第 卷 第 期 年 月 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) J o u r n a l o f H u a z h o n g A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y V o l N o N o v 丁 凡 呂 軍 劉 勤 等 我 國 棉 花 主 產(chǎn) 區(qū) 變 化 與 地 膜 殘 留 污 染 研 究 J 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) D O I j c n k i h n l k x b 收 稿 日 期 基 金 項(xiàng) 目 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 院 創(chuàng) 新 工 程 項(xiàng) 目 英 國 自 然 環(huán) 境 研 究 理 事 會(huì) 項(xiàng) 目 N E V 丁 凡 E m a i l d i n g f a n s y a u e d u c n 通 信 作 者 嚴(yán) 昌 榮 E m a i l y a n c h a n g r o n g c a a s c n 我 國 棉 花 主 產(chǎn) 區(qū) 變 化 與 地 膜 殘 留 污 染 研 究 丁 凡 呂 軍 劉 勤 郭 瑩 何 文 清 王 林 嚴(yán) 昌 榮 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 北 京 沈 陽 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 土 地 與 環(huán) 境 學(xué) 院 沈 陽 石 河 子 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 研 究 院 石 河 子 新 疆 生 產(chǎn) 建 設(shè) 兵 團(tuán) 農(nóng) 業(yè) 技 術(shù) 推 廣 總 站 烏 魯 木 齊 摘 要 地 膜 覆 蓋 是 我 國 農(nóng) 業(yè) 應(yīng) 用 最 為 廣 泛 的 農(nóng) 藝 技 術(shù) 之 一 極 大 地 促 進(jìn) 了 我 國 棉 花 產(chǎn) 業(yè) 的 發(fā) 展 推 動(dòng) 了 我 國 棉 花 主 產(chǎn) 區(qū) 的 變 化 筆 者 采 用 實(shí) 地 調(diào) 研 和 文 獻(xiàn) 統(tǒng) 計(jì) 數(shù) 據(jù) 對(duì) 我 國 主 要 棉 區(qū) 地 膜 應(yīng) 用 和 殘 留 污 染 特 點(diǎn) 進(jìn) 行 大 范 圍 采 樣 獲 取 第 一 手 數(shù) 據(jù) 同 時(shí) 對(duì) 過 去 幾 十 年 中 與 棉 花 地 膜 覆 蓋 技 術(shù) 應(yīng) 用 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 整 理 歸 納 總 結(jié) 了 我 國 棉 花 生 產(chǎn) 格 局 的 變 化 特 點(diǎn) 分 析 了 地 膜 覆 蓋 技 術(shù) 對(duì) 我 國 棉 花 產(chǎn) 業(yè) 的 影 響 探 討 了 主 要 棉 區(qū) 農(nóng) 田 土 壤 地 膜 殘 留 污 染 特 點(diǎn) 和 趨 勢 結(jié) 果 顯 示 我 國 棉 花 的 主 產(chǎn) 區(qū) 從 過 去 的 黃 河 和 長 江 流 域 遷 移 到 現(xiàn) 在 的 西 北 內(nèi) 陸 地 區(qū) 主 要 是 新 疆 其 種 植 面 積 占 全 國 的 新 疆 等 西 北 內(nèi) 陸 地 區(qū) 自 年 開 始 規(guī) 模 化 應(yīng) 用 地 膜 覆 蓋 技 術(shù) 后 棉 花 單 產(chǎn) 皮 棉 快 速 上 升 現(xiàn) 在 已 經(jīng) 超 過 k g h m 大 幅 度 超 過 長 江 和 黃 河 流 域 的 棉 花 單 產(chǎn) 同 時(shí) 新 疆 棉 區(qū) 地 膜 覆 蓋 應(yīng) 用 所 帶 來 的 殘 留 污 染 已 成 為 該 區(qū) 域 農(nóng) 業(yè) 可 持 續(xù) 發(fā) 展 面 臨 的 一 個(gè) 重 大 問 題 新 疆 連 續(xù) a 和 a 覆 膜 的 棉 田 土 壤 中 殘 膜 量 分 別 為 k g h m 和 k g h m 因 此 地 膜 覆 蓋 是 我 國 棉 花 生 產(chǎn) 格 局 變 化 的 主 要 驅(qū) 動(dòng) 力 之 一 對(duì) 保 持 我 國 棉 花 生 產(chǎn) 的 穩(wěn) 定 至 關(guān) 重 要 但 同 時(shí) 棉 田 地 膜 殘 留 污 染 非 常 嚴(yán) 重 必 須 盡 快 研 究 棉 田 地 膜 殘 留 污 染 的 應(yīng) 對(duì) 策 略 實(shí) 現(xiàn) 地 膜 殘 留 污 染 的 有 效 防 控 關(guān) 鍵 詞 棉 花 地 膜 覆 蓋 種 植 區(qū) 域 地 膜 殘 留 污 染 防 控 措 施 中 圖 分 類 號(hào) S X 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 碼 A 文 章 編 號(hào) 地 膜 作 為 我 國 四 大 農(nóng) 資 產(chǎn) 品 之 一 深 刻 改 變 了 我 國 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 方 式 擴(kuò) 大 了 作 物 種 植 區(qū) 域 據(jù) 中 國 農(nóng) 業(yè) 統(tǒng) 計(jì) 年 鑒 年 全 國 地 膜 用 量 基 本 穩(wěn) 定 在 萬 t 左 右 地 膜 覆 蓋 面 積 近 億 h m 億 畝 地 膜 覆 蓋 技 術(shù) 可 以 增 溫 保 墑 抑 制 雜 草 使 我 國 蔬 菜 玉 米 花 生 棉 花 等 農(nóng) 作 物 大 幅 度 增 產(chǎn) 增 收 普 通 地 膜 是 以 聚 乙 烯 為 原 料 的 化 工 產(chǎn) 品 在 自 然 條 件 下 很 難 降 解 隨 著 地 膜 投 入 量 的 不 斷 增 加 地 膜 覆 蓋 面 積 的 增 大 以 及 大 量 不 符 合 國 家 標(biāo) 準(zhǔn) 的 超 薄 地 膜 的 使 用 回 收 困 難 和 覆 膜 年 限 的 增 加 我 國 農(nóng) 田 土 壤 中 地 膜 殘 留 量 越 來 越 多 尤 其 在 我 國 西 北 華 北 的 棉 花 種 植 區(qū) 大 量 殘 膜 給 當(dāng) 地 棉 田 土 壤 環(huán) 境 及 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 帶 來 了 嚴(yán) 重 的 影 響 造 成 土 壤 結(jié) 構(gòu) 變 差 農(nóng) 事 操 作 受 阻 作 物 發(fā) 芽 率 低 農(nóng) 村 景 觀 變 差 河 流 污 染 等 一 系 列 農(nóng) 藝 和 環(huán) 境 問 題 筆 者 在 分 析 地 膜 覆 蓋 技 術(shù) 對(duì) 我 國 棉 花 生 產(chǎn) 的 影 響 以 及 我 國 三 大 棉 區(qū) 土 壤 地 膜 殘 留 污 染 特 點(diǎn) 的 基 礎(chǔ) 上 結(jié) 合 棉 花 地 膜 覆 蓋 應(yīng) 用 與 殘 留 污 染 的 發(fā) 展 趨 勢 提 出 我 國 棉 田 地 膜 殘 留 污 染 的 應(yīng) 對(duì) 策 略 以 期 為 地 膜 覆 蓋 技 術(shù) 在 我 國 棉 花 生 產(chǎn) 上 合 理 利 用 提 供 科 學(xué) 依 據(jù) 1 我 國 棉 花 生 產(chǎn) 格 局 變 化 特 點(diǎn) 我 國 是 全 球 第 一 大 棉 花 生 產(chǎn) 國 和 消 費(fèi) 國 在 過 去 年 來 棉 花 播 種 面 積 呈 現(xiàn) 先 增 加 后 降 低 的 變 化 趨 勢 世 紀(jì) 年 代 種 植 面 積 接 近 萬 h m 年 代 以 后 除 了 年 下 降 到 萬 h m 以 下 種 植 面 積 一 直 穩(wěn) 定 在 萬 h m 左 右 近 a 受 到 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) 調(diào) 整 等 因 素 影 響 種 植 面 積 呈 現(xiàn) 下 滑 的 態(tài) 勢 年 種 植 面 積 只 有 萬 h m 表 棉 花 種 植 區(qū) 域 也 發(fā) 生 了 天 翻 地 覆 的 變 化 世 紀(jì) 年 代 以 前 西 北 內(nèi) 陸 地 區(qū) 棉 花 播 種 面 積 占 比 很 低 以 上 棉 花 種 植 集 中 在 長 江 流 域 和 黃 河 流 域 兩 大 棉 區(qū) 主 要 分 布 在 長 江 流 域 的 湖 北 湖 南 江 西 第 期 丁 凡 等 我 國 棉 花 主 產(chǎn) 區(qū) 變 化 與 地 膜 殘 留 污 染 研 究 安 徽 和 江 蘇 以 及 黃 河 流 域 的 河 北 山 東 和 河 南 等 省 世 紀(jì) 年 代 以 后 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 特 別 是 新 疆 迅 速 擴(kuò) 大 新 疆 棉 花 播 種 面 積 的 占 比 迅 速 增 加 由 年 的 年 均 迅 速 攀 升 到 年 的 年 又 進(jìn) 一 步 提 高 到 以 上 目 前 棉 花 播 種 面 積 占 比 已 經(jīng) 超 過 了 而 黃 河 和 長 江 流 域 的 棉 花 種 植 面 積 和 占 比 均 迅 速 下 降 黃 河 流 域 在 年 種 植 面 積 占 比 而 近 a 占 比 僅 為 長 江 流 域 在 年 占 比 而 近 a 僅 占 表 表 我 國 三 大 棉 花 主 產(chǎn) 區(qū) 主 要 省 棉 花 播 種 面 積 和 比 例 T a b l e C o t t o n p l a n t i n g a r e a s a n d p r o p o r t i o n f o r t h e t h r e em a i n p l a n t i n g r e g i o n s o f C h i n a 年 份 Y e a r 西 北 內(nèi) 陸 N o r t h w e s t i n l a n d 面 積 萬 h m A r e a 占 比 P r o p o r t i o n 黃 河 流 域 Y e l l o w R i v e r B a s i n 面 積 萬 h m A r e a 占 比 P r o p o r t i o n 長 江 流 域 Y a n g t z e R i v e r B a s i n 面 積 萬 h m A r e a 占 比 P r o p o r t i o n 面 積 小 計(jì) 萬 h m S u m 注 數(shù) 據(jù) 來 自 農(nóng) 業(yè) 農(nóng) 村 部 信 息 中 心 統(tǒng) 計(jì) 資 料 表 中 數(shù) 據(jù) 為 a 的 平 均 值 N o t e D a t a i s o b t a i n e d f r o m I n f o r m a t i o n C e n t r e i n M i n i s t r y o f A g r i c u l t u r e a n d R u r a l A f f a i r s V a l u e s a r e t h e m e a n s a m o n g f i v e y e a r s 棉 花 單 產(chǎn) 受 到 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 條 件 品 種 和 植 棉 技 術(shù) 等 多 種 要 素 的 綜 合 有 利 影 響 持 續(xù) 增 加 從 世 紀(jì) 年 代 以 來 我 國 棉 花 平 均 單 產(chǎn) 一 直 處 于 穩(wěn) 定 增 長 狀 態(tài) 分 別 從 世 紀(jì) 年 代 的 k g h m 年 代 的 k g h m 年 代 的 k g h m 增 加 到 現(xiàn) 在 的 k g h m 左 右 其 中 新 疆 棉 區(qū) 棉 花 單 產(chǎn) 為 k g h m 長 江 和 黃 河 流 域 棉 區(qū) 棉 花 單 產(chǎn) k g h m 左 右 圖 年 以 前 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 的 棉 花 單 產(chǎn) 只 有 黃 河 流 域 棉 區(qū) 的 長 江 流 域 棉 區(qū) 的 年 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 的 棉 花 單 產(chǎn) 分 別 增 加 到 黃 河 流 域 棉 區(qū) 和 長 江 流 域 棉 區(qū) 的 和 年 以 后 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 棉 花 單 產(chǎn) 水 平 與 后 二 者 的 差 異 進(jìn) 一 步 拉 大 分 別 達(dá) 到 了 和 數(shù) 據(jù) 通 過 對(duì) 國 家 統(tǒng) 計(jì) 局 多 年 統(tǒng) 計(jì) 年 鑒 數(shù) 據(jù) 整 理 獲 得 D a t a w a s o b t a i n e d f r o m S t a t e S t a t i s t i c s B u r e a u i n C h i n a 圖 年 我 國 三 大 棉 花 主 產(chǎn) 區(qū) 棉 花 單 產(chǎn) 變 化 情 況 F i g C o t t o n y i e l d p e r h e c t a r e i n t h r e e c o t t o nm a i n p l a n t i n g r e g i o n d u r i n g 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 第 卷 世 紀(jì) 年 代 我 國 棉 花 總 產(chǎn) 量 保 持 在 萬 t 左 右 年 代 迅 速 增 加 隨 后 穩(wěn) 定 在 萬 t 左 右 年 之 后 持 續(xù) 增 加 到 萬 t 年 有 所 減 少 但 保 持 在 萬 t 以 上 圖 黃 河 流 域 棉 花 總 產(chǎn) 量 在 世 紀(jì) 年 代 初 迅 速 增 加 到 萬 t 之 后 持 續(xù) 減 少 到 年 的 萬 t 年 有 所 增 加 后 又 迅 速 減 少 到 年 的 每 年 萬 t 長 江 流 域 的 棉 花 總 產(chǎn) 量 與 黃 河 流 域 變 化 趨 勢 基 本 一 樣 圖 過 去 幾 十 年 來 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 的 棉 花 產(chǎn) 量 則 持 續(xù) 提 高 棉 花 總 產(chǎn) 量 從 年 的 萬 t 提 高 到 年 的 萬 t 圖 占 全 國 棉 花 總 產(chǎn) 量 的 圖 數(shù) 據(jù) 來 自 國 家 統(tǒng) 計(jì) 局 網(wǎng) 站 D a t a w a s o b t a i n e d f r o m S t a t e S t a t i s t i c s B u r e a u i n C h i n a 圖 年 全 國 三 大 棉 區(qū) 皮 棉 總 產(chǎn) 量 F i g T o t a l c o t t o n y i e l d i n t h e t h r e e m a i n c o t t o n p l a n t i n g r e g i o n d u r i n g 數(shù) 據(jù) 來 自 國 家 統(tǒng) 計(jì) 局 網(wǎng) 站 D a t a w a s o b t a i n e d f r o m S t a t e S t a t i s t i c s B u r e a u i n C h i n a 圖 年 全 國 三 大 棉 區(qū) 皮 棉 產(chǎn) 量 的 占 比 情 況 F i g T h e p r o p o r t i o n o f t h r e e m a i n c o t t o n p l a n t i n g r e g i o n i n n a t i o n a l t o t a l y i e l d d u r i n g 2 我 國 棉 花 生 產(chǎn) 格 局 變 化 驅(qū) 動(dòng) 力 分 析 在 世 紀(jì) 年 代 后 期 長 江 流 域 和 黃 河 流 域 棉 區(qū) 的 長 期 連 作 使 棉 花 病 蟲 害 越 來 越 嚴(yán) 重 棉 花 種 植 的 經(jīng) 濟(jì) 效 益 逐 漸 降 低 導(dǎo) 致 農(nóng) 民 種 植 棉 花 的 積 極 性 下 降 同 時(shí) 也 與 地 膜 覆 蓋 在 西 北 內(nèi) 陸 尤 其 是 新 疆 廣 泛 應(yīng) 用 有 很 大 關(guān) 系 在 新 疆 棉 花 播 種 期 是 影 響 棉 花 生 長 發(fā) 育 和 產(chǎn) 量 的 一 個(gè) 重 要 因 素 若 播 種 過 早 土 壤 溫 度 較 低 會(huì) 阻 礙 種 子 發(fā) 芽 導(dǎo) 致 出 苗 稀 疏 出 現(xiàn) 病 害 且 易 遭 晚 霜 危 害 若 播 種 過 晚 雖 然 棉 苗 出 土 迅 速 但 吐 絮 延 遲 產(chǎn) 量 降 低 地 膜 覆 蓋 解 決 了 新 疆 棉 花 生 產(chǎn) 中 早 期 地 溫 低 和 積 溫 不 夠 的 問 題 再 加 上 新 疆 光 照 條 件 好 氣 候 干 燥 和 棉 花 種 植 時(shí) 病 蟲 害 較 少 等 有 利 因 素 使 新 疆 棉 花 的 種 植 面 積 迅 速 擴(kuò) 大 占 全 國 棉 花 播 種 面 積 比 例 逐 年 攀 升 表 黃 河 流 域 棉 區(qū) 從 年 播 種 面 積 占 全 國 比 例 的 逐 漸 下 降 到 現(xiàn) 在 的 長 江 流 域 棉 區(qū) 種 植 面 積 也 從 年 播 種 面 積 占 比 下 降 到 現(xiàn) 在 的 兩 大 棉 區(qū) 的 絕 對(duì) 種 植 面 積 也 在 下 降 表 三 大 主 要 棉 區(qū) 在 棉 花 品 種 施 肥 技 術(shù) 等 基 本 處 于 同 步 發(fā) 展 而 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 最 大 特 點(diǎn) 是 年 后 開 始 規(guī) 模 化 應(yīng) 用 地 膜 覆 蓋 栽 培 技 術(shù) 尤 其 從 年 開 始 膜 下 滴 灌 技 術(shù) 在 棉 花 生 產(chǎn) 開 始 了 規(guī) 模 化 應(yīng) 用 棉 花 單 產(chǎn) 快 速 上 升 并 大 幅 度 超 過 其 他 棉 區(qū) 棉 花 新 品 種 和 種 植 技 術(shù) 的 突 破 尤 其 第 期 丁 凡 等 我 國 棉 花 主 產(chǎn) 區(qū) 變 化 與 地 膜 殘 留 污 染 研 究 是 育 苗 移 栽 與 地 膜 覆 蓋 的 結(jié) 合 極 大 提 高 了 這 個(gè) 棉 區(qū) 棉 花 單 產(chǎn) 水 平 從 而 實(shí) 現(xiàn) 區(qū) 域 棉 花 總 產(chǎn) 量 的 基 本 穩(wěn) 定 而 在 新 疆 棉 區(qū) 地 膜 覆 蓋 技 術(shù) 則 是 該 區(qū) 棉 花 生 產(chǎn) 產(chǎn) 生 巨 變 的 關(guān) 鍵 其 有 效 解 決 了 該 區(qū) 域 棉 花 播 種 期 地 溫 低 和 前 期 積 溫 不 夠 的 問 題 改 善 了 棉 花 生 產(chǎn) 條 件 新 疆 棉 區(qū) 地 膜 覆 蓋 對(duì) 棉 花 生 產(chǎn) 貢 獻(xiàn) 分 析 結(jié) 果 顯 示 該 技 術(shù) 應(yīng) 用 使 棉 花 每 年 增 產(chǎn) 萬 萬 t 相 當(dāng) 于 全 國 棉 花 產(chǎn) 量 的 充 分 表 明 地 膜 覆 蓋 在 棉 花 生 產(chǎn) 中 起 到 了 至 關(guān) 重 要 的 作 用 為 了 研 究 地 膜 覆 蓋 對(duì) 棉 花 單 產(chǎn) 和 水 分 利 用 效 率 的 影 響 筆 者 收 集 了 近 年 來 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 和 黃 河 流 域 棉 區(qū) 的 相 關(guān) 文 獻(xiàn) 其 中 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 地 膜 覆 蓋 對(duì) 棉 花 單 產(chǎn) 影 響 的 數(shù) 據(jù) 有 對(duì) 黃 河 流 域 棉 區(qū) 對(duì) 涉 及 地 膜 覆 蓋 影 響 棉 花 水 分 利 用 效 率 的 數(shù) 據(jù) 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 有 對(duì) 黃 河 流 域 棉 區(qū) 有 對(duì) 通 過 對(duì) 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 M e t a 統(tǒng) 計(jì) 分 析 發(fā) 現(xiàn) 地 膜 覆 蓋 對(duì) 棉 花 單 產(chǎn) 影 響 巨 大 增 產(chǎn) 幅 度 都 超 過 在 西 北 內(nèi) 陸 和 黃 河 流 域 棉 區(qū) 應(yīng) 用 使 棉 花 單 產(chǎn) 分 別 提 高 了 和 水 分 利 用 效 率 分 別 提 高 了 和 圖 這 一 方 面 說 明 地 膜 覆 蓋 對(duì) 棉 花 單 產(chǎn) 和 水 分 利 用 效 率 影 響 極 大 另 一 方 面 也 表 明 地 膜 覆 蓋 對(duì) 棉 花 單 產(chǎn) 和 水 分 利 用 效 率 的 影 響 存 在 區(qū) 域 差 異 在 西 北 內(nèi) 陸 降 水 稀 缺 和 前 期 低 溫 的 區(qū) 域 地 膜 覆 蓋 的 作 用 更 大 總 體 而 言 地 膜 覆 蓋 栽 培 對(duì) 棉 花 單 產(chǎn) 水 平 貢 獻(xiàn) 巨 大 n 為 樣 本 量 數(shù) 據(jù) 來 自 孫 東 寶 整 理 未 發(fā) 表 數(shù) 據(jù) 庫 n i s s a m p l e n u m b e r D a t a w a s o b t a i n e d f r o m a u n p u b l i s h e d d a t a b a s e o w n e d b y S U N D o n g b a o 圖 地 膜 覆 蓋 條 件 下 不 同 棉 區(qū) 棉 單 產(chǎn) 和 水 分 利 用 效 率 增 加 的 百 分 比 F i g T h e c h a n g e p r o p o r t i o n f o r c o t t o n y i e l d a n d w a t e r u s e e f f i c i e n c y W U E u n d e r p l a s t i c f i l m m u l c h i n g 分 析 地 膜 在 棉 花 生 產(chǎn) 上 的 應(yīng) 用 歷 史 可 以 發(fā) 現(xiàn) 新 疆 地 區(qū) 最 早 開 展 了 棉 花 地 膜 覆 蓋 栽 培 試 驗(yàn) 年 全 國 棉 花 地 膜 覆 蓋 面 積 為 萬 h m 年 棉 花 覆 膜 面 積 達(dá) 到 萬 h m 年 更 是 達(dá) 到 萬 h m 年 棉 花 地 膜 覆 蓋 面 積 達(dá) 到 了 萬 h m 占 全 國 農(nóng) 作 物 地 膜 覆 蓋 面 積 世 紀(jì) 年 代 后 期 及 世 紀(jì) 在 黃 河 流 域 棉 區(qū) 研 發(fā) 出 育 苗 移 栽 技 術(shù) 具 有 顯 著 的 經(jīng) 濟(jì) 和 社 會(huì) 效 益 在 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 棉 花 膜 下 滴 灌 新 技 術(shù) 應(yīng) 用 大 幅 度 提 高 了 棉 花 單 產(chǎn) 改 善 了 棉 花 品 質(zhì) 年 全 國 植 棉 面 積 萬 h m 其 中 新 疆 萬 h m 幾 乎 是 應(yīng) 用 了 地 膜 覆 蓋 黃 河 和 長 江 流 域 棉 區(qū) 植 棉 面 積 萬 h m 其 中 萬 h m 約 占 的 面 積 進(jìn) 行 了 地 膜 覆 蓋 比 較 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 新 疆 和 黃 河 流 域 棉 區(qū) 河 北 山 東 和 河 南 等 省 的 地 膜 使 用 強(qiáng) 度 發(fā) 現(xiàn) 年 以 來 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 的 地 膜 使 用 強(qiáng) 度 增 長 速 率 都 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 高 于 黃 河 流 域 也 說 明 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 棉 花 種 植 對(duì) 地 膜 覆 蓋 技 術(shù) 的 高 度 依 賴 3 我 國 棉 區(qū) 地 膜 殘 留 污 染 特 點(diǎn) 和 趨 勢 在 自 然 社 會(huì) 等 多 重 因 素 的 作 用 下 形 成 了 我 國 三 大 棉 花 主 產(chǎn) 區(qū) 即 西 北 內(nèi) 陸 主 要 是 新 疆 棉 區(qū) 黃 河 流 域 棉 區(qū) 和 長 江 流 域 棉 區(qū) 新 疆 棉 區(qū) 日 照 充 足 前 期 低 溫 干 旱 少 雨 屬 灌 溉 棉 區(qū) 膜 下 滴 灌 是 該 區(qū) 域 棉 花 種 植 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 經(jīng) 過 近 a 連 續(xù) 的 地 膜 覆 蓋 應(yīng) 用 地 膜 殘 留 已 經(jīng) 成 為 該 區(qū) 域 一 個(gè) 重 大 的 農(nóng) 業(yè) 環(huán) 境 污 染 問 題 黃 淮 流 域 棉 區(qū) 日 照 充 足 光 熱 資 源 適 中 但 也 存 在 前 期 地 溫 低 墑 情 差 和 雜 草 等 問 題 因 此 在 棉 花 種 植 時(shí) 進(jìn) 行 地 膜 覆 蓋 情 況 也 較 為 普 遍 由 于 該 區(qū) 域 人 均 耕 地 面 積 有 限 地 膜 回 收 做 得 相 對(duì) 較 好 存 在 一 定 程 度 的 地 膜 殘 留 污 染 但 與 新 疆 棉 區(qū) 相 比 殘 留 污 染 相 對(duì) 較 輕 長 江 流 域 棉 區(qū) 光 熱 資 源 豐 富 以 移 栽 棉 為 主 地 膜 覆 蓋 在 該 區(qū) 域 棉 花 種 植 上 僅 存 零 星 應(yīng) 用 基 本 沒 有 或 不 存 在 地 膜 殘 留 污 染 問 題 通 過 對(duì) 嚴(yán) 昌 榮 等 何 文 清 等 和 王 旭 峰 等 在 新 疆 不 同 區(qū) 域 地 膜 殘 留 調(diào) 查 結(jié) 果 的 綜 合 分 析 可 以 發(fā) 現(xiàn) 該 區(qū) 域 棉 田 地 膜 殘 留 量 很 大 長 期 覆 膜 棉 田 地 膜 殘 留 量 在 k g h m 平 均 殘 留 量 在 k g h m 以 上 調(diào) 查 結(jié) 果 也 顯 示 棉 田 中 地 膜 殘 留 呈 斑 塊 狀 分 布 南 疆 地 區(qū) 棉 田 的 地 膜 殘 留 要 比 北 疆 棉 田 低 對(duì) 新 疆 建 設(shè) 兵 團(tuán) 南 疆 團(tuán) 場 個(gè) 點(diǎn) 的 調(diào) 查 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 第 卷 結(jié) 果 顯 示 棉 田 地 膜 殘 留 量 平 均 為 k g h m k g h m 而 北 疆 地 區(qū) 團(tuán) 場 個(gè) 點(diǎn) 的 地 膜 殘 留 量 平 均 為 k g h m k g h m 在 北 疆 連 續(xù) a 和 a 覆 膜 單 作 棉 花 的 農(nóng) 田 土 壤 地 膜 殘 留 量 平 均 分 別 為 k g h m 和 k g h m 這 說 明 不 同 種 植 模 式 與 覆 膜 年 限 對(duì) 地 膜 殘 留 量 影 響 很 大 覆 膜 年 限 越 長 土 壤 中 地 膜 殘 留 量 越 高 調(diào) 查 結(jié) 果 還 顯 示 棉 田 土 壤 中 殘 留 地 膜 基 本 上 分 布 在 耕 作 層 且 主 要 集 中 于 c m 表 層 土 壤 中 由 于 翻 耕 等 導(dǎo) 致 殘 膜 向 深 層 土 壤 轉(zhuǎn) 移 棉 田 土 壤 中 地 膜 都 呈 現(xiàn) 出 不 同 形 狀 和 大 小 的 碎 片 數(shù) 量 在 萬 萬 片 h m 殘 膜 片 面 積 大 小 差 異 很 大 從 c m 到 c m 不 等 棉 田 土 壤 中 單 塊 殘 膜 面 積 c m 的 片 數(shù) 比 率 在 c m 的 片 數(shù) 比 率 在 c m 的 片 數(shù) 比 率 在 在 棉 田 耕 層 土 壤 中 面 積 較 小 的 殘 留 農(nóng) 膜 一 般 呈 片 狀 而 大 塊 殘 膜 一 般 以 棒 狀 球 狀 和 圓 筒 狀 等 不 規(guī) 則 形 態(tài) 存 在 黃 河 流 域 棉 田 地 膜 殘 留 的 研 究 結(jié) 果 顯 示 覆 膜 和 a 的 農(nóng) 田 地 膜 殘 留 量 分 別 為 和 k g h m 不 同 覆 膜 年 限 棉 田 中 殘 膜 隨 著 土 層 加 深 越 來 越 少 大 部 分 殘 膜 分 布 在 c m 的 表 層 土 壤 中 c m 以 下 的 土 壤 中 殘 膜 較 少 同 一 土 層 中 殘 膜 量 隨 著 覆 膜 年 限 增 加 而 增 加 c m 土 層 中 殘 膜 片 數(shù) 占 總 量 c m 土 層 占 比 c m 土 層 中 占 比 棉 田 土 壤 中 面 積 c m 的 殘 膜 數(shù) 量 之 間 的 比 值 約 為 大 部 分 為 面 積 c m 的 殘 膜 由 于 普 通 聚 乙 烯 P E 地 膜 具 有 不 易 分 解 的 特 性 長 期 使 用 地 膜 的 棉 田 土 壤 中 必 然 會(huì) 產(chǎn) 生 殘 膜 聚 集 大 量 殘 膜 在 棉 田 土 壤 中 的 累 積 會(huì) 帶 來 一 系 列 的 危 害 主 要 是 破 壞 土 壤 結(jié) 構(gòu) 阻 礙 土 壤 中 水 肥 運(yùn) 移 降 低 水 肥 利 用 效 率 降 低 土 壤 通 透 性 影 響 土 壤 微 生 物 活 動(dòng) 和 土 壤 肥 力 水 平 還 可 能 導(dǎo) 致 地 下 水 下 滲 困 難 造 成 土 壤 次 生 鹽 堿 化 影 響 棉 花 正 常 生 長 和 發(fā) 育 增 加 了 棉 花 中 異 性 纖 維 絲 的 含 量 導(dǎo) 致 棉 花 產(chǎn) 量 和 品 質(zhì) 降 低 根 據(jù) 不 同 區(qū) 域 棉 花 生 產(chǎn) 對(duì) 地 膜 覆 蓋 的 依 賴 程 度 未 來 不 同 棉 花 主 產(chǎn) 區(qū) 的 地 膜 殘 留 污 染 將 會(huì) 隨 著 種 植 結(jié) 構(gòu) 殘 膜 污 染 治 理 政 策 的 變 化 而 分 化 在 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 尤 其 是 新 疆 棉 花 生 產(chǎn) 中 對(duì) 地 膜 覆 蓋 依 賴 性 大 地 膜 已 經(jīng) 成 為 棉 花 生 產(chǎn) 中 必 備 的 生 產(chǎn) 資 料 覆 蓋 方 式 也 從 最 早 的 半 膜 覆 蓋 逐 漸 發(fā) 展 到 目 前 的 全 膜 覆 蓋 棉 田 中 地 膜 覆 蓋 比 率 已 經(jīng) 超 過 導(dǎo) 致 地 膜 投 入 量 保 持 一 種 穩(wěn) 定 上 升 態(tài) 勢 隨 著 地 膜 覆 蓋 與 滴 灌 結(jié) 合 形 成 的 膜 下 滴 灌 技 術(shù) 的 大 范 圍 應(yīng) 用 南 疆 地 膜 棉 花 生 產(chǎn) 中 過 去 廣 泛 應(yīng) 用 的 頭 水 揭 膜 措 施 由 于 勞 動(dòng) 力 缺 乏 和 保 墑 需 要 被 棄 用 因 此 在 地 膜 覆 蓋 面 積 增 加 高 密 度 種 植 模 式 應(yīng) 用 農(nóng) 村 勞 動(dòng) 力 減 少 和 地 膜 回 收 機(jī) 具 缺 乏 的 現(xiàn) 狀 下 該 區(qū) 域 棉 田 地 膜 殘 留 污 染 存 在 進(jìn) 一 步 加 劇 的 風(fēng) 險(xiǎn) 在 黃 河 流 域 棉 區(qū) 雖 然 地 膜 覆 蓋 也 是 一 個(gè) 重 要 的 農(nóng) 藝 技 術(shù) 但 相 對(duì) 而 言 地 膜 應(yīng) 用 范 圍 和 投 入 強(qiáng) 度 遠(yuǎn) 低 于 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 單 位 面 積 地 膜 投 入 量 一 般 只 有 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 的 左 右 基 本 上 屬 于 短 時(shí) 期 覆 蓋 在 月 中 下 旬 進(jìn) 行 破 膜 揭 膜 培 土 這 時(shí) 候 地 膜 完 整 并 且 強(qiáng) 度 較 高 易 于 回 收 同 時(shí) 隨 著 棉 花 新 品 種 抗 逆 性 和 豐 產(chǎn) 性 不 斷 提 高 種 植 過 程 中 施 肥 技 術(shù) 雜 草 防 除 技 術(shù) 的 不 斷 完 善 該 區(qū) 域 棉 花 生 產(chǎn) 對(duì) 地 膜 覆 蓋 的 依 賴 程 度 將 逐 漸 減 弱 種 植 面 積 也 從 年 的 萬 h m 下 降 到 年 的 萬 h m 下 降 幅 度 達(dá) 到 可 以 預(yù) 見 在 未 來 隨 著 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 結(jié) 構(gòu) 調(diào) 整 棉 花 播 種 面 積 和 比 例 有 可 能 進(jìn) 一 步 下 降 與 前 面 預(yù) 測 棉 花 地 膜 覆 蓋 面 積 相 反 的 是 地 膜 投 入 量 進(jìn) 一 步 減 少 因 此 黃 河 流 域 棉 區(qū) 的 棉 田 地 膜 殘 留 將 出 現(xiàn) 減 緩 的 趨 勢 4 主 要 結(jié) 論 與 建 議 4 1 我 國 棉 花 生 產(chǎn) 格 局 在 過 去 50 a 發(fā) 生 了 巨 大 變 化 過 去 a 我 國 棉 花 播 種 總 面 積 呈 先 增 加 后 降 低 的 變 化 趨 勢 世 紀(jì) 年 代 種 植 面 積 接 近 萬 h m 年 代 以 后 除 了 年 種 植 面 積 一 直 穩(wěn) 定 在 萬 h m 左 右 近 年 來 種 植 面 積 呈 現(xiàn) 下 滑 的 態(tài) 勢 年 種 植 面 積 只 有 萬 h m 棉 花 主 產(chǎn) 區(qū) 也 發(fā) 生 了 北 移 由 世 紀(jì) 年 代 以 前 以 上 棉 花 種 植 集 中 在 長 江 流 域 和 黃 河 流 域 兩 大 棉 區(qū) 逐 漸 轉(zhuǎn) 移 到 新 疆 棉 區(qū) 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 主 要 是 新 疆 種 植 面 積 擴(kuò) 大 單 產(chǎn) 提 高 而 長 江 和 黃 河 流 域 棉 區(qū) 種 植 面 積 萎 縮 單 產(chǎn) 相 比 新 疆 棉 區(qū) 低 將 成 為 一 個(gè) 常 態(tài) 第 期 丁 凡 等 我 國 棉 花 主 產(chǎn) 區(qū) 變 化 與 地 膜 殘 留 污 染 研 究 4 2 地 膜 覆 蓋 是 我 國 棉 花 生 產(chǎn) 格 局 變 化 主 要 驅(qū) 動(dòng) 力 之 一 新 疆 等 西 北 內(nèi) 陸 地 區(qū) 棉 花 生 產(chǎn) 受 到 早 期 地 溫 低 和 積 溫 不 夠 兩 大 限 制 因 素 因 此 該 地 區(qū) 在 過 去 并 不 適 合 種 植 棉 花 地 膜 覆 蓋 恰 好 可 以 解 決 早 期 地 溫 低 和 積 溫 不 夠 的 問 題 再 加 上 新 疆 光 照 條 件 好 氣 候 干 燥 和 棉 花 種 植 時(shí) 病 蟲 害 較 少 等 有 利 因 素 以 及 膜 下 滴 灌 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 使 新 疆 棉 花 單 產(chǎn) 遠(yuǎn) 超 長 江 和 黃 河 流 域 地 膜 覆 蓋 在 西 北 內(nèi) 陸 應(yīng) 用 可 以 使 棉 花 單 產(chǎn) 提 高 水 分 利 用 效 率 提 高 因 此 地 膜 覆 蓋 技 術(shù) 是 我 國 棉 花 種 植 區(qū) 域 北 移 的 主 要 驅(qū) 動(dòng) 力 之 一 4 3 我 國 棉 花 主 產(chǎn) 區(qū) 是 地 膜 殘 留 污 染 的 重 災(zāi) 區(qū) 由 于 地 膜 的 使 用 強(qiáng) 度 和 回 收 程 度 不 同 我 國 三 大 棉 花 主 產(chǎn) 區(qū) 地 膜 污 染 情 況 不 盡 相 同 新 疆 棉 區(qū) 棉 花 生 產(chǎn) 地 膜 覆 蓋 使 用 強(qiáng) 度 大 地 膜 回 收 率 低 地 膜 殘 留 已 經(jīng) 成 為 該 區(qū) 域 一 個(gè) 重 大 的 農(nóng) 業(yè) 環(huán) 境 污 染 問 題 黃 河 流 域 在 棉 花 種 植 時(shí) 對(duì) 地 膜 覆 蓋 依 賴 性 相 對(duì) 較 低 且 由 于 人 均 耕 地 面 積 有 限 地 膜 回 收 做 得 相 對(duì) 較 好 存 在 一 定 程 度 地 膜 殘 留 污 染 但 與 新 疆 棉 區(qū) 相 比 殘 留 污 染 相 對(duì) 較 輕 長 江 流 域 棉 區(qū) 光 熱 資 源 豐 富 以 移 栽 棉 為 主 地 膜 覆 蓋 在 該 區(qū) 域 棉 花 種 植 上 僅 存 零 星 應(yīng) 用 基 本 不 存 在 地 膜 殘 留 污 染 問 題 4 4 棉 田 地 膜 殘 留 污 染 的 防 控 建 議 加 強(qiáng) 政 策 和 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 范 制 定 目 前 我 國 地 膜 標(biāo) 準(zhǔn) 對(duì) 強(qiáng) 度 和 厚 度 要 求 偏 低 應(yīng) 盡 快 修 訂 完 善 相 關(guān) 標(biāo) 準(zhǔn) 開 展 地 膜 應(yīng) 用 適 宜 性 研 究 推 廣 一 膜 多 用 延 期 利 用 技 術(shù) 以 及 膜 側(cè) 種 植 半 膜 覆 蓋 等 地 膜 用 量 少 增 產(chǎn) 效 果 好 的 技 術(shù) 模 式 加 強(qiáng) 適 期 揭 膜 回 收 技 術(shù) 研 究 和 推 廣 加 快 西 北 內(nèi) 陸 棉 區(qū) 地 膜 回 收 機(jī) 械 研 制 回 收 機(jī) 械 與 作 物 農(nóng) 藝 相 結(jié) 合 棉 花 品 種 種 植 模 式 與 農(nóng) 機(jī) 相 配 套 提 高 回 收 機(jī) 械 化 水 平 重 視 生 物 降 解 地 膜 產(chǎn) 品 研 發(fā) 和 示 范 重 點(diǎn) 研 究 生 物 降 解 地 膜 的 降 解 可 控 性 與 產(chǎn) 品 配 方 縮 小 其 與 普 通 P E 地 膜 在 增 溫 保 墑 功 能 方 面 的 差 異 通 過 技 術(shù) 改 造 和 規(guī) 模 化 生 產(chǎn) 實(shí) 現(xiàn) 原 材 料 和 地 膜 產(chǎn) 品 的 成 本 大 幅 度 下 降 提 高 市 場 競 爭 能 力 促 進(jìn) 規(guī) 模 化 應(yīng) 用 參 考 文 獻(xiàn) R e f e r e n c e s 王 曉 方 申 茂 向 塑 料 地 膜 中 國 農(nóng) 業(yè) 發(fā) 展 的 希 望 和 曙 光 R 北 京 中 華 人 民 共 和 國 科 學(xué) 技 術(shù) 部 農(nóng) 村 科 技 司 W A N G X F S H E N M X F a r m l a n d p l a s t i c f i l m h o p e a n d d a w n o f c h i n e s e a g r i c u l t u r a l d e v e l o p m e n t R B e i j i n g C o u n t r y s i d e S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y D e p a r t m e n t o f S c i e n c e o f C h i n a i nC h i n e s e 嚴(yán) 昌 榮 梅 旭 榮 何 文 清 等 農(nóng) 用 地 膜 殘 留 污 染 的 現(xiàn) 狀 與 防 治 J 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 報(bào) Y A N C R M E I X R H E W Q e t a l P r e s e n t s i t u a t i o n o f r e s i d u e p o l l u t i o n o f m u l c h i n g p l a s t i c f i l m a n d c o n t r o l l i n g m e a s u r e s J T r a n s a c t i o n s o f t h e C S A E i n C h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t 嚴(yán) 昌 榮 何 文 清 薛 穎 昊 等 生 物 降 解 地 膜 應(yīng) 用 與 地 膜 殘 留 污 染 防 控 J 生 物 工 程 學(xué) 報(bào) Y A N C R H E W Q X U E Y H e t a l A p p l i c a t i o n o f b i o d e g r a d a b l e p l a s t i c f i l m t o r e d u c e p l a s t i c f i l m r e s i d u a l p o l l u t i o n i n C h i n e s e a g r i c u l t u r e J C h i n e s e j o u r n a l o f b i o t e c h n o l o g y i nC h i n e s e w i t h E n g l i s h a b s t r a c t M O L L E R E G E V E R T T H O L M S T R O M A E x a m i n a t i o n o f a l o w d e n s i t y p o l y e t h y l e n e L D P E f