2022-11-02 17:20
在上個世紀,有一種草莓種植技術,通過給植株“蓋一層被子”,減輕雨水對草莓植株的打擊、減少土壤中水分的蒸發,促進植株對水分的吸收和生長發育,使土壤保持適宜的溫度和濕度,這種技術還有利于肥料的腐熟和分解,提高土地肥力,防止水土流失,并且它的成本低、使用方便。
? ? ? ?這就是農田地膜覆蓋技術。到如今,我國已經成為世界上地膜使用量最多、覆蓋面積最大的國家。每年要用掉大約145萬噸地膜,占全球總量的75%,農作物覆蓋面積近3億畝。
當然,與任何一個技術一樣,在享受其帶來好處的同時,必然也要面對其負面影響。地膜難以回收,帶來了不可忽視的污染問題。
調查資料顯示,長期覆膜農田土壤中地膜殘留量在71.9~259.1kg/hm2之間,從區域上看,西北農田土壤中殘膜量要遠高于華北和西南地區。
地膜殘留污染主要危害表現在:阻礙土壤毛管水和自然水的滲透,影響土壤吸濕性,降低土壤通透性,影響土壤微生物活動和土壤肥力,土壤中殘膜導致作物出苗慢,出苗率低,缺苗斷壟等現象嚴重。此外,殘膜碎片可能與農作物秸稈和飼料混在一起,牛羊等家畜誤食后造成腸胃功能紊亂或者死亡。漫天飛舞的殘膜影響環境美觀,還造成“視覺污染”等問題。
在生態環境保護受到高度重視的當下,地膜究竟該不該用,怎么用,成為了大家最為關心的話題。如何才能實現增產增收與環境保護之間的平衡?
地膜究竟該不該用?
1、探討這個問題之前,我們先來看看地膜的工作原理:
地膜覆蓋的作用機理是,通過提高地溫、抑制地表水分蒸發、抑草滅草、抑鹽保苗、增加冠層下光照均勻程度和增加反射光,改善農作物生長發育條件,抗御不良環境。
一般情況下,地膜覆蓋能夠使作物生育期平均地溫提高3~6℃,使0~20cm土壤含水量分別高2.6~3. 5個百分點,農田降水利用率大幅度提高。
2、農業生產已經離不開地膜
統計數據顯示,我國每年農作物播種面積近25億畝,其中作物覆膜面積近3億畝,農作物地膜覆蓋比率在12.7%左右;地膜覆蓋技術應用使得作物產量和水分利用效率分別增加30%,初步估算,我國地膜覆蓋技術使農作物增產所帶來的直接經濟效益在1200億元/年~1400億元/年。
在北方,該技術應用擴大了玉米種植區域,北界北移2~3個緯度,播種時間提前5~10天,每年增產玉米100億~150億公斤,貢獻了相當于全國玉米總產量的5%~8%。
地膜覆蓋使西北內陸棉區迅速擴大,棉花播種面積從上世紀80年代不到10%上升到2010年代的31.8% ,每年增產棉花150萬~200萬噸,貢獻了相對于全國棉花產量的20%~30%。
地膜覆蓋使小麥、玉米和水稻這3種主要谷物年總增產3000萬噸,相當于額外增加390萬公頃耕地用于生產糧食。
中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所的專家們,為了全面了解地膜覆蓋對我國農作物的產量、經濟效益和水分利用效率的影響,他們通過整合分析我國1979年以來田間試驗大數據發現,地膜覆蓋可使51種作物產量平均提高45.5%,水分利用效率平均提高58.0%。
可以說,地膜為農產品增產增收,保障糧食安全、蔬菜周年供應做出巨大貢獻。但是,面對地膜覆蓋技術所產生的殘留污染問題,有何解決方案呢?
研究揭示地膜微塑料造成農藥吸附和降解過程變化的作用機制
近日,中國農業科學院棉花研究所棉花蟲害防控與生物安全團隊開展了地膜殘留對土壤中殘留農藥吸附和降解環境行為的影響研究,發現地膜微塑料的存在影響土壤對殘留農藥的吸附和降解過程,農藥極性及地膜的狀態是造成該結果的重要因素。研究結果為解析土壤環境中殘留微塑料與農藥之間的相互作用機制提供了重要理論基礎。
微塑料作為一種新興的持久性污染物,已成為全球關注的焦點。先前研究表明,水環境中殘留的農藥能夠吸附在微塑料上,延長了農藥殘留時間。然而,鮮有研究探討土壤環境中不同類型或狀態的塑料薄膜微塑料對殘留農藥吸附和降解環境行為的影響。開展該研究將為解析土壤環境中殘留微塑料與農藥之間的相互作用機制提供新的見解。
該研究選取吡蟲啉和丙炔氟草胺兩種棉田常用農藥,以及全新、老化塑料地膜和全新可降解地膜三種狀態的地膜,在室內人工氣候箱進行吸附和降解的環境行為實驗。結果表明,三種地膜微塑料減緩了農藥在土壤中的快速吸附階段,延遲了吸附到達平衡的時間,增強了土壤系統對兩種農藥的吸附強度,且這種吸附強度隨著地膜微塑料的老化而增強。三種地膜微塑料還影響兩種農藥的降解過程,新地膜促進兩種農藥的降解,而老化地膜和可降解地膜延緩兩種農藥降解。進一步研究發現,農藥極性和地膜的表面結構和官能團是地膜-土壤系統中農藥吸附和降解差異的潛在重要原因。該結果促進了地膜微塑料等農業面源污染物的環境影響評價和治理研究。
相信隨著研究的深入,專家們會從根本上解決,地膜“白色污染”的問題,徹底落實綠色發展理念。
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