地膜覆盖的应用

覆盖作为一种非常传统的农业技术，如秸秆覆盖、西北地区的砂石覆盖，已经具有十分悠久的历史，也产生了良好效果。

20 世纪50 年代，随着塑料科学的发展，日本科学家发明了地膜覆盖技术，并应用于蔬菜生产。1978 年，地膜覆盖技术自日本引入中国，通过30 多年的应用与实践，该技术与我国传统农业的精耕细作技术密切结合，形成了一系列适合不同区域和作物的技术模式，为中国农业发展作出了卓越贡献。据统计，我国地膜使用量从1982 年的0.6 万t 增加到2013 年的136.2 万t，提高了200 多倍，覆盖面积达2333 万hm²。据分析，我国适宜地膜覆盖栽培的农田面积在5000 万hm² 以上，未来仍有继续发展的空间。例如，该技术的应用扩大了玉米种植区域，北界北移2~3 个纬度，播种时间提前5~10d，每年增产玉米100 亿~150 亿kg，贡献了相当于全国玉米总产量的5%~8%。地膜覆盖使西北内陆棉区迅速扩大，地膜覆盖种植棉花的面积从20 世纪80 年代不到全国棉花总面积的10% 上升到2010 年的31.8%，每年增产棉花150 万~200 万t，贡献了相当于全国棉花产量的20%~30%。

地膜覆盖具有提高地温、抑制地表水分蒸发、提高肥效、保持土壤疏松、抑草灭草、抑盐保苗、增加冠层光照均匀程度和增加反射光等功能，有效改善农作物生长发育条件，抗御不良环境，充分利用有限的光、热、水和养分资源，促进种子萌发和作物生长，是一种积极的“促根栽培”法。

一般情况下，地膜覆盖能够使作物生育期内平均地温提高3~6℃，增加地积温300℃左右，使0~20cm 土壤含水量提高2.6~3.5 个百分点，降水利用率大幅度提高。在我国，地膜已经成为农业生产的重要物质资料之一，地膜覆盖技术的应用带动了农业生产力的飞跃和生产方式的改变。覆盖作物种类也从经济作物扩大到棉花、玉米、小麦和水稻等大田作物，对保障我国农产品供给和粮食安全作出了重大贡献。

与其他任何一种技术一样，人们在享受其带来好处的同时，必然也要面对其负面作用。合理利用地膜覆盖技术和加强残膜污染防治技术研究已成为一个重要议题。

随着地膜覆盖技术的普及和应用，地膜残留污染问题日益严重，调查资料显示长期覆膜农田土壤中地膜残留量为71.9~259.1kg/hm²，从区域上看，西北农田土壤中残膜量要远高于华北和西南地区。地膜残留污染主要危害表现在阻碍土壤毛管水和自然水的渗透，影响土壤吸湿性，降低土壤通透性，影响土壤微生物活动和土壤肥力，土壤残膜可导致作物出苗慢、出苗率低、缺苗断垄多等现象严重，地膜残留还可能降低农产品质量。此外，残膜碎片可能与农作物秸秆和饲料混在一起，牛、羊等家畜误食后造成肠胃功能不良甚至死亡；漫天飞舞的残膜影响环境景观，造成“视觉污染”等。总之，地膜残留已给农业生产和环境造成了严重的不良影响。 

《中国地膜覆盖及残留污染防控》一书是课题组及合作专家多年心血的结晶，聚焦促进地膜覆盖技术合理应用和地膜残留污染问题的解决，以推动我国农业的可持续发展。在此节选《农艺防治技术与残膜综合利用》一节以飨读者。

农艺防治技术

与残膜综合利用

一、地膜残留农艺防治技术

适期揭膜技术就是根据作物种类和区域条件，形成合理的揭膜时间和揭膜方式，在地膜完成其功能且又未老化破损前进行揭膜回收，提高地膜回收率。

近些年来，为了提高地膜回收率，国内一些地方采用了适期揭膜技术，并取得了良好效果。例如，华北和新疆等地的棉花头水前揭膜，由于头水前地膜尚未老化，韧性好，不易破碎，回收率达90% 以上（米岁芳等，1998）。山西玉米覆膜栽培在拔节期揭膜，即玉米出苗后45d 揭膜也能大幅度提高地膜回收率（张建中，2002）。采用适期揭膜是一种减少地膜残留的有效措施，可以较好地解决残留地膜污染问题，但由于作物不一样，不同作物最佳揭膜时间也不一样，在使用该技术中要因地制宜，根据区域和种植对象正确选择地膜回收时机。

减少地膜投入量也是目前控制残膜污染的重要农艺措施。

一是推广一膜多用技术，即选用厚度适中、韧性好、抗老化能力强的地膜在第一年使用后基本没有破损，第二年直接在膜面打孔播种，这样既减少了地膜投入量，又减少了土壤耕作用工，达到省时、省工和环保的目的。二是在不影响作物生长的前提下，适当减少地膜田间覆盖度，结果显示不同作物在不同地区都有很大的降低空间，且增产效果不减，从而达到少用地膜的目的。三是通过作物轮作倒茬及农作制度的改变，减少地膜总投入量。例如，河北成安县通过粮棉、菜棉轮作倒茬减少地膜单位面积覆盖率，进而减轻残膜污染危害，通过改棉花覆膜种植为育苗移栽，实现了棉花裸地种植，减少了农田地膜投入量（严昌荣等，2010）。

二、地膜回收再利用技术

遵循循环理念，采取有效措施加大废旧农膜回收，变废为宝，化害为利。

废旧地膜回收利用符合循环经济原则和“资源－产品－再生资源”的反馈式流程，是塑料产业中资源循环利用的重要组成部分，废旧农膜作为一种宝贵的资源如不加以有效地回收利用，不但造成资源的极大浪费，而且焚烧、填埋等处置方式也对环境造成污染，对我国农业的可持续发展构成威胁。尤其是在当前石油价格居高不下，塑料原料大幅度涨价，塑料加工企业步履艰难，如果采取合理措施使一次性地膜得到回收利用，不仅使环境得到保护，而且做到资源再生。具体利用措施包括以下几个方面。

第一，回收废弃地膜作为再生塑料的原料。将回收来的残膜通过晾晒、粉碎、漂洗、甩干、挤出和切粒，加工成其他塑料制品的原料，可用于加工各种膜和管等塑料制品。

第二，利用回收薄膜生产环境友好型填充母料。由于其价格低廉，产品性能优异，可改善塑料制品的某些物理特性，替代合成树脂。它具有生产工艺简单、投资较小，经济效益和社会效益显著的特点。因而，塑料填充改性母料是近年来发展较快的新行业，已成为塑料加工工业的重要部分和塑料制品的主要添加材料之一。

第三，利用回收地膜进行燃料提取。将回收来的残膜通过风选、清洗、破碎、打包或造粒，然后通过高温催化裂解等技术处理，从中获取汽油、柴油等可用燃料，在当前石油价格居高不下的环境下，具有一定的经济效益和很好的环境效益。

第四，利用回收地膜作为建筑材料。20 世纪80 年代初，一些发达国家开始研究利用废弃塑料作为道路的建筑材料，例如，法国通过将聚氯乙烯废渣掺入沥青内生产出一种廉价的黏合剂用于道路建设，地膜热处理后能将铺路的石子包裹住，从而与煤焦油有效地黏合在一起，这样铺出的路浸水后不易出现裂缝，能够延长道路使用寿命。废弃地膜还是再生塑料板生产的原料，具有耐湿、耐高温、不怕发霉和虫蛀、不会因为太阳曝晒而开裂变形、维修成本低和可再生等特点。

三、地膜覆盖及残留污染监控平台

构建地膜应用及污染防治网络平台是为了监测全国地膜覆盖使用情况，各区域地膜覆盖栽培技术类型及特点；监测全国地膜残留污染状况，研究和预测地膜残留污染的发展趋势，探讨地膜污染防治技术和方法，使之成为一个地膜覆盖栽培技术及地膜残留污染防治应用的展示平台。

本文由刘四旦摘编自严昌荣等编著《中国地膜覆盖及残留污染防控》一书。

ISBN 978-7-03-045339-6

《中国地膜覆盖及残留污染防控》全书分为六章。第一章介绍了地膜覆盖的起源和作用机制、地膜覆盖对我国农业生产的影响及应用现状和趋势。第二章重点介绍西北绿洲农业区、黄土高原旱作区、华北平原丘陵区、西南武陵山区和东北风沙干旱区的农业生产特点和地膜应用现状。第三章分作物种类介绍了地膜覆盖技术模式及特点，主要作物包括玉米、棉花、花生、烟草、马铃薯和水稻等。第四章介绍地膜残留污染防控研究调查方法、地膜残留污染特点及主要危害。第五章重点介绍了新型可降解地膜的种类及特性。第六章介绍了我国现有地膜回收机械的特点和适应性。另外，本书还有七个附件，分别介绍了可生物降解地膜评价报告、国内外相关标准及规范、有关研究成果的新闻报道，以及相关企业及产品信息。

用您的手指点亮科学!

欢迎推荐、评论、分享朋友圈，

您的鼓励是我们前进的动力！