地膜覆蓋技術引入我國后，有效地提高了干旱、半干旱地區的水資源利用率和糧食生產能力，促進了這些地區的農作物增產和農民增收，在保障國家糧食安全方面發揮了重要的作用，產生了巨大的經濟效益，曾被譽為“白色革命”。然而，隨著使用量的增加和使用范圍的擴大，農田殘膜污染問題也變得越來越嚴重，成為了農村“白色污染”的主要來源。

當前，我國的地膜總體使用情況如何？在農業生產上起到了什么效果？地膜殘留的現狀和危害是什么？地膜污染防控和治理回收又該如何著手？近日，我們圍繞上述問題采訪了相關專家。

年使用量達145萬噸 覆蓋12%的耕地

地膜覆蓋技術是20世紀50年代由日本科學家發明的，70年代末被引入中國。據中國工程院院士、新疆農墾科學院研究員陳學庚回憶，“早在1980年，新疆生產建設兵團第八師石河子墾區就引進了地膜覆蓋技術，快速實現了地膜植棉機械化。目前，新疆以及新疆兵團覆膜種植的農作物已由棉花擴展到番茄、玉米、甜菜、辣椒、瓜類等，總面積5000余萬畝，產生了巨大的經濟效益。”

我國干旱、半干旱地區水資源總量不足，而且降水時空分布不均，60%以上集中在7、8、9三個月，冬春降水少，春旱發生頻率高、危害大。全國農業技術推廣服務中心主任劉天金認為，地膜覆蓋保墑技術，實現了秋雨春用，能夠有效緩解春旱對農業生產的影響，提高自然降水的糧食生產能力。“我國北方玉米種植主要分布在降雨量450毫米以上、海拔1800米以下的地區。通過推廣地膜覆蓋技術，玉米種植范圍已擴大到降雨量300毫米以上、海拔2350米以下的地區。”

在中國農科院農業環境與可持續發展研究所研究員嚴昌榮看來，地膜覆蓋解決了干旱地區農業生產長期受缺水制約，提高了資源利用效率，擺脫了年年抗旱的被動局面。“不僅使玉米種植區北移了2~5個緯度，而且增產30%~50%。我們通過對全國756個試驗點、2644對（覆膜與不覆膜）田間對照試驗結果的統計分析表明，地膜覆蓋能夠明顯提高農作物產量和水分利用效率。”此外，地膜覆蓋可以保持良好的土壤結構，能夠抑制土壤鹽堿，杜絕病害隨水傳播，抑制雜草和病蟲害，節省了農藥、肥料、灌溉水和勞動力的投入；可以增溫保墑，調整水果和蔬菜的播種及生育期，實現反季節生產，改善冠層光照，提高果蔬品質。

國家統計局的數據顯示：2015年，我國地膜覆蓋面積達2.75億畝，使用量達145.5萬噸。而據預測，到2024年，我國地膜覆蓋面積將達3.3億畝，使用量超過200萬噸。嚴昌榮憂心忡忡地表示，“這意味著我國每年12%以上的耕地在使用地膜，在棉花產量占全國70%的新疆，所有的棉田都使用地膜，全國93%的烤煙田也使用地膜。而且使用地膜的作物種類，正不斷從蔬菜向經濟作物乃至大宗糧食作物發展。”

“白色革命”衍生出了“白色污染”

如此大規模的地膜使用有利也有弊，一方面在農業提質增效方面起到了巨大的作用，另一方面卻也對土壤環境造成嚴重危害，導致“白色革命”衍生出了“白色污染”這樣的負面產物。

嚴昌榮說：“普通的聚乙烯地膜（PE地膜）是高分子化合物，在自然條件下很難分解或降解。隨著使用年限的增加以及殘膜回收措施的不力，土壤中殘膜積累越來越多，局部地區形成了嚴重的殘留污染，導致了一系列生產和環境問題，如：破壞土壤結構，影響作物生長和農事操作，導致作物減產，增加勞動投入，造成資源浪費。”劉天金也表示，“當前我國地膜殘留問題突出，根據典型調查，西北黃土旱塬區平均地膜殘留7公斤/畝，嚴重的地方超過15公斤/畝，地膜殘留破壞了土壤結構，影響水肥運移、作物出苗和生長發育，降低了農作物產量和農產品品質。”

一項研究結果表明，當土壤中地膜殘留量達到每公頃120公斤的時候，小麥、玉米、棉花的產量將分別下降17.8%、13.2%和16%。當前，由于機采棉的不斷推廣，地膜進入棉花已成為影響棉花品質的一個重要因素，這會導致棉花印染困難，商品率降低。另外，許多作物秸稈都是重要的牲畜飼料，比如花生秸稈就是非常優質的飼料，但近年來，山東、東北部分地區采地膜覆蓋技術種植花生以后，使花生秸稈中夾雜地膜的問題十分突出，只要是地膜花生，老百姓都不敢用其秸稈作飼料。

而在同樣大面積使用地膜的歐洲和日本，卻不存在“白色污染”問題。嚴昌榮解釋說：“除了日本和歐洲的法律規定聚乙烯地膜必須按照產業廢棄物回收和處理外，他們的地膜多是厚度在0.018~0.03毫米之間的高成本、高強度地膜，容易回收。而我國主要使用的是0.005~0.01毫米之間的超薄地膜，既難以回收，也不可降解。”

其實，1992年頒布的國家標準規定，地膜的厚度為0.008±0.003毫米。但在實際的生產和應用中，為了降低成本，0.005毫米厚的地膜成了我國市場上的主流產品。2017年10月，新修訂的強制性國家標準《聚乙烯吹塑農用地面覆蓋薄膜》發布。與1992年版的標準相比，變化主要表現為“三提高一標示”，即提高了地膜厚度、力學性能、耐候性能和在產品合格證上明顯位置標示“使用后請回收利用，減少環境污染”字樣。特別是明確規定地膜厚度不得小于0.01毫米，并規定自2018年5月1日起新國標正式實施后，未達標的地膜不再允許生產和銷售。專家表示，新國標為用好地膜、解決地膜殘留問題、減少“白色污染”提供了強有力的技術支撐和法律保障，有利于地膜機播作業和回收再利用。

“因為殘膜難回收而且勞動強度大，不少農民將殘膜直接翻到地下，常年積累下來對土壤和農作物的危害不可小覷。”擔憂之余，陳學庚也認為，缺乏適用的殘膜回收機械也是“白色污染”愈演愈烈的原因之一，“其實我國從上世紀80年代就開始研發殘膜回收機械，先后涌現了100多種機械，但是能真正達到使用要求的不多。”

推廣替代技術 降解膜 機械回收逐步減量

2017年5月，農業部印發《農膜回收行動方案》的通知，加強農膜污染治理，提高廢舊農膜資源化利用水平，提出到2020年，全國農膜回收網絡不斷完善，資源化利用水平不斷提升，農膜回收利用率達到80%以上，“白色污染”得到有效防控。那么，如何治理地膜污染？增加其回收利用率，專家們也談了自己的看法。

劉天金提出，“堅持減量、增效、替代、降解、循環五措并舉，抓好殘膜治理。開展地膜覆蓋技術適宜性評價，科學規劃，合理退減部分地膜玉米種植，調整種植結構。開展旱作農業技術創新，集成地膜替代技術，以秸稈覆蓋、生草覆蓋、保水劑、抗旱抗逆制劑、集雨補灌、水肥一體化等技術替代地膜覆蓋，實現地膜減量，從源頭上控制殘膜危害。”

對此，陳學庚建議，在農田地膜減量化應用方面，覆膜種植生產的效益不是很明顯、而且生長期能滿足作物成熟要求的，建議不使用地膜覆蓋栽培。嚴昌榮也提出，盡量減少地膜覆蓋度，防止地膜覆蓋濫用，提倡一膜多用，降低覆蓋比例，減少地膜投入量，“選用厚度適中、韌性好、抗老化能力強的地膜產品，在第一次使用后基本沒有破損，第二次可以直接在上面打孔免耕播種，實現減少地膜投入和耕作用工，達到省時省工又環保的目的。比如在湖北恩施，先是地膜覆蓋種植烤煙，煙葉收獲后在原來的覆膜壟上種植白菜、蘿卜等；甘肅隴東地區在覆膜玉米收獲后，第二茬種植油菜、小麥等。”

專家們都認為，推廣生物降解地膜是今后解決地膜殘留污染問題的重要途徑。盡管近年來我國在降解地膜研發上取得了很大進展，但嚴昌榮也坦陳，目前降解膜的價格要高出不少，而且在增溫保墑方面較普通聚乙烯地膜有較大差異，加之拉伸強度不夠難以滿足農機覆膜的要求。“需要進一步加強降解地膜在原材料、配方、工藝和技術等方面的研究，提高產品質量并降低產品成本，另外，要根據不同的作物和區域，選擇合理的降解地膜，并配套合適的農藝技術和應用模式，推廣應用降解地膜。”嚴昌榮說。

陳學庚說：“降解膜替代聚乙烯地膜是最終趨勢，但聚乙烯地膜在未來10~15年內仍是主流，兩者存在相當長的共存期。要將當年新鋪地膜全回收和耕層內殘留地膜逐步回收放在同等重要位置，不欠新賬，逐步還老賬，土壤中的殘膜含量就會逐漸減少，而實現殘膜機械化回收是必然舉措。”他認為，先進適用的殘膜回收機應滿足5項標準：要容易操作，不需要對機具進行復雜的調整，駕駛員進行簡單調整后即可正常作業；作業效率高、使用可靠性高；殘膜回收率能達90%以上，回收作業費成本不超過20元/畝；具備自動卷膜功能，回收的殘膜卷可方便集中堆放；回收后的殘膜含雜率要偏低，為資源化利用創造基本條件。2015年以來，陳學庚的團隊先后研制出16種殘膜回收機，獲得多項發明專利。在去年10月的現場作業演示中，部分機械的殘膜回收率可達80%~90%，這使我國機械回收殘膜有了很好開端。“接下來，我打算進一步完善這些殘膜回收機，爭取到2020年進入實用階段。真正實現對‘白色污染’的有效治理，還農業生產一片凈土。”

陳學庚最后建議，“國家盡快制定相應的政策和法規，逐步用法律法規去約束地膜的使用和回收，形成規矩。確立‘誰使用誰回收’的原則，嚴格規定當年新鋪地膜的殘膜回收率，達不到回收標準的，用經濟手段予以處罰，達到回收標準的，明確給予獎勵和補貼。”他最后表示：“殘膜回收是世界性難題，估計到2020年，我國會有新的起色，如果能夠做到增量不增加，存量就會逐漸減少。”