中國是世界上地膜使用量、覆蓋面積最大的國家，這片薄薄的塑料薄膜，為中國的糧食安全保障、蔬菜周年供應(yīng)等貢獻了巨大的力量，但同時，它也在土壤中留下了巨量難以降解的白色垃圾。從增產(chǎn)增收的白色革命到難以治理的白色污染，短短幾十年中，地膜究竟經(jīng)歷了怎樣的故事？新京報邀請中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研究員、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)膜污染防控重點實驗室主任、國際農(nóng)業(yè)塑料協(xié)會主席嚴(yán)昌榮，請他講述地膜背后的故事。
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一、地膜改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)明
傳統(tǒng)地膜，是由聚乙烯吹制的薄膜，我國的地膜厚度一般在10微米左右，薄的可達5微米。它是塑料工業(yè)發(fā)展的結(jié)果，也就是說，它是現(xiàn)代工業(yè)的產(chǎn)品。最早的地膜，是由英國和日本的科學(xué)家在上世紀(jì)50年代研究出來并用于農(nóng)業(yè)上的。嚴(yán)昌榮介紹。
薄薄的一層地膜，它的功能卻異常強大，尤其是增溫、保墑、雜草防除、壓鹽等，極大地改變了農(nóng)作物的生長環(huán)境，改變了農(nóng)業(yè)種植模式，它使得一些原本在高寒地區(qū)不能種植，或者種植效益不高的作物，可以良好生長。比如玉米，在我國西南、西北一些旱寒區(qū)，玉米生長所需要的溫度和水分不夠，很難成熟，只能作為飼料。但應(yīng)用了地膜覆蓋技術(shù)，在這些區(qū)域種植玉米就可以正常成熟和收獲了。地膜還有很多作用，比如除草，生活中常見黑色地膜、綠色地膜對透過的光線具有選擇性，可以抑制雜草萌發(fā)和生長，銀灰色地膜還具有驅(qū)蟲效果。防寒布
1978年，我國開始引進地膜，在地膜的引進應(yīng)用過程中，代表性的人物一是時任農(nóng)業(yè)部的副部長朱榮，他從日本帶回了第一卷地膜，并領(lǐng)導(dǎo)了地膜覆蓋技術(shù)在中國的推廣應(yīng)用；二是日本友人石本正一先生，他是最早向中國傳授地膜覆蓋技術(shù)的人，曾獲得國務(wù)院頒發(fā)的十位杰出國際友人中國國際科技合作獎等；三是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的王耀林研究員，他是我國最早從事地膜覆蓋技術(shù)研究的專家，在地面覆蓋栽培高產(chǎn)機理及應(yīng)用技術(shù)方面，取得了重大突破，直接帶動了地膜覆蓋技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。
二、地膜應(yīng)用使我國糧食產(chǎn)量增加30%
從1979年到1984年，是中國地膜發(fā)展史的第一階段，主要為引進實驗階段，重點是地膜產(chǎn)品的引進和模仿。1985年到1992年的第二階段，主要是技術(shù)完善階段，包括種植模式、覆膜機具研制等等。實現(xiàn)機械化鋪膜，是一個節(jié)點，嚴(yán)昌榮介紹，在西南和西北的山區(qū)、丘陵地帶，確實可以人工鋪膜，哪怕現(xiàn)在，也有很多人工鋪膜的。但在新疆、東北等平原地塊長度可達1000米，人工鋪膜非常難，而機器鋪膜技術(shù)的突破，使得地膜覆蓋大面積應(yīng)用成為可能。防寒布
從1993年開始，此后近20年中，可以稱為第三階段，技術(shù)應(yīng)用階段。這一階段，地膜覆蓋技術(shù)在中國高速發(fā)展，近年來，農(nóng)作物覆膜面積近3億畝，使用了全球75%的地膜。嚴(yán)昌榮說。
在許多區(qū)域，地膜覆蓋改變了農(nóng)業(yè)的種植模式，地膜覆蓋使作物水分利用率提高了30%左右，產(chǎn)量增加30%左右，這對保障我國農(nóng)產(chǎn)品安全供給做出了巨大貢獻。
不僅如此，地膜覆蓋技術(shù)還改變了我國一些農(nóng)作物的區(qū)劃分布，如許多原本不適宜在旱寒區(qū)種植的農(nóng)作物可以正常種植，最典型的是棉花，嚴(yán)昌榮介紹，上世紀(jì)80年代，我國棉花主產(chǎn)區(qū)主要分布在黃河流域和長江流域，新疆內(nèi)陸棉花種植面積不到全國播種面積的5%。而目前新疆內(nèi)陸棉區(qū)占全國棉花播種面積的70%以上，產(chǎn)量的80%以上，我國每年600多萬噸棉中，有超過500萬噸產(chǎn)自新疆，地膜覆蓋技術(shù)，尤其是膜下滴灌技術(shù)的應(yīng)用對新疆棉區(qū)至關(guān)重要。
三、污染地膜的另一面
但地膜的使用，并非全是好處，在增產(chǎn)增效，保障糧食、蔬菜、經(jīng)濟作物生產(chǎn)同時，地膜大量使用的副作用開始顯現(xiàn)，這就是地膜污染。
2012年以后，農(nóng)田地膜殘留污染問題受到社會各界的高度重視，地膜使用也因此進入了第四個階段，技術(shù)升級階段。嚴(yán)昌榮說。防寒布
為何地膜會造成污染，污染情況有多嚴(yán)重？嚴(yán)昌榮介紹，地膜的原料是聚乙烯，它在土壤中降解非常慢，可能需要百年才能降解。長時間、大規(guī)模的地膜應(yīng)用，加之回收困難，導(dǎo)致我國農(nóng)田地膜殘留污染問題日益嚴(yán)重。
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這主要來自三方面的原因。第一，回收沒有直接經(jīng)濟效益，是純粹的投入，如果是小面積使用，回收還有可能，但如果是大規(guī)模使用，回收就要投入非常多的人力，種植者不愿意做。第二，使用的地膜太薄，最薄的可能只有5微米，在經(jīng)過作物生長期后，碎片化很嚴(yán)重，很難回收，尤其是兩邊埋在土里的，回收更難，因此大量地膜被留在土壤中。第三，回收地膜出路不暢，沒辦法處理。回收以后怎么辦呢？燒了，填埋？都有很多問題和困難。
監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，我國農(nóng)田地膜殘留量很高，尤其是新疆、內(nèi)蒙古等省區(qū)，造成了嚴(yán)重的白色污染，塑料污染全球都有，但地膜污染只有我們有，所以需要格外重視。
2017年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部啟動農(nóng)膜回收行動，并出臺強制性國家標(biāo)準(zhǔn)《聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜》，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，提高了地膜厚度、力學(xué)性能、耐候性能和在產(chǎn)品合格證明顯位置標(biāo)示使用后請回收利用，減少環(huán)境污染字樣。新標(biāo)規(guī)定，地膜厚度不得小于0.010毫米，也就是10微米。
2020年7月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部再次發(fā)布《農(nóng)用薄膜管理辦法》，要求 農(nóng)用薄膜使用者應(yīng)當(dāng)在使用期限到期前撿拾田間的非全生物降解農(nóng)用薄膜廢棄物，交至回收網(wǎng)點或回收工作者，不得隨意棄置、掩埋或者焚燒。防寒布
地膜新國標(biāo)于2018年5月1日正式實施，然而，至今仍有不達標(biāo)的地膜在銷售和使用，各地也時常會曝出地膜抽查不合格的新聞。而農(nóng)膜的回收問題，同樣存在諸多困難。
為何新標(biāo)準(zhǔn)推行情況不盡如人意？嚴(yán)昌榮介紹，第一，成本問題，隨著地膜的減薄，單位耕地的投入地膜量少，生產(chǎn)成本就較低，而新標(biāo)準(zhǔn)下，單位農(nóng)田地膜投入量必然增加，成本也必然提高。第二，回收和處理方面，目前確實沒有太好的辦法進行回收和處理，還需要進一步探索。
四、生物降解地膜的研發(fā)和推廣
近年來，我國也一直在開展生物降解地膜的研發(fā)和推廣，2021年的中央一號文件，還特別提出要加強可降解農(nóng)膜研發(fā)推廣。
生物降解地膜是否是未來解決地膜污染的重要方向？嚴(yán)昌榮介紹，生物降解地膜是替代傳統(tǒng)地膜、解決地膜殘留污染的一種有效措施和手段之一，但目前還存在一些技術(shù)、經(jīng)濟方面的問題需要解決。
已有的試驗結(jié)果顯示，生物降解地膜在馬鈴薯、花生、煙草和水稻生產(chǎn)上已顯示出良好的效果，嚴(yán)昌榮介紹，總體上來說，生物降解地膜的研發(fā)和推廣還面臨巨大挑戰(zhàn)，未來要解決的問題，包括進一步提高生物降解地膜機械強度、提高產(chǎn)品破裂和降解的可控性、改善其增溫保墑能力等。此外，還需要進一步降低生物降解地膜的綜合成本。不過，從長遠看，隨著技術(shù)的改進和提高，生物降解地膜部分替代傳統(tǒng)地膜是解決地膜殘留污染的重要措施之一。防寒布
那么，當(dāng)前又該如何緩解乃至解決地膜污染問題呢？嚴(yán)昌榮建議，第一，少用。地膜的使用對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的作用非常大，在全國范圍，完全不用是不可能的，但在部分可用可不用的地方，應(yīng)該能減下來。第二，加強相關(guān)政策法規(guī)的執(zhí)行和監(jiān)督力度，改善傳統(tǒng)地膜質(zhì)量，提高可回收性，加強研究，突破地膜回收和回收地膜處理的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。第三，探索建立地膜應(yīng)用回收處理全產(chǎn)業(yè)鏈的責(zé)任共擔(dān)機制，明確整個產(chǎn)業(yè)鏈上各方的責(zé)權(quán)，尋求合理的處理辦法和途徑。
本文來源于：CCUS和生物能源材料、新京報