甘肃省地膜回收利用机制新探索

地膜覆盖技术带来巨大经济效益的同时也带来了一系列的生态环境问题,如何防控废旧地膜残留已经成为农业资源环境领域关注的热点问题。废旧地膜是可再生利用资源,如何回收是农业实现可持续发展的关键点。通过收集相关资料,对甘肃省在废旧地膜残留治理工作中形成的地膜回收机制进行整理和总结,基于工作实践,探索建立了"谁生产、谁回收""以奖代补""以旧换新""以膜易物""谁使用、谁治理"等多种行之有效的地膜回收工作机制,实现了从"回收难"向"可回收"转变,有效破解了地膜回收难题,以期为地膜高效回收、资源高效利用和农业绿色发展提供参考。甘肃省从制度体系层面形成的地膜回收机制,为省情相似地区废旧地膜残留防控提供了有效路径,积累了有益经验。

甘肃农田耕层土壤地膜残留分布特征及影响因素

甘肃是全国地膜用量、覆盖面积较大和覆盖时间较长的省份,地膜覆盖种植产生的残留地膜是影响农业绿色可持续发展的一个突出问题。通过在甘肃全省主要覆膜农田布设960个监测样地,结合样品采集与农户调查方式,对0~30 cm耕层土壤地膜残留分布特征及影响因素进行调查,评估农田地膜残留现状,为防控治理提供工作参考。结果表明:960个样地耕层土壤均有不同程度的地膜残留,地膜残留量为0.02~204.75 kg·hm^(-2),地膜残留量中位数为12.96 kg·hm^(-2)。地膜残留量处于清洁阈值(<75 kg·hm^(-2))、轻度污染阈值(75~120 kg·hm^(-2))、中度污染阈值(120~270 kg·hm^(-2))、重度污染阈值(>270 kg·hm^(-2))的样地占比分别为97.6%、1.8%、0.6%、0,轻度、中度污染阈值样地大多位于河西灌溉农业区,而所有县域、市域、区域农田地膜残留量全部小于75 kg·hm^(-2)。地膜残留量受覆膜年限、种植作物类型、种植户类型、回收方式等因素影响:覆膜年限11~20 a、>20 a地膜残留量显著高于6~10 a(P<0.05),呈现出年限越长残留量越大的趋势;制种作物地块地膜残留量最大、设施蔬菜地块地膜残留量最小,前者达到后者的7倍左右,制种作物、经济作物、玉米、马铃薯、露地蔬菜、中药材地块地膜残留量显著高于设施蔬菜(P<0.05);合作社地块的地膜残留量显著高于一般农户(P<0.05),约为一般农户的1.5倍;农田残膜通过人工捡拾、人工捡拾+机械回收、机械回收3种方式进行离田回收,并以人工捡拾为主,但是人工+机械回收的地膜残留量显著高于人工回收(P<0.0001);相对而言,种植作物类型是造成研究区地膜残留量空间变化的主导因素。残膜由农户回收整理后通过商贩到田现场收购、网点组织统一回收或农户自行以旧换新3种方式转运到加工企业进行再生加工后全部得到资源化利用。调查表明,甘肃农田耕层土壤地膜残留空间分布差异较大,总体上处于较轻水平,呈现出少数样地污染、面上整体清洁的特征。建议以减量、回收、替代并重思路为导向进一步做好地膜残留防控工作。本研究可为进一步完善甘肃地膜科学使用回收政策和机制提供数据支撑。

地膜源头减量化技术可行路径探讨

为了有效减少地膜投入和减轻地膜残留,本研究分析了国内农用地膜应用现状,归纳了地膜源头减量化技术可行路径。指出地膜覆盖具有"覆膜面积大、应用区域广、覆盖作物多"的特点,地膜残留具有"时限积累性、区域差异性、分布多态性"的特征。认为旧膜重复利用、生物降解地膜替代、秸秆覆盖技术替代、保水剂施用、耕作栽培模式优化等5类技术在地膜减量投用方面具有一定可行性,但需进一步研究总结和配套完善。建议集成减量技术、减量产品和减量模式,构建综合配套应用体系是地膜源头减量化技术路径的发展方向。

甘肃马铃薯产业现状与发展对策

阐述了甘肃省马铃薯产业发展现状及存在的问题,提出了加强品种育引、加强技术支撑、加强机械化应用、加强产品研发的发展对策。

甘肃省农业土壤邻苯二甲酸酯累积特征及来源分析

为了解甘肃省农业土壤中邻苯二甲酸酯(PAEs)的组成及累积特征,采集了甘肃省4种农业土壤共41个土壤样品,利用气相色谱单四级杆质谱联用仪(GC-MS)分析了6种PAEs化合物含量.结果表明,甘肃省农业土壤中6种PAEs化合物,平均值为432.4μg·kg^(-1),土壤中DMP、DEP、DnBP、DEHP和DNOP检出率为100%,BBP均未检出.甘肃省4种农业土壤PAEs平均值大小顺序依次为:温室>农田(露地)>森林>草原,参照美国土壤6种优控的PAEs控制标准,邻苯二甲酸二正丁酯(DnBP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP)超标率分别为94%、28%和27%,其余3种均未超标.不同农业土壤中的PAEs组成由于其来源不同而具有差异性,6种不同PAEs单体中DEHP和DnBP组分占比较高,是甘肃省农业土壤中PAEs的主要污染物.本研究中土壤PAEs、DEHP含量分别与农田地膜残留量呈显著的正相关关系(P<0.05).总体上,甘肃省河西地区土壤PAEs含量明显高于陇东地区.

不同砷水平下小麦砷迁移累积特征及健康风险评价

通过研究土壤在不同浓度As污染条件下的小麦生长发育及As迁移富集特征,以评估不同As浓度胁迫下小麦籽粒的健康风险,进而提出适宜甘肃省小麦生产实际的土壤As污染临界值。以灌淤土为研究对象,以春小麦品种宁春4号为指示作物,参照《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中土壤As风险筛选值,按照土壤质量标准0~3倍As含量设置7个浓度梯度,进行了土壤-小麦系统As毒性盆栽试验。结果显示,不同浓度As胁迫下,小麦根系、茎叶、籽粒中As含量均随土壤As浓度的增加而增加,小麦植株不同部位的As含量由高到低的顺序为根系、茎叶、籽粒。小麦不同部位对As的富集能力表现为:根系>茎叶>籽粒,且根系、茎叶As富集能力随着土壤中As浓度的增加大体呈先增加后减小的趋势。As在小麦植株中转运系数表现为TF茎叶/根>TF籽粒/茎叶>TF籽粒/根,以根系向茎叶迁移过程为主。以甘肃省成人为评价对象,利用人体健康风险评价模型,采用靶标危害系数法(THQ)得出,除对照不添加As2O5处理外,其余As胁迫各处理的小麦籽粒人体健康风险系数均超出USEPA推荐的最大可接受风险临界值(即THQ>1.00),且随土壤As含量增加呈先升高后降低的趋势。根据甘肃省当地居民饮食习惯,结合人体健康风险评价模型,认为甘肃省小麦安全生产土壤推荐As浓度应低于29.200 mg/kg。

番茄秸秆原位还田配施腐解菌剂对番茄生产的影响

为探索茄果类蔬菜秸秆废弃物肥料化利用途径,于2019年设定番茄秸秆全量原位还田及腐解菌剂的配施试验:C,无番茄秸秆+无腐解菌剂;T1,番茄秸秆+无腐解菌剂;T2,番茄秸秆+菌剂1‘源动力’(1 kg·666.7m^(-2));T3,番茄秸秆+菌剂2‘有纯’(3 kg·666.7m^(-2));T4,番茄秸秆+菌剂3‘沃宝’(2 kg·666.7m^(-2)),分析其对土壤特性和下茬番茄长势和产量的影响。结果表明:与对照相比,番茄秸秆原位还田降低土壤pH,显著增加土壤有机质、速效磷和速效钾含量(P<0.05),其中成熟期T2处理有机质含量分别比T1、T3、T4和C显著高7.3%、8.1%、14.2%和26.9%;番茄秸秆腐熟后T2处理速效磷含量分别比C、T1、T3、T4处理高24%、11.3%、4.4%和8.7%。番茄秸秆还田+腐解菌剂显著提高细菌和放线菌数量,其中放线菌数量远高于细菌和真菌数量。番茄秸秆还田对番茄的生长势和产量影响显著,增产的主要原因是番茄秸秆还田提高了单株坐果数,其中菌剂‘源动力’的增产效果优于‘有纯’和‘沃宝’。分析产量及其构成性状与土壤环境因子间的关联性发现,土壤有机质含量、速效磷含量、放线菌数量与单株坐果数和单株产量间呈正相关关系,其中有机质与单株坐果数的相关性(R^(2)=0.75),高于其与单株产量间的相关性(R^(2)=0.31)。以上结果表明,番茄秸秆原位还田配施腐解菌剂改善了土壤微生物数量比例,增加了土壤速效养分和有机质含量,通过改善土壤特性促进番茄植株的生长,使单株坐果数增加而提高产量。

不同厚度地膜对废旧地膜残留、回收影响及其使用选择概述

以已有研究文献为基础,概述了不同厚度地膜残留与回收的研究,并对地膜选择使用进行了探讨,以期为农业生产和环境保护协调发展提供参考。结果表明:不同厚度地膜覆盖后地膜残留情况因作物不同而异,地膜越厚,残留量越低,达到一定厚度后,残留量差异并不显著,超过一定厚度后,由于单位面积残片质量增加,反而出现残留量增加现象。使用厚地膜可有效提高地膜可回收性,但当地膜达到一定厚度后,其回收率差异并不显著;机械化回收是趋势所向,除注重地膜强度外,也要考虑地膜厚度影响。在农业生产中,选择使用的地膜偏薄或偏厚均不适宜,大多学者建议的厚度介于0.008~0.012 mm,具体应统筹考虑地膜覆盖效益与生态效益最优效应选择使用。

农田残膜对耕地土壤质量的影响简述

从农膜残留对土壤理化性状、土壤微生物、土壤酶活性、土壤呼吸作用、农作物生长发育及对土壤微塑料等的影响进行了综述,并对农膜残留的治理进行了展望。

CNKI期刊视域下降解地膜研究态势文献计量分析

以CNKI《中国学术期刊网络出版总库》为检索源,利用文献计量学方法,分析1987—2018年国内降解地膜研究态势。结果显示:降解地膜研究文献数量偏少,近10年来其速度和数量呈上升趋势;研究区域全国各地区均有涉及,新疆、甘肃、山东是研究靠前的3个地区;研究情报源分布较为广泛,但高质量载文期刊较少;研究人员分散不稳定,核心作者不突出;科研和教学单位是主要研究机构,研究内容多为应用降解地膜后对土壤水热及作物产量的影响,而在降解机理、环境安全方面的研究比较缺乏。建议降解地膜今后的研究方向和趋势应满足"五性一配套"综合体系,即:功能性、操作性、可控性、经济性、安全性和配套性。

甘肃省农用地土壤环境质量类别划分方法

简述了常用的耕地土壤环境质量评价方法,按监测数据单因子评价、多因子评价、评价单元的确定及农产品安全性辅助判定等方面阐述了耕地土壤环境质量类别划分的技术流程,探讨了甘肃省耕地土壤环境质量类别划分存在的问题及改进建议,为将来林地、草地等进行土壤环境质量类别划分提供方法参考。

地膜对农田土壤及玉米籽粒邻苯二甲酸酯累积状况的影响

为探讨邻苯二甲酸酯(PAEs)在土壤-植物系统中的残留和累积状况,检测了不同厚度(0.012、0.010、0.008 mm)和不同降解类型地膜中PAEs的含量,动态比较了地膜处理方式(填埋和暴晒)对PAEs在土壤中的残留情况,通过田间试验分析了不同覆膜年限(5、15、25 a)对土壤和玉米籽粒PAEs累积的影响。结果表明:0.012 mm的加厚地膜PAEs含量高于普通(0.008 mm)地膜,可降解地膜中PAEs的含量高于PE地膜,检出PAEs同系物分别为DMP、DEP、DBP、DEHP和DNOP共5种,其中DBP和DEHP含量较高。大田处理90 d后发现,不同降解类型地膜填埋处理的土壤PAEs含量平均高出暴晒处理1.49倍,表明土壤PAEs含量受地膜处理方式的影响。随着覆膜种植年限的延长,玉米地土壤PAEs累积增加,其中以DBP和DEHP增加最明显。玉米籽粒中仅检测到PAEs同系物DBP,且土壤中PAEs含量与籽粒中的呈显著正相关,说明玉米会吸收土壤中的PAEs并转移到籽粒中。

基于图谱可视化的尾菜利用研究态势分析

基于科学计量学与信息可视化分析方法,借助Cite Space软件从CNKI和WOS库筛选出2000—2020年的1006篇文献,分析发文刊物、研究者及科研单位、关键词共现网络图谱、突现关键词、研究历程时空聚类,揭示近20 a(年)有关尾菜利用和研究的热点及趋势,为今后的相关研究提供科学借鉴。中国在尾菜利用研究方面的发文量在国际上处于领先地位,国内关于尾菜利用研究的研究体系主要在西部的甘肃省。分析关键词聚类结果显示,有关尾菜的研究有资源化利用和污染防治与治理2个方面,其中资源化利用是重点,主要体现在能源化、肥料化、饲料化、原料化和基质化5个层面。有效利用尾菜资源有利于解决尾菜引起的环境污染问题,促进蔬菜产业可持续发展。

国内外农用地膜使用政策、执行标准与回收状况

农用地膜覆盖技术具有良好的增温、保墒、除草等作用,已成为中国农业生产上不可或缺的农艺措施,为作物增产增收和保障中国粮食安全做出了巨大贡献。由于长期重使用、轻回收,随着农用地膜的用量和覆膜年限增加,废旧地膜在土壤中的残留量逐年增多,残膜污染已严重影响农业生产和自然环境,成为影响中国农业可持续发展的突出问题。中国的农用地膜污染防治工作总体起步较晚,虽然取得了一定成效,但还面临着政策不健全,监管有难度,执行不到位,回收、替代技术不成熟等困难和问题,防治任务依然艰巨。文章通过深入分析欧美与日本发达国家农用地膜推广使用方面的相关政策及标准,总结归纳了国内外农用地膜管理和回收经验,为今后制定出台适应中国国情的农用地膜管理政策提供参考。建议:(1)推进全程监管,出台相关法律规章,明确生产、流通、使用等各环节的监管责任,建立全程监管体系,从源头上杜绝脱标地膜进入市场、铺进农田;(2)推进源头减量,开展地膜覆盖技术适宜性评价,强化地膜使用控制,对水热资源条件较好的地区,减少地膜覆盖或不再使用地膜,对资源禀赋较差的地区,提高地膜使用效率,降低使用强度;(3)推进回收利用,推动完善政府扶持、市场主导的农膜回收利用体系,探索农膜回收利用长效机制,推动建立区域性绿色补贴政策;(4)推进技术创新,依托科技平台,加大新产品、新设备的研发力度,加强可降解地膜产品和技术跟踪,制定完善评价标准体系。