北疆棉田地膜殘留回收過程存在的問題及建議,土壤污染論文

北疆棉田地膜殘留回收過程存在的問題及建議,土壤污染論文新疆是我們國家重要的優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地，多年來，棉花種植面積保持在166.67萬hm2左右，占全國棉花種植面積的近40%,產(chǎn)量則占全國總產(chǎn)量55%左右。北疆是新疆重要的早熟陸地棉生產(chǎn)基地，種植面積約為63.33萬hm2.20多年來，地膜覆蓋技術因其增溫、保墑、抑制雜草等顯著特點與優(yōu)勢，已成為確保棉花生產(chǎn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要手段之一，進而在棉花種植中全面應用。1北疆棉花種植地膜利用現(xiàn)在狀況從2005年到2021年，隨著對棉花栽培技術的不斷研究，棉花種植方式發(fā)生了一系列變革。如膜下播種、膜上點播、精量播種、超高密度種植、寬膜種植、超寬膜種植、雜交棉稀植、寬窄行種植等等。與此相適應，地膜應用規(guī)格也經(jīng)歷了系列變化，地膜幅寬從65cm窄膜發(fā)展到90cm、120cm寬膜，再發(fā)展到205cm超寬膜，地膜厚度從0.007mm轉(zhuǎn)變到0.008mm、0.01mm以及0.012mm,地膜用量也由最初的2.5kg/667m2左右到達如今的4.2kg/667m2左右。據(jù)不完全統(tǒng)計，最近幾年北疆棉田地膜年用量平均可達4萬t左右，地膜應用呈現(xiàn)數(shù)量大、范圍廣、面積多的特點。2棉田殘膜污染現(xiàn)在狀況地膜在促進棉花增產(chǎn)的同時，因其回收不到位，產(chǎn)生大量的地膜殘留，進而造成較嚴重的殘膜污染。據(jù)調(diào)查，連續(xù)種植棉花3~5年的土地，耕作層平均地膜殘留量8.99kg/667m2,8~10年的土地，平均殘留量為12.5kg,種植13年以上的土地，平均殘留量為22.87kg[1].對北疆大部分地區(qū)十分是兵團各植棉團場來講，大多數(shù)棉田連續(xù)種植15年以上，有些到達20年甚至30年[1].殘膜污染已嚴重影響到土壤的微生態(tài)環(huán)境，對土壤構(gòu)造、土壤通氣性、土壤微生物活動等造成了較大毀壞。而且，隨著地膜的持續(xù)應用，覆蓋年限的持續(xù)增加，土壤殘膜量將會不斷上升，土壤殘膜污染將變得日趨嚴重。3殘膜污染對棉花生長的影響多年的殘膜因沒有能回收，與土壤混雜在一起，農(nóng)業(yè)機械作業(yè)時殘膜纏繞在犁頭、耙齒和中耕機桿齒上，影響田間作業(yè)，不利于土壤翻耕，導致土壤耕性變差；在土壤耕作層中構(gòu)成不透氣、不返墑的板結(jié)層，影響到棉花根系的發(fā)育和均勻分布；影響了水分、養(yǎng)分的流動，阻礙了棉花對水分、養(yǎng)分的吸收；影響到棉種的下播、發(fā)芽、出苗，造成爛種、爛芽，使幼苗黃口甚至死亡，對棉花生長發(fā)育造成嚴重影響[2].據(jù)測定，棉種播在殘膜上，爛種率達6.92%,爛芽率達5.17%,棉苗側(cè)根比正常減少4.8~7.6條，2~3片真葉期棉苗死亡1.19%,子葉期棉苗死亡3.08%,現(xiàn)蕾期推延3~5d,株高降低6.7~12.9cm.據(jù)調(diào)查，連續(xù)種植棉花8~l0年的土地，平均殘留量12.5kg/667m2,棉花減產(chǎn)達7%,種植13年以上的土地，平均殘留量22.87kg/667m2,減產(chǎn)達17%[2].可見殘膜污染嚴重地影響了棉花的生長發(fā)育，防治地膜污染已成為改善農(nóng)業(yè)生態(tài)，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項特別重要的工作[1].4殘膜污染原理分析地膜屬于聚乙烯高分子化學聚合物，化學性質(zhì)穩(wěn)定，在土壤中不易分解和降解。地膜碎片與土壤混雜在一起，構(gòu)成不透氣、不返墑的板結(jié)層，切斷了土壤孔隙的連續(xù)性，使土壤通氣性變差，土壤團粒構(gòu)造的構(gòu)成受阻，毀壞了農(nóng)田土壤空氣的循環(huán)和交換，影響到土壤微生物活動的正常進行，降低了土壤肥力水平；同時，阻礙了土壤毛管水和自然水的浸透，阻礙了棉田土壤水分運動，進而導致土壤次生鹽堿化，土壤理化性狀變差，危及到棉花的正常生長發(fā)育。造成殘膜污染的主要原因在于殘膜回收不力，殘膜清理不徹底。常年種植棉花導致大量的殘膜積累在土壤中，殘膜與土壤混雜嚴重，殘膜在土壤中的比例逐年增加，不斷影響土壤的理化性狀，進而加劇了殘膜污染程度。5當下殘膜回收存在的問題5.1對殘膜危害認識缺乏固然棉農(nóng)、團場職工對地膜污染的危害有一定的認識，但仍然注重當年效益，忽視長遠效益，不愿意多花費人力、財力去回收殘膜，有些即便進行了殘膜回收，也是粗心大意，致使殘膜回收不徹底。5.2殘膜機械回收效果不佳當下棉花種植從播種到收獲基本實現(xiàn)了全程機械作業(yè)，對人力的需求大幅度降低。地膜回收大多采用秸稈粉碎還田與殘膜回收機聯(lián)合作業(yè)，但由于殘膜回收機械在土地適應性、零部件磨損、應用成本、回收效果等方面還有待提高，殘膜回收率較低，殘膜回收效果不佳。5.3地膜與土壤粘合嚴密，不利于殘膜回收隨著對鋪膜機械的不斷研發(fā)，當代機械鋪膜作業(yè)質(zhì)量顯著提高。為了防止春播時節(jié)大風吹起地膜造成災禍，當代機械鋪膜時，地膜邊行深切進入土層5~8cm,經(jīng)過生育期間的澆水經(jīng)過，地膜與土壤粘合嚴密，不利于殘膜回收。5.4殘膜回收獲本高機械回收殘膜每小時完成0.67~1.00hm2/h,支出4元/667m2,殘膜回收率約為65%;人工頭水前每小時揭膜0.13~0.20hm2,支出5~6元/667m2,殘膜回收率可到達95%.固然人工揭膜殘膜回收率高，但工作效率低，勞動力成本高，十分是在機械化程度越來越高的情況下，人工揭膜方式逐步被淘汰。5.5新產(chǎn)品研發(fā)不夠深切進入一些地方固然開展了降解農(nóng)膜試用，如生物降解膜、光降解膜等，但由于成本過高或者技術不完全成熟等其它原因，還沒有能大面積推廣使用，新產(chǎn)品研發(fā)還有待進一步深切進入。6提高殘膜回收的措施6.1加強宣傳，提高認識發(fā)揮職能，充分利用電視、廣播、網(wǎng)絡、手機等媒體，廣泛宣傳殘膜對農(nóng)作物和土壤環(huán)境的危害，引導農(nóng)民提高認識，轉(zhuǎn)變種植生產(chǎn)方式，采取多種方式主動加強殘膜回收意識。6.2從技術革新上提高殘膜回收能力加強農(nóng)用地膜研究，提升棉田地膜強度，降低易碎性，提高機械摟膜效果。2020年在七師一二六團開展了厚度分別為0.01mm和0.008mm的地膜比擬試驗，在同樣的種植形式和機械摟膜方式下，0.01mm的地膜較0.008mm的地膜殘膜回收率高5.2個百分點，殘膜回收效果較好。6.3從回收方式上提高殘膜回收效率大力推廣應用立稈摟膜與耙地摟膜相結(jié)合，在秋季棉田打稈前施行立稈摟膜〔棉花采摘完畢后，不打稈，立即便用專用機械進行摟膜作業(yè)，之后才打稈、翻地〕。根據(jù)在七師各團場2020-2020年秋季立稈摟膜效果調(diào)查，立稈摟膜大約可實現(xiàn)殘膜回收65%以上，配合秋翻后以及開春的耙地摟膜，棉田殘膜回收率可提高至88%以上，可大幅度提高殘膜回收效果。6.4從栽培形式上提高殘膜回收效果根據(jù)棉花品種及其性狀合理采用栽培形式。2020年在七師一二六團和一二七團調(diào)查發(fā)現(xiàn),根據(jù)一膜三行方式種植的雜交棉棉田，采取立稈摟膜與耙地摟膜相結(jié)合，殘膜回收率平均到達90.2%,較常規(guī)棉一膜六行種植方式提高12.5%,回收效果明顯。6.5加強輪作倒茬力度通過農(nóng)作物輪作倒茬以及農(nóng)作制度的改變，減少地膜總覆蓋量。如通過糧棉、菜棉輪作倒茬，在有效改進土壤的同時，減少地膜單位面積平均覆蓋量，適當降低殘膜污染危害。6.6加強殘膜回收機械研發(fā)在當下地膜應用范圍廣、面積大的形勢下，殘膜機械回收是發(fā)展主流，必須加大投入，努力加強殘膜回收機械的研發(fā)，進一步提高殘膜回收效率。6.7加強新產(chǎn)品研發(fā)研究開發(fā)新