很多朋友都有印象,在我國農(nóng)村,農(nóng)民種地大多會在地里鋪上一層薄薄的塑料膜,就像給土地蓋一層被子。我國是上世紀70年代末從日本引入,并在全國廣泛推廣應(yīng)用的,到如今,已經(jīng)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(nóng)作物覆蓋面積近3億畝。
地膜覆蓋對農(nóng)業(yè)節(jié)水和增產(chǎn)效果是十分顯著的,它可以讓作物水分利用效率和產(chǎn)量分別提高30%左右,每年在國內(nèi)產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益1200億—1400億元。
地膜覆蓋技術(shù)引進中國幾十年來,為農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)增收,保障糧食安全、蔬菜周年供應(yīng)等做出巨大貢獻的同時,也因難以回收和降解在土壤中留下巨量的地膜殘片,帶來了不可忽視的污染問題。
在生態(tài)環(huán)境保護受到高度重視的當下,從“白色革命”到“白色污染”,地膜如何才能實現(xiàn)增產(chǎn)增收與保護環(huán)境、減少環(huán)境污染之間的平衡?地膜的生產(chǎn)、銷售、使用、回收以及管理等各環(huán)節(jié)應(yīng)承擔(dān)怎樣的責(zé)任?
近日,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)會主席嚴昌榮接受《財經(jīng)國家周刊》記者采訪,對上述問題進行了深入解讀。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)離不開地膜
《財經(jīng)國家周刊》:目前我國的地膜使用情況如何,地膜的引進和廣泛應(yīng)用,對我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展做出了怎樣的貢獻?
嚴昌榮:地膜覆蓋是保障我國農(nóng)產(chǎn)品安全供應(yīng)的關(guān)鍵舉措之一,已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)之一,浸入農(nóng)業(yè)的骨髓,在西北一些地區(qū),沒有地膜農(nóng)民就不知道怎么種地,已經(jīng)成為一種事實存在。
我國每年農(nóng)作物播種面積近25億畝,其中作物覆膜面積近3億畝,農(nóng)作物地膜覆蓋比率在12.7%左右;地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用使得作物產(chǎn)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(shù)使農(nóng)作物增產(chǎn)所帶來的直接經(jīng)濟效益在1200億—1400億元/年。
地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品安全供給的貢獻應(yīng)該得到充分肯定,如果沒有地膜覆蓋技術(shù),我們一些農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)肯定會出現(xiàn)問題,如棉花、蔬菜等,從宏觀上來說,我們已經(jīng)回不到不用地膜的時代了。
《財經(jīng)國家周刊》:為什么不能不用地膜,不用會怎樣?
嚴昌榮:由于地膜原料是聚乙烯,在塑料污染成為全球最為熱門話題的情況下,地膜應(yīng)用與殘留污染也成為公眾廣泛關(guān)注的焦點。許多人在談地膜,談地膜應(yīng)用與殘留污染,但這片地膜承載著什么,與農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民的利害關(guān)系是什么,需要深入思考。地膜應(yīng)用與回收已經(jīng)遠遠超出了農(nóng)業(yè)、環(huán)境本身的范疇,需要我們認真審視和對待。
地膜覆蓋使得農(nóng)作物水分利用效率和產(chǎn)量提高30%,這不是一個簡單的數(shù)字,而是實實在在關(guān)系農(nóng)產(chǎn)品安全供給的大事。地膜覆蓋技術(shù)之所以在我國得到廣泛應(yīng)用,與我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件有很大關(guān)系,我國北方早春的干旱低溫,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響是致命的,地膜覆蓋增溫保墑功能恰恰有效解決了這一問題。沒有地膜覆蓋技術(shù)之前,我國許多區(qū)域,如寧夏中南部山區(qū)、西南山區(qū),由于溫度低和水分不足,玉米產(chǎn)量極低,或者根本沒法成熟,而有了地膜覆蓋技術(shù),在這些地區(qū)就可以種植玉米了,而且獲得高產(chǎn)。
還有一個典型的例子是棉花。上個世紀八九十年代,我國棉花種植主要在黃河流域和長江流域,二者的播種面積接近全國播面的90%,新疆棉區(qū)只有不到10%,由于地膜技術(shù)應(yīng)用,目前新疆成為我國的棉花主產(chǎn)區(qū),種植面積占全國70%以上,產(chǎn)量占83%。如果沒有地膜覆蓋技術(shù),新疆的棉花生產(chǎn)將急劇下滑,產(chǎn)量馬上會出現(xiàn)30%以上的下降,而且我們也不可能找到能夠替代新疆棉花的生產(chǎn)區(qū)域,這是我們不可承受之重。
地膜殘留已對農(nóng)業(yè)和環(huán)境造成危害
《財經(jīng)國家周刊》:外界普遍認為地膜的廣泛利用,在增產(chǎn)增收的同時也對土壤造成污染,我國地膜污染的情況如何?
嚴昌榮:地膜在使用過程中,確實存在污染。從全球范圍看,我們大約使用了全球75%的地膜,沒有哪個國家像我們這么廣泛、大量地使用地膜覆蓋技術(shù),作為技術(shù)使用后的另一個方面,地膜殘留污染也就產(chǎn)生了,所以,塑料污染是全球的,而地膜殘留就成為了我國一項特有污染問題。我國農(nóng)田地膜殘留量有自北向南、自西向東遞減的區(qū)域特征,這與地膜應(yīng)用的情景完全一致。根據(jù)已有調(diào)查研究結(jié)果,我國農(nóng)田地膜殘留污染嚴重區(qū)域主要是在西北地區(qū),如新疆、河套灌區(qū)、張家口等,一些地區(qū)的農(nóng)田地膜殘留量已超10千克/畝。
綜合看,我國農(nóng)田地膜殘留污染發(fā)生主要原因有以下幾個方面。
第一,地膜質(zhì)量差,可回收性差。“又要馬兒跑又要馬兒不吃草”確實害死人,隨著技術(shù)和工藝的發(fā)展,在追求低成本的驅(qū)動下,地膜越吹越薄。2019年,相關(guān)機構(gòu)通過電商平臺和農(nóng)資銷售市場隨機獲得了104個地膜樣品,委托第三方檢測機構(gòu)按照地膜國標(GB13735-2017)對其相關(guān)指標進行檢測,結(jié)果顯示104個地膜樣品中符合國標強制性指標要求的僅2個,不合格率達98.1%,其中低于10微米樣品占95.2%,低于8微米樣品占85.6%,低于6微米樣品占62.5%。這種超薄地膜在應(yīng)用后基本上都破裂嚴重,沒有可回收性。而日本、歐洲應(yīng)用的地膜厚度在一般在20微米以上,在作物收獲后仍然保持較高的機械強度,易于回收。
第二,應(yīng)用規(guī)模大,模式多樣,回收難度大。我國的農(nóng)作物地膜覆蓋比率高、涉及農(nóng)作物種類多,幾乎在全國從北到南所有省區(qū)都有應(yīng)用。由于區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的不同,不同區(qū)域應(yīng)用目的也存在差異,北方要增溫保墑,南方是要防雜草,所以我們對地膜的依賴度是非常高的。主要作物覆膜面積近3億畝/年,而全歐洲和日本分別只有640萬畝/年和200萬畝/年,主要用在蔬菜和園藝作物上,比如蘿卜、薯類、煙草等,沒有大規(guī)模應(yīng)用。多作物、多模式和廣大區(qū)域也必然要求回收方法、工具和形式的多樣性,也導(dǎo)致回收難度大。
第三,回收技術(shù)和機具無法滿足生產(chǎn)需要。除了上述兩個原因外,地膜回收的技術(shù)和機具的缺乏和性能不足,在很大程度上影響了地膜回收作業(yè),尤其是地膜回收對作業(yè)機具的專用性、穩(wěn)定性要求高,使得地膜回收的困難較大。
《財經(jīng)國家周刊》:地膜污染的危害有哪些?
嚴昌榮:目前,地膜殘留已給局部地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境造成了不利的影響和危害,尤其是新疆內(nèi)陸棉區(qū)。主要體現(xiàn)在3個方面,一是影響棉花播種作業(yè),增加勞動力投入,嚴重影響了播種作業(yè)效率和質(zhì)量。二是增加農(nóng)事作業(yè)工序,降低棉花產(chǎn)量水平。由于地膜殘留,每年棉花收獲后和第二年播種前需要進行地膜回收,每畝增加作業(yè)成本30元,新疆全區(qū)地膜回收作業(yè)需增加投入11.4億元。同時,長期覆膜棉田,如果不進行地膜回收處理,棉花播種質(zhì)量下降,空穴率、爛籽率會提高,產(chǎn)量也會受到一定程度的影響。三是降低棉花產(chǎn)品質(zhì)量,影響農(nóng)民經(jīng)濟收入。殘膜隨著機械采收混入棉花,是造成新疆棉加工品質(zhì)差、價格低,無法適應(yīng)高端紡織需求的主要原因之一。
除了新疆棉花生產(chǎn)受到影響,產(chǎn)生經(jīng)濟損失外,華北地區(qū)的花生因地膜殘留造成的損失也日益嚴重。近年來,花生種植采用地膜覆蓋技術(shù)越來越普遍,尤其華北地區(qū)的山東省、河北省,以及東北地區(qū),地膜覆蓋使花生單產(chǎn)增加20%-30%。據(jù)估算,花生覆膜種植面積占全國花生總播種面積的27%左右,面積大概在1866萬畝,為了利用花生秸稈作為牲畜飼料,農(nóng)民不得不進行去膜處理,每畝處理成本在30—50元,全部處理需要增加6億—10億元的投入。
不會造成農(nóng)產(chǎn)品塑化劑超標
《財經(jīng)國家周刊》:土壤中殘留大量地膜,會不會造成農(nóng)產(chǎn)品塑化劑含量超標或重金屬含量超標,進而影響農(nóng)產(chǎn)品安全?
嚴昌榮:農(nóng)產(chǎn)品的塑化劑是一個社會公眾極為關(guān)心的問題,有人認為地膜殘留是農(nóng)產(chǎn)品,尤其是瓜果、蔬菜類塑化劑的來源。2020年,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)膜污染防控重點實驗室對100多個地膜樣品的6種主要塑化劑含量進行了測定,結(jié)果顯示6種主要塑化劑平均含量為14.6毫克/千克,遠遠低于肥料標準中塑化劑含量小于25毫克/千克的要求,如果按照這個標準計算,地膜覆蓋和殘留污染不會對農(nóng)產(chǎn)品塑化劑產(chǎn)生影響。
我想特別強調(diào),外界對地膜殘留導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品塑化劑超標的問題有誤解,把農(nóng)產(chǎn)品塑化劑問題歸結(jié)到地膜應(yīng)用,到目前為止,還沒有數(shù)據(jù)支持這種觀點,大多是可能或者估計,這是不客觀和不公平的,我們測定的數(shù)據(jù)顯示地膜不是導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品塑化劑超標的原因。
此外,地膜覆蓋和殘留與土壤重金屬問題也無關(guān)。2020年,對全國50個地膜樣品重金屬含量的測定結(jié)果顯示,地膜中確實存在一定含量的重金屬,但根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量標準(修訂)GB 15618—2008》中有關(guān)土壤無機物的環(huán)境治理第二級標準的要求,地膜中重金屬含量都低于土壤中幾種重金屬的最低要求,地膜中重金屬對土壤的影響不存在。
同時,地膜是一種地面覆蓋材料,它基本上覆蓋在農(nóng)田表面,用量也極其有限,大約在5千克/畝,加上地膜材料的穩(wěn)定性,它與土壤及其組分發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)的過程完全不同于肥料、水分和農(nóng)藥等,地膜中重金屬元素進入土壤的過程將十分緩慢,會隨著地膜回收而離開農(nóng)田。
因此,我們認為地膜中重金屬問題是一個偽命題,不是一個潛在的問題,也沒有環(huán)境風(fēng)險。
減量、回收、替代解決污染問題
《財經(jīng)國家周刊》:對于地膜殘留帶來的不利影響和危害,我們應(yīng)當如何解決?
嚴昌榮:農(nóng)田地膜殘留污染問題的解決途徑,我認為可以概括為六個字,“減量、回收、替代”。
關(guān)于減量的問題,目前,地膜覆蓋技術(shù)在全國應(yīng)用的非常普遍,但已有研究和實踐都證明,并不是所有地方都必須用地膜覆蓋技術(shù),在一些區(qū)域,存在一定程度上濫用或泛用。地膜覆蓋技術(shù)具有增溫、保墑和雜草防除的多種功能,,但也有一個適宜性的問題,并不是所有地方都適用,應(yīng)用從經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益等進行綜合評估,有些地方,水土條件很好,用地膜覆蓋技術(shù)效果不是太明顯,用地膜覆蓋,農(nóng)作物產(chǎn)量增加30-50kg/畝,不用地膜,農(nóng)作物產(chǎn)量減少30-50kg/畝;如果考慮到環(huán)境效益,這個賬是算不過來的,在這些可用可不用的地區(qū)要堅決減下來。
最典型的是東北黑土地的玉米種植,如果應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù),玉米生產(chǎn)需要多投入70-80元/畝,玉米產(chǎn)量能夠提高15%,增加經(jīng)濟收入150多元/畝,加上需要增加地膜回收成本、環(huán)境成本,這個技術(shù)的應(yīng)用就沒有實際作用。同時,減量一定要特定區(qū)域的具體作物,同樣是東北,種花生如果不讓用地膜,老百姓不干,種玉米不讓用地膜,老百姓愿意,因為地膜覆蓋種植玉米投入產(chǎn)出比很低,而地膜覆蓋花生能夠?qū)崿F(xiàn)增產(chǎn)30%,投入產(chǎn)出很高。
關(guān)于地膜濫用和泛用問題,尤其需要對國家財政資助的地膜覆蓋技術(shù)給予關(guān)注,過去十多年來,地膜覆蓋技術(shù)一直受到國家和地方一些政策支持,容易出現(xiàn)無論是否真正需要都推廣這個技術(shù)的問題,在一定程度上增加濫用和泛用的可能。根據(jù)我們的研究,在北方春玉米區(qū),通過技術(shù)替代可以減少近2000萬畝覆膜玉米種植的可能。
其次是替代,在部分區(qū)域部分的部分作物生產(chǎn)中,可以用生物降解地膜來替代傳統(tǒng)地膜。生物降解地膜作為一種環(huán)境友好型的新產(chǎn)品,具有很好的應(yīng)用前景,但在現(xiàn)階段,無論從經(jīng)濟性還是從增溫保墑功能上看,生物降解地膜都還不具備完全替代傳統(tǒng)地膜的可能。
從經(jīng)濟性上看,傳統(tǒng)地膜具有不可替代的優(yōu)勢,聚乙烯原料價格一般只是生物降解材料的1/3(聚乙烯價格在7000—8000元/噸左右,PBAT價格為18000—24000元/噸),而且其密度高,也進一步增加了生物降解地膜地膜單位面積成本。
從功能上看,生物降解地膜的增溫保墑性能明顯弱于傳統(tǒng)地膜,在北方旱寒區(qū),生物降解地膜無法滿足增溫保墑要求比較高的作物。
所以,生物降解地膜的替代傳統(tǒng)地膜一定是有條件的,只能是部分區(qū)域的部分作物如新疆的加工西紅柿,甜菜,華北地區(qū)的馬鈴薯、大棚蔬菜、西南地區(qū)的煙草、以及部分地區(qū)的直播水稻等。
因此,減量和替代都只能解決局部地區(qū)和部分作物種植中的地膜污染問題。回收應(yīng)該是解決地膜殘留污染的重中之重,要在回收上下功夫,采取高強度地膜、合理的種植模式、研制合適的回收機具進行回收。
回收需要在重點區(qū)域和重點作物上進行突破,如新疆的3800萬畝棉花,基本上百分之百覆膜,河套灌區(qū)800多萬畝玉米和向日葵,西北地區(qū)的玉米等等。
不能談污染色變,談焚燒色變
《財經(jīng)國家周刊》:解決地膜污染三條途徑中,減量、替代都只能針對比較小的面積,主體還是回收,在回收過程中,又需要采用可回收的高強度地膜、合理的種植模式、研制合適的回收機具,目前,這些條件我們具備嗎?
嚴昌榮:目前地膜回收的問題,原因可以追溯到生產(chǎn)環(huán)節(jié),由于我們追求低成本,吹的很薄,回收難度大。另外,還涉及到農(nóng)民有沒有意愿收,收了以后往哪里去的問題。
可回收性的問題,決定于地膜產(chǎn)品質(zhì)量和種植模式。需要有高強度、回收性好的地膜、有利于進行地膜回收的種植模式,以及高效、穩(wěn)定的回收機具。提高地膜的可回收性有兩條途徑,一條是將傳統(tǒng)地膜加厚,比如8微米加到12微米、15微米,另一個是通過原料、配方和生產(chǎn)工藝的改變,生產(chǎn)在用后仍然能夠保持較高強度的地膜,易于被回收。從成本角度,上述措施和方法可能會是地膜成本增加20%,我們認為這是可以承受的,也是必須承受的。現(xiàn)在的問題是誰應(yīng)該為這部分增加的成本買單,農(nóng)民、地膜生產(chǎn)和銷售商,政府?還沒有形成一個共識和有效的解決辦法。另一個是部分作物對地膜厚度、強度的特殊需求問題,如目前大蒜種植中,應(yīng)用的地膜一般都很薄,厚度一般在6微米左右,在大蒜出苗期可以通過人工輔助措施,可實現(xiàn)大蒜快速刺破地膜出苗,如果地膜太厚、強度較高會導(dǎo)致大蒜沒法正常刺破透地膜出苗。
另外一條是要有合適的回收機具,過去這些年來,我國已經(jīng)研究生產(chǎn)了一些回收機具,但問題在于,每一種作物和種植模式都需要相應(yīng)的回收機具,回收機具的通用性較差。所以地膜回收的機械化作業(yè)規(guī)模還比較小,人工或者簡單摟耙式回收占據(jù)主導(dǎo)地位。
地膜收回來以后往哪里去是面臨的另一個挑戰(zhàn)和問題,目前還沒有完善的處理方案,有些回收后堆在田頭路邊,風(fēng)一吹可能又回到地里了。所以,急需對不同回收地膜處理方式進行綜合評價,比如是棄置地頭、填埋、就地焚燒,還是要控制焚燒、回收清洗造粒等等。
要從多維度考慮回收地膜的出路,形成可實施、可落地的處理方法,既要環(huán)境友好,也需要經(jīng)濟可行,絕對不能離開經(jīng)濟性和可行性而單純地談環(huán)境保護。應(yīng)該通過科學(xué)研究,明確不同處理方式的利與弊,然后確定合理的處置方式。不能談污染色變、談焚燒色變。我們不可能因為地膜應(yīng)用產(chǎn)生了污染就完全不用,我們討論這個問題的前提是,必須用,然后如何好好用,怎樣解決實際問題。
需要構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈責(zé)任共擔(dān)機制
《財經(jīng)國家周刊》:現(xiàn)在的情況是,沒有強制回收、回收起來又很難,回收機具又處于初級段,沒有大規(guī)模應(yīng)用,這種情況下應(yīng)該如何系統(tǒng)解決地膜污染問題?
嚴昌榮:按照地膜國標要求,地膜厚度和強度是強制性指標,厚度必須要達到10微米以上,實際上市場上脫標的地膜比例還很高。關(guān)于這一問題,根據(jù)現(xiàn)有的法律、法規(guī)和辦法,在生產(chǎn)端和銷售端監(jiān)管還是不難做到的,畢竟生產(chǎn)廠家是有限的。重點是要落實到具體的部門,誰去管,責(zé)權(quán)利在哪里等。
總體而言,我國地膜回收處理還相對粗放,關(guān)于地膜回收處理的法律、法規(guī)和管理辦法也是近幾年才開始著手制定和頒布,但相關(guān)具體的實施機制還沒有完全建立,還在摸索之中。我認為需要首先明確政府部門及地膜生產(chǎn)者、銷售者、使用者的權(quán)利、責(zé)任和義務(wù),構(gòu)建由地膜產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)方共同承擔(dān)的地膜生產(chǎn)者有限責(zé)任延伸機制。
政府有對地膜生產(chǎn)、銷售、回收處理監(jiān)管和問責(zé)的權(quán)力,需要盡快完善有關(guān)具體實施方案。同時還應(yīng)該為回收地膜處理承擔(dān)一定的義務(wù)和責(zé)任,比如投入一定比例的資金,或者是建立耕地地力維持補貼與地膜回收的掛鉤機制。
農(nóng)民作為地膜使用者,具有使用地膜的權(quán)利,但同時必須承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任和義務(wù),主要是必須承擔(dān)地膜使用結(jié)束后將地膜按照一定要求收回來并進行適當處理的責(zé)任和義務(wù),應(yīng)該借鑒日本和歐洲的經(jīng)驗,強化使用者權(quán)利和責(zé)任義務(wù)的平衡。
地膜生產(chǎn)者和銷售者必須樣按照國家和地方有關(guān)規(guī)定,生產(chǎn)和銷售合格地膜產(chǎn)品,與地方政府、地膜使用者共同完成使用后的地膜回收處理是其有限延伸責(zé)任。
在這樣一個框架下,在縣域單元或者鄉(xiāng)鎮(zhèn)引入地膜回收處理企業(yè),通過政府購買服務(wù)、地膜生產(chǎn)者和銷售者補貼回收地膜殘值實現(xiàn)企業(yè)的自我維持和運營。