甘肃省中东部农户地膜应用及回收现状

严昌荣，戚瑞敏，薛颖昊，董闫闫，李 真，刘 勤，徐志宇

甘肃省中东部农户地膜应用及回收现状

严昌荣1，戚瑞敏1，薛颖昊2，董闫闫1，李 真1，刘 勤1，徐志宇2

（1. 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部农膜污染防控重点实验室，北京 100081；2. 农业农村部农业生态与资源保护总站，北京 100125）

为了解甘肃省中东部地区农户地膜应用、回收状况及其主要影响因素，于2019年3月26日—4月1日采用手机问卷方式，在甘肃中东部开展了地膜应用及回收情况调查。结果显示：调查区域主要种植有玉米、小麦、蔬菜和马铃薯等作物覆膜面积占种植面积的73.2%；种植不同作物的调查农户中，99.3%玉米种植户采用覆膜技术，28.5%、77.1%、57.9%和52.1%种植户分别对小麦、蔬菜、马铃薯和其他作物采用覆膜技术；甘肃省中东部地区地膜回收方式主要为人工捡拾，占调查对象的89.3%；回收残膜的农户中47.7%的农户将残膜交给回收网点，28.3%在地头焚烧，13.8%将其堆放田间，7.9%进行填埋处理，还有2.2%采取其他方式处理；调查作物的地膜回收作业率均在80.0%以上，其中蔬菜高达99.3%；按照人工回收作业的地膜离田率为80%和90%分别估算，2018年甘肃省中东部地区地膜回收率达74.2%和83.5%，其中蔬菜上地膜回收情况最好，分别为79.4%和89.4%。目前甘肃省中东部地区地膜回收工作仍存在回收难度大、回收机械化强度不够、回收地膜处置不当，政府支持力度不够等问题。政府和相关部门应加大地膜新国家标准宣传及执行力度，制定相关扶持和奖励机制，提高地膜回收的机械化程度，快速推动农膜回收及资源化利用工作，为合理应用地膜及农膜污染防控提供数据支撑。此外，手机调查地膜应用及回收系统的启用，能快速有效地获得一手数据，为未来全面快速获取中国地膜应用回收的基础数据提供借鉴。

地膜；回收；作物；手机调查；存在问题；政策建议

0 引 言

中国是世界上最大的塑料生产国和使用国，农用塑料薄膜（地膜和棚膜）每年投入量高达260万t，其中地膜年使用量约150万t，地膜覆盖面积近2 000万hm2[1-2]。新疆、甘肃等地是地膜应用最为广泛的区域，2016年甘肃省农作物地膜覆盖面积达到191万hm2[3-4]。根据自回归移动平均模型（auto-regressive integrated moving average model，ARIMA）预测，未来中国地膜年使用量和作物地膜覆盖面积将继续增加，2020年使用量将达199.3万t，2025年达227.9万t；2020年覆盖面积为2 033万hm2，2025年将达2 340万hm2（模型数据未显示）。地膜覆盖作为中国农业生产中重要的农艺技术之一，具有良好的增温保墒和防草功能，可显著增加粮食单产和作物水分利用效率24.3%和27.6%[5]，尤其是对西北干旱半干旱地区农作物种植的贡献较为显著。Li等[6]认为地膜覆盖技术对增加河西走廊灌溉水生产力的贡献高达42.3%。

地膜的广泛应用在保障粮食安全的同时，也带来了残膜在农田中大量积累的问题[1-2,7]。随着农膜产品的大量投入，农膜残留污染的问题日益突显[8-9]。大部分塑料残膜直至作物收获都没有移出地表[1]，西北地区是残膜污染最严重的地区，土壤中残膜量远远高于华北和西南地区[8]。在中国新疆棉花地中地膜残留量平均达259 kg/hm2，局部残留量最高达381 kg/hm2[2]。研究表明，残留塑料在土壤中积累会对地表和上层土壤的理化性质造成负面影响[10]。塑料薄膜的大量使用不仅增加了微塑料在土壤中的累积，还可以破坏土壤团聚体，从而降低土壤的通气和透水性，影响土壤结构，进而损害作物生长[11-13]。Moreno等[14-15]指出地膜覆盖降低了土壤微生物量碳氮含量，且土壤微生物量碳氮含量随地膜残留量的增加而显著降低。Ramos等[16]认为塑料残体可以富集土壤中的有机农药并引起有机农药向塑料基质内部迁移，引起土壤生境变化。因此，开展地膜回收及残膜污染防控工作十分迫切和必要。

随着国家相关政策的出台，甘肃省相关人员积极推动残膜回收工作，虽取得一定的成效[17-19]，仍存在一些亟待解决的问题[3,20-21]，尤其是地膜应用和回收状况和进度的基础数据缺乏。常规调查方法获得的有关数据大多在地膜覆盖和回收的作业“窗口期”之外，无法满足管理部门迅速及时掌握第一手数据，有效应对生产中可能出现的问题和需要。因此，本研究基于互联网技术，开展地膜应用及回收快速调查系统的研究，并以甘肃中东部农户为单元通过该系统开展调查工作，其主要目的有2个方面：1）了解甘肃中东部农户地膜应用、回收状况和主要影响因素，为推动地膜回收和残膜污染防控工作提供理论支撑；2）建立快速地膜应用及回收的调查系统，为未来全面快速获取中国地膜应用回收的基础数据提供借鉴。

1 调查时间和方法

调查在2019年3月26日－4月1日进行，调查2018年以来农户为单元的地膜应用与回收情况，截止时间为2019年3月31日。通过互联网技术，由被调查农户通过手机扫描二维码填写问卷并提交，通过后台汇总得到相关数据。农户地膜应用及回收调查手机客户端扫描二维码，计算机终端填报链接为https://jinshuju.net/f/RCImSX。

2 试验调查区域

此次调查工作，获得问卷775份，其中有效问卷769份。调查区域主要集中在甘肃省中东部的11个县（区），具体分布情况如图1所示。调查区域具体上报农户数如表1所示，上报农户数为永登县1户、康乐县225户、临夏县333户、合水县14户、华池县43户、环县10户、宁县2户、庆城县54户、西峰区1户、镇原县50户、正宁县36户。对地膜来源、覆盖状况、回收成本等进行了调查，并计算了地膜回收作业率和回收率。地膜回收作业率是农户的某种作物的地膜回收作业面积与该作物覆膜总面积的比，而地膜回收率是地膜回收作业过程中收获的地膜数量与投入数量的比。

图1 甘肃省中东部地膜回收调查点

表1 甘肃省中东部地膜回收调查区域上报农户数

3 结果与分析

3.1 调查区地膜来源和特点

调查数据显示，甘肃中东部地区农户获取地膜的途径主要包括4种方式，即从当地农资销售点购买、厂家直供、网点购买和其他。769户调查对象中，543户农民是当地农资销售点购买，占81.7%；9户是厂商直供，占1.2%；3户是从网店购买，占0.4%；129户是通过国家旱作农业项目、个体户和政府资助等获得，占16.8%（表2）。此次调查对象中75.8%的农民年龄在40岁以上，他们对地膜销售途径认知度不够，且更愿意相信当地农资销售点的推销，这也是大部分农户选择在当地农资销售点购买地膜的主要原因。

表2 甘肃省中东部地区调查农户地膜来源情况

为了提高地膜质量及其可回收性，2017年国家出台了强制性标准《聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜GB13735-2017》[22]，规定地膜厚度不得低于0.01 mm，并要求增加地膜强度和耐老化性。但部分厂家为节约成本，仍违规生产和销售超薄地膜。对甘肃省地膜样品进行抽检，结果显示10家生产商只有3家的地膜样品厚度及力学性能指标符合地膜新国家标准，其余7家生产商的地膜厚度均小于0.01 mm（表3）。此次调查中对于应使用符合国家新标准（厚度≥0.01 mm）地膜，71.0%农户表示知道，仍有29.0%农户表示不知道该项要求，而且有一定比例农户购买地膜时根本没有考虑这一点。

表3 甘肃省地膜样品抽检情况

注：此表中新国家标准力学性能指标为地膜厚度为0.01～0.015 mm时的指标参数。

Note: Mechanical properties in new GB are the index parameters when the mulching film thickness is 0.01～0.015 mm.

3.2 调查区作物和覆膜状况

受调查农户各作物种植面积、覆膜面积及农膜回收面积情况见表4。调查农户作物种植面积为588.4 hm2，覆膜面积为430.6 hm2，占种植面积的73.2%。其中，玉米覆膜率95.3%，蔬菜覆膜率为84.7%，马铃薯覆膜率为73.2%，小麦覆膜率仅为14.8%，其他作物覆膜率为63.3%。玉米（主要用作育种或青贮饲料）、蔬菜、马铃薯等作物覆膜率较高，能显著增加农户经济效益；小麦播种密度大，覆膜技术尚不成熟，人工成本高，经济效益不明显，故甘肃省中东部地区小麦基本不采用覆膜技术。

表4 甘肃省中东部地区调查农户种植作物和覆膜回收情况

在甘肃省中东部地区769户调查对象中，种植玉米的农民有729户，其中99.3%的农户对玉米进行覆膜；种植小麦的农民有221户，其中28.5%的农户对小麦进行了覆膜；种植蔬菜的农民有157户，其中77.1%的农户对蔬菜进行了覆膜；种植马铃薯的农民有202户，其中57.9%的农户对马铃薯进行了覆膜；167户种植其他作物的农民中，有52.1%的农户应用了覆膜技术（表5）。其中，调查对象中对小麦进行覆膜的用户均为种植面积小于1.3 hm2的小规模种植用户。

表5 甘肃省中东部地区农作物种植和覆膜农户数调查情况

3.3 调查区地膜回收及成本分析

调查数据显示，甘肃中东部农户对地膜的回收方式主要以人工捡拾为主，机械化程度较低。769户农户中有687户采用人工捡拾地膜，占调查农户的89.3%，4户采用回收机具进行地膜回收，占调查农户的0.5%，还有78户没有对地膜进行任何处理，直接翻耕到农田中，占调查农户的10.1%。甘肃省中东部地区主要采用人工捡拾而较少使用机械回收地膜的主要原因是调查对象种植作物规模较小（93.5%的为种植面积小于1.3 hm2的小规模用户），机械地域适应性较差且回收成本较高；也与甘肃省建立专业的人工捡拾服务队有关[23]。

此外，农户对回收的地膜主要采取网点回收的方式进行处理；不回收地膜的原因主要是农户认为回收难度大，且会处理不好等（表6）。

表6 甘肃省中东部地区地膜处理方式和不回收原因

对于回收后的地膜，回收后采取合适的方式处理是一个重要环节，农膜回收的去向调查结果表明（表6），有偿交给农膜回收网点占主流，有367户，占调查农户的47.7%，218户在地头进行了焚烧，占调查农户的28.3%，106户将其堆放田间，61户对回收地膜进行填埋处理，分别占调查农户的13.8%和7.9%，还有17户采用了其他方式，主要是直接交给回收企业，占调查用户的2.2%。集中处理残膜会产生集中、运输和处理等额外成本，大部分农户在没有任何补偿的情况下，为了便利和效益不会主动对农膜进行集中处理[4]。

农田地膜不回收的原因主要有回收难度大、回收后处理不好、回收成本高等（表6）。在此次调查中，367户认为地膜“回收难度大”是主要原因，占调查用户的47.7%；187户认为回收地膜不好处理是主要原因，占调查农户的24.3%，99户认为回收成本高是限制因素，占调查农户的12.9%；另外有116户认为回收后对地膜进行处理时运输费用高、农民缺乏回收意识是主要因素，占调查农户的15.1%。

甘肃省主要采用集体捡拾－定点收购－企业再加工的模式回收地膜，地膜回收过程包括捡拾、打包、运输、回收、再加工等，根据地膜回收及处理过程中投入的人力、电力等。笔者对地膜回收成本进行了估算，民勤县农户从地里到地头捡拾地膜的人工费用120元/m3，假设10×667 m2覆膜农田回收1 m3残膜，按每人每天捡拾面积5×667 m2计算，每人每天捡拾地膜的收入只有60元，费用相对较低，农民捡拾地膜的积极性不大；企业收购残膜的价格为120元/m3、打包和运输（距离在150 km以内）费用为50元/m3～60元/m3，回收后加工处理费150元/m3，按每12～13 m3残膜可产出1 t塑料颗粒计算，加上设备折旧、财务成本和环保成本等，生产1 t塑料颗粒的总成本为5 200元/t～5 500元/t，目前聚乙烯新料价格为8 300元/t～8 650元/t[24]，再生塑料颗粒的售价只能维持在5 000元/t～5 500元/t，企业回收地膜再加工生产塑料颗粒基本没有利润。据调查甘肃省酒泉市废旧农膜加工企业回收加工成本也普遍较大，利润相对较低，投入和产出不成正比，严重影响企业回收加工废旧农膜的积极性[25]。

3.4 地膜回收作业及回收率

地膜回收率的高低决定于回收作业率和地膜回收作业的离田率2个主要因素。根据农户调查数据，甘肃省中东部地区农户几种作物地膜回收作业率均在80%以上，其中蔬菜地膜回收作业率最高，高达99.3%（图2）。

图2 甘肃省中东部地区地膜回收作业率

考虑到作业方式不同，回收率会产生变化的实际情况，在目前条件下，按照人工回收作业的地膜离田率为80%和90%分别估算，2018年甘肃中东部农户的农田地膜回收情况总体不错，达74.2%和83.5%。其中蔬菜的地膜回收情况最好，地膜回收率分别为79.4%和89.4%，这说明农户对种植蔬菜的高效益农田的地膜残留问题关注度比较高，投入也比较大；其次是其他经济作物，地膜回收率分别为78.6%和88.5%；玉米地膜回收率分别为71.9%和80.9%，在几类作物中回收率一般，这是该地区最大面积的种植作物，回收率不高受多种因素影响，包括种植面积大、玉米气生根与地膜的相互缠绕导致回收困难等；马铃薯农田地膜回收率最低，在2种情景下分别只有66.8%和75.2%（表7）。

表7 甘肃中东部主要作物不同离田率下地膜回收率

4 存在问题

在此次调查中，笔者于2019年3月26日启用手机调查系统，4月1日结束，在为期8 d的时间里快速获得和分析了769份有效数据。手机快速调查系统，不受时间和地点限制，且后台汇总统计快捷准确，不仅解决了常规调查方法受地膜覆盖和回收作业时间限制的问题，还弥补了实地调查费工费时和统计效率低等缺点。为未来全面快速获取中国地膜应用回收的基础数据提供借鉴。

调查结果显示，尽管甘肃农膜回收工作取得一定的成效，但还存在地膜回收难度大、回收机械化强度不够、回收地膜处置不当，政府支持力度不够等问题。

4.1 地膜不达标仍然存在，地膜可回收性差

部分生产商和企业为节约成本，仍会违规生产和销售不符合国家标准的超薄地膜，超薄地膜的使用，会增加地膜回收难度和残留污染程度[26]。因此，应加强地膜新国标的宣贯力度，强制农户使用符合新国标的地膜，严格禁止超薄地膜流入市场，同时制订相关的监管和处罚条例，加强对市场的不合格地膜管制，从源头上降低地膜回收难度。

4.2 回收方式落后，机械化程度较弱

调查结果显示，甘肃省中东部地区地膜机械化回收比例较低。农民认为主要有以下3个原因：1）甘肃中东部地形对机械要求较高，机械的地域适应性较差；2）超薄、低强度地膜占有一定比例，破碎程度较高；3）机械化回收成本较高。因此，研发部门应加快地膜捡拾机械的研发，根据地域特征及机具的结构和工作原理等[27]，研究开发出适用性强、经济实惠的捡拾机械，提高地膜回收的机械化程度。

4.3 回收后地膜处置困难，易形成二次污染问题

目前，地膜回收的主要处置方式有网点回收、焚烧处理、堆放田间和深埋等。如果回收网点不妥善处理回收的废旧农膜，会造成新的环境污染；焚烧、堆放田间和填埋地膜的方式均会对环境造成二次污染。因此，政府应根据管理对象的不同，充分考虑农户、企业及管理者的相关利益，选择有效的政策手段[28]。如加大对农膜回收的扶持力度，监督建设回收网点；根据“谁污染，谁治理”的原则，督促生产企业对农膜进行回收，并建立相应奖惩机制，推动农膜回收和资源化利用。此外，相关部门应加强对废旧农膜回收加工企业的补贴力度，鼓励回收加工企业对废旧农膜进行深加工以提高收益。

4.4 政府支持力度有限，农民积极性不高

目前，甘肃中东部71.4%的调查农户表示没有地膜回收补贴，28.6%调查农户获得了回收补贴。地膜捡拾工作费工费时，直接经济效益低，农户回收地膜的积极性不够，宁愿地膜残留在农田。因此，应加大对地膜回收工作的宣传力度，增强农民对农膜污染危害性的认识，提高其自觉回收农膜的意识；可直接补贴集约经营区种植户购买地膜回收机械，对联产承包责任区捡拾和回收的地膜进行回购等。

5 结 论

1）手机快速调查系统方便快捷，能高效地获得一手数据，为全面获取中国地膜应用回收基础数据提供借鉴。

2）玉米为覆膜比例最高作物，覆膜率95.3%，小麦覆膜率较低，农膜回收大多采取网点回收办法，回收难度大、回收后不好处理等仍是导致农民不回收地膜的主要原因。

3）2018年甘肃省中东部地区地膜回收工作具有一定的成效，地膜回收作业率均在80.0%以上，按照人工回收作业的地膜离田率为80%和90%分别估算，地膜回收率达74.2%和83.5%。

4）甘肃省中东部地区地膜应用及回收存在的问题：地膜不达标仍然存在，可回收性差；回收方式落后，机械化程度较弱；回收后地膜处置困难，易形成二次污染问题；政府支持力度有限，农民积极性不高。政府和相关部门应加大地膜新国家标准宣传及执行力度，制定相关扶持和奖励机制，提高地膜回收的机械化程度，快速推动农膜回收及资源化利用工作。

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Application and recovery of plastic mulching film by farmers in central and eastern Gansu Province

Yan Changrong1, Qi Ruimin1, Xue Yinghao2, Dong Yanyan1, Li Zhen1, Liu Qin1, Xu Zhiyu2

(1.,/,,100081,; 2.,,100125,)

In order to investigate the application and recovery of plastic mulching film among farmers in central and eastern Gansu Province and its main influencing factors, we used mobile phone to carry out a questionnaire survey from March 26 to April 1, 2019. In the questionnaire, mulching area, recovery method, purchasing ways and et al were required to fill out. A total of 769 valid questionnaires were collected. The included areas were 11 counties (districts) in the central and eastern of Gansu province: Yongdeng, Kangle, Linxia, Heshui, Huachi, Huanxian, Ningxian, Qingcheng, Xifeng, Zhenyuan and Zhengning county. The main contents of the survey included: 1) access to plastic mulching film; 2) planting crops and mulching; 3) plastic mulching film recovery and treatment methods; 4) the rate of recycling mulching film. The results showed that the total planting area was 588 hm2and the main crops were maize, wheat, vegetables, potatoes, and so on. The mulching area of these crops accounted for 73.2% of planting area. In this survey, 99.3% of farmers adopted film mulching technology for maize, and 28.5%, 77.1%, 57.9% and 52.1% for wheat, vegetables, potatoes and other crops, respectively. In the central and eastern Gansu Province, 89.3% of farmers in this survey recycled mulching film by artificial picking up. Of the farmers who recycled the residual film, 47.7% gave it to the recycling networks, 28.3% burned it in the field, 13.8% piled it up in the field, 7.9% disposed it by landfill, and 2.2% adopted the other methods to treat the residual film. The mulching film recovery rates of the surveyed crops were all above 80.0%, among which the vegetable was up to 99.3%. When the leaving field rate of mulching film was 80% and 90%, the recovery rate of mulching film in vegetables was the best, reached to 79.4% and 89.4% in 2018, respectively. To sum up, there were 4 main problems of plastic mulching film recycling process: 1) the non-standard and non-recyclability of plastic mulching film; 2) backward recovery method and weak degree of mechanization; 3) difficult to dispose after plastic film recovery, and easy to cause secondary pollution; 4) limited government support and low enthusiasm of farmers. The government and relevant departments should strengthen the publicity and implementation of the new national standards of plastic film, improve the mechanization degree of plastic mulching film recycling. Thus, promoting the recycling and resource utilization of agricultural film, and providing data support for the rational application of plastic film and the prevention and control of agricultural film pollution. In addition, mobile phone survey of plastic mulching film application and recycling system can quickly and effectively obtain primary data, and is an effective and rapid acquisition method of basic data of plastic film application recycling in China in the future.

films; recycling; crops; mobile phone survey; problems; policy recommendations

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.15.026

S19

A

1002-6819(2019)-15-0211-06

2019-04-24

2019-07-10

国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项（2017YFE0121900）；国家公益性行业（农业）科研专项“残膜污染农田综合治理技术方案”（201503105）；农业农村部农业生态环境保护专项（2110402）

严昌荣，博士，博士生导师，主要从事旱作节水农业、地膜应用与污染防控研究。Email：yanchangrong@caas.cn

严昌荣，戚瑞敏，薛颖昊，董闫闫，李 真，刘勤，徐志宇. 甘肃省中东部农户地膜应用及回收现状[J]. 农业工程学报，2019，35(15)：211－216. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.15.026 http://www.tcsae.org

Yan Changrong, Qi Ruimin, Xue Yinghao, Dong Yanyan, Li Zhen, Liu Qin, Xu Zhiyu. Application and recovery of plastic mulching film by farmers in central and eastern Gansu Province[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(15): 211－216. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.15.026 http://www.tcsae.org