的影响

为阐明内蒙古河套灌区农膜残留现状及覆膜年限、灌水方法对农膜残留的影响,该文采用查阅资料、问卷调研及田间取样等相结合的方法,分析了内蒙古河套灌区及典型研究区地膜覆盖现状,并在典型研究区考虑了覆膜年限(覆膜2、5、10、20 a)、灌水方法(膜下滴灌和地面灌溉覆膜)和作物种类(玉米和葵花)3个因子,探索其对农膜残留强度、破碎率、残膜分布及残膜碎片大小的影响。结果表明:内蒙古河套灌区2005—2014年地膜使用量和覆膜面积均呈跨越式增长,分别增长了125.81%和147.62%;而典型研究区更是增长了240%和265.81%,然而单位面积覆膜量却下降了8.82%和7.08%。不同覆膜年限和灌水方法显著影响农膜残留强度和破碎率(P0.05),其中覆膜5、10、20 a后的残留强度平均比覆膜2 a分别增长了80.14%、163.70%、273.64%,破碎率平均比覆膜2 a分别增长了20.97%、38.14%、60.20%;膜下滴灌与地面灌溉覆膜相比残留强度平均提高了42.92%,破碎率平均提高了20.01%。农膜残留主要集中在土壤0~10 cm土层内,占64.89%;典型研究区面积为0~4和4~20 cm2的残膜分别占残膜总片数的31.06%和27.81%,且随着覆膜年限增加,下层残膜片数占总残膜片数的比例逐渐增加,其中覆膜20 a农田与覆膜2 a农田相比0~10 cm土层残膜占总残膜片数由71.47%降低为54.61%,10~20 cm土层由23.37%升高为32.24%,而不同灌水方式对残膜在土壤中的分布影响不大。随着覆膜年限的增加土壤中不同面积残膜比例差异越显著且小面积残膜比例增加,覆膜2~20 a后,面积为20 cm2以下的残膜数量分别是面积为20 cm2以上的1.43~1.59倍(P0.05)。研究结果可为农膜残留防治提供参考。     

马铃薯地膜种植生态效应研究

通过田间随机区组试验研究马铃薯地膜种植生态效应结果表明,马铃薯营养阶段、生殖阶段不同地膜覆盖处理耕层土壤速效氮供应强度比露地提高32.6%~64.0%,速效磷提高4.2%~59.4%,植株吸收量分别提高13.2%~48.3%和14.6%~38.2%;不同处理耕层土壤速效氮含量营养阶段均高于生殖阶段,速效磷含量则相反。地膜处理耕层土壤含水量营养阶段比露地提高5.3%~31.6%,植株吸收量提高26.3%~31.0%;生殖阶段比露地分别提高1.9%~16.9%和4.4%~18.8%。耕层土壤中2阶段地膜比对照细菌分别增加30.0%、130.8%,放线菌分别增加19.7%、474.1%,霉菌分别增加12.5%、22.7%。一天中地膜处理耕层土壤温度均高于露地,上午随土层深度的增加,营养阶段土壤温度递增而生殖阶段略呈递减,中午和下午随土层深度的增加,2阶段土壤温度逐渐递减。地膜处理其块茎产量、地上茎叶产量、地下根产量均高于露地对照。在试验设计施肥范围内,地膜种植施肥水平高的土壤和植株养分、水分含量高,增产幅度大。     

残膜回收机单组仿形搂膜机构的设计与试验

搂膜作业是新疆目前残膜回收的主要工作方式,在残膜回收机回收工作过程中,因棉地环境复杂,现有残膜回收机整体仿形搂膜效果差,使得搂膜弹齿无法对起伏程度不同的棉地同时进行单组仿形搂膜,造成残膜回收率低等问题,针对此问题,该文提出了一种单组仿形搂膜机构。通过对该机构进行理论设计,利用搭建的土槽台架试验装置,以弹齿数量、试验车速度、弹齿直径为影响因素,搂膜率为评价指标,进行了二次旋转正交组合试验。通过Design-Expert 8.0.6数据分析软件,建立各影响因素与指标的数学回归模型,分析了显著因素与评价指标之间的关系,优化试验参数,确定最优参数组合:弹齿数量5个,弹齿直径12 mm,试验车速度1.85 m/s。根据该试验参数组合,进行台架试验验证,结果表明:优化参数组合下的搂膜率88.5%,优化预测模型可靠。通过在新疆昌吉五家渠共青团农场对站立棉秸秆的田间进行搂膜试验,表明该搂膜机构能够满足残膜回收的技术要求,为单组仿形搂膜机具的设计提供了参考依据。