自上世紀(jì)70年代末以來(lái)，我國(guó)引進(jìn)地膜覆蓋栽培技術(shù)，并逐漸在玉米、棉花等作物中推廣應(yīng)用，這一技術(shù)使我國(guó)農(nóng)作物的產(chǎn)量得到大幅提高，獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益，被人們譽(yù)為農(nóng)業(yè)上的“白色革命”。
近年來(lái)，由于增產(chǎn)效果明顯，地膜覆蓋技術(shù)在中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中迅速普及。然而，一些農(nóng)業(yè)生態(tài)專(zhuān)家指出，殘膜的“白色污染”已經(jīng)超過(guò)了當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生態(tài)環(huán)境所能承受的上限，如不加快治理和防范，農(nóng)田生態(tài)將進(jìn)一步惡化。一些業(yè)內(nèi)人士對(duì)全生物降解農(nóng)用地膜寄予厚望，表示加快全生物降解農(nóng)用地膜全國(guó)推廣有助于破解“白色污染”難題。
從“白色革命”到“白色污染”殘膜治理迫在眉睫
在我國(guó)，地膜已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)資料之一，覆蓋作物種類(lèi)也從經(jīng)濟(jì)作物擴(kuò)大到棉花、玉米、小麥等大田作物。這一“白色革命”對(duì)保障我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品供給和糧食安全作出了重大貢獻(xiàn)。
上世紀(jì)80年代以后，新疆開(kāi)始在棉花種植上大范圍推廣使用地膜覆蓋技術(shù)。從新疆最北部阿勒泰草原，到冰山林立的帕米爾高原，覆膜播種技術(shù)迅速為當(dāng)?shù)卮蠖鄶?shù)農(nóng)民所掌握。至2015年末，新疆地膜覆蓋面積已達(dá)5735萬(wàn)畝，年使用量28萬(wàn)噸，成為國(guó)內(nèi)地膜覆蓋種植面積最大、地膜用量最多、普及率最高的地區(qū)。
地膜覆蓋栽培技術(shù)在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中所發(fā)揮的巨大作用有目共睹，我國(guó)地膜覆蓋面積約3億畝，每年使用量超過(guò)120萬(wàn)噸，均居世界第一。然而，地膜的廣泛使用也帶來(lái)了新的問(wèn)題。目前傳統(tǒng)農(nóng)用塑料地膜材料主要是聚乙烯（PE），在自然環(huán)境條件下難以降解，加之缺乏有效的治理措施，廢舊地膜在農(nóng)田土壤中逐年增多，污染持續(xù)加劇。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)農(nóng)田每年會(huì)新增20萬(wàn)至30萬(wàn)噸不能降解的殘留地膜，使土地板結(jié)、農(nóng)作物減產(chǎn)，破壞生態(tài)環(huán)境。
在新疆棉花主產(chǎn)地之一的石河子市，棉農(nóng)王高音在結(jié)束了一年一度的采棉后，開(kāi)始第一遍翻地?fù)?。最近五年里，棉農(nóng)越發(fā)意識(shí)到回收殘膜的重要性。“每年至少要在棉花采收后和開(kāi)春播種前摟兩遍膜，否則播種在地膜上作物難以成活。”王高音剛剛采收完150畝棉花，準(zhǔn)備在入冬前犁一遍地，將大塊殘膜回收。這一工作在開(kāi)春播種前還需再重復(fù)一遍，將小片殘膜回收，這比此前每畝需要多花費(fèi)至少13元。
“盡管冬天摟了一次，但每年開(kāi)春前還能回收至少一尿素袋的殘膜。不用地膜就沒(méi)有產(chǎn)量，但用了以后污染很大。”王高音也曾因?yàn)闅埬ざ^收。他告訴記者，從前并不知道殘膜需要回收。“那兩年棉花成片死亡，起初以為棉田遭遇病害，后來(lái)挖開(kāi)根莖才發(fā)現(xiàn)將種子播在了殘膜上。”王高音說(shuō)，直到最近五年，棉農(nóng)們才開(kāi)始實(shí)行殘膜回收，有意識(shí)地回收殘膜。但即便如此，由于農(nóng)用地膜的質(zhì)量參差不齊，有些次品地膜的回收率還不足五成。
由于傳統(tǒng)PE地膜使用廢棄后難以徹底回收，在自然環(huán)境中難以降解，30多年來(lái)的重復(fù)使用使新疆農(nóng)田積累了大量的殘膜，殘膜污染阻礙土壤毛管水和自然水的滲透，降低土壤通透性，破壞了土壤結(jié)構(gòu)，危害了農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，影響了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。2015年底，新疆每畝農(nóng)田殘膜留量尚有12.4公斤，遠(yuǎn)高于全國(guó)平均水平。據(jù)測(cè)定，播在殘膜上的種子，爛種率可達(dá)6.92％，爛芽率達(dá)5.17％，減產(chǎn)量為12％左右。此外，殘膜碎片可能與農(nóng)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不良甚至死亡；漫天飛舞的殘膜影響環(huán)境景觀，造成“視覺(jué)污染”等?？傊啬埩粢呀o農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境造成了嚴(yán)重的不良影響。
然而，隨著高新節(jié)水技術(shù)在新疆的繼續(xù)推廣普及以及增產(chǎn)增收的利益驅(qū)使，使用地膜的農(nóng)田還在逐年增加，治理“白色污染”顯得愈發(fā)緊迫。正是在這一背景下，中國(guó)最大產(chǎn)棉區(qū)新疆決定向“白色污染”宣戰(zhàn)，出臺(tái)了一系列殘膜回收政策，取得了積極成效。但出于降低成本考慮，大量超薄膜仍被使用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。殘膜不能完全回收的現(xiàn)狀和不可降解的特性制約了農(nóng)業(yè)“白色污染”的進(jìn)一步根治。
生物降解地膜成本高、推廣難度大
由二元酸和二元醇聚合而成的聚酯材料，經(jīng)吹塑生產(chǎn)的生物降解地膜，使用廢棄后能被土壤中的微生物完全生物分解，其降解原理是表面被微生物黏附，微生物以聚酯中的有機(jī)碳為營(yíng)養(yǎng)碳源，在酶的作用下，高分子被分解成分子量較低的碎段，碎段被微生物吸收或消耗，經(jīng)過(guò)代謝最終形成二氧化碳、水、礦物鹽和新的生物質(zhì)，完全被自然界消納。
“我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全生物降解農(nóng)用地膜研發(fā)已取得突破性進(jìn)展，成為研發(fā)水平領(lǐng)先的國(guó)家之一。”中國(guó)塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)降解塑料專(zhuān)業(yè)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)翁云宣介紹，從新疆、云南、內(nèi)蒙古、陜西、上海、江蘇、浙江和山東等地多種農(nóng)作物對(duì)照試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，生物降解地膜和傳統(tǒng)聚烯烴地膜相比，經(jīng)農(nóng)藝措施配合，不但同樣起到保溫、保墑、增產(chǎn)效果，還可在特定地區(qū)、特定氣候條件下根據(jù)特定作物的生長(zhǎng)需要設(shè)計(jì)控制降解速度，從而使日趨嚴(yán)重的“白色污染”得到有效遏制，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
“傳統(tǒng)PE膜幾十年甚至幾百年不會(huì)降解，是造成農(nóng)業(yè)土地‘白色污染’的根源，是看得見(jiàn)的污染；添加型部分降解地膜是不完全降解，崩解成薄膜碎片無(wú)法撿拾，是看不見(jiàn)的污染。”新疆藍(lán)山屯河化工股份有限公司研發(fā)中心總經(jīng)理丁建萍介紹，藍(lán)山屯河公司2012年與清華大學(xué)合作開(kāi)發(fā)生物降解膜用樹(shù)脂，開(kāi)展共混吹膜技術(shù)研究，并先后在新疆等全國(guó)14個(gè)省市試驗(yàn)，效果良好。
經(jīng)過(guò)四年的田間試驗(yàn)，根據(jù)新疆藍(lán)山屯河化工股份有限公司在各個(gè)種植點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在作物生長(zhǎng)周期結(jié)束后，生物降解地膜降解80％以上，且對(duì)作物的農(nóng)藝、生長(zhǎng)情況影響不大，加工番茄、馬鈴薯和甜菜增產(chǎn)可達(dá)5％至20％，采用生物降解地膜種植后，土壤微生物數(shù)量變化不明顯。
翁云宣認(rèn)為，以生物降解地膜在全國(guó)推廣應(yīng)用為突破口，可以促進(jìn)生物降解塑料在其他領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，從而推動(dòng)行業(yè)整體崛起，使“限塑”、“禁塑”成效更迅速更顯著。
然而，由于缺乏明確具體的、可操作性強(qiáng)的限制或禁止法規(guī)，全生物降解農(nóng)用地膜的推廣應(yīng)用步履維艱，更因生產(chǎn)使用成本偏高等原因，市場(chǎng)發(fā)育遲緩，前景并不樂(lè)觀。
“由于生物降解膜的價(jià)格過(guò)于昂貴，在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)條件下，農(nóng)戶(hù)的環(huán)保意識(shí)仍處于萌芽階段，若缺失政府補(bǔ)貼和政策支持，農(nóng)戶(hù)根本沒(méi)有能力購(gòu)買(mǎi)。”翁云宣說(shuō)，生物降解地膜要替代常規(guī)普膜成為地膜主流難以實(shí)現(xiàn)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上全面普及應(yīng)用還面臨許多制約因素。
記者采訪發(fā)現(xiàn)，目前，推廣應(yīng)用生物降解地膜尚處在小范圍試點(diǎn)階段，未形成規(guī)模效應(yīng)，原料企業(yè)研發(fā)及推廣投入大，使生物降解地膜生產(chǎn)成本高于傳統(tǒng)PE膜。
在中糧屯河位于新疆瑪納斯縣的一塊番茄地里，土壤中傳統(tǒng)地膜的殘膜隨處可見(jiàn)。“以生物降解地膜26元／公斤的價(jià)格計(jì)算，一畝地成本在120至180元不等，是PE膜的2.5倍，難以被農(nóng)民接受，加之農(nóng)民土地流轉(zhuǎn)，并不在乎回收和殘留的問(wèn)題。”中糧屯河綜合辦主任趙瑞明介紹，這塊地由農(nóng)民手中流轉(zhuǎn)而來(lái)，此前地中殘膜不少。但采用生物降解地膜進(jìn)行試驗(yàn)后，記者撥開(kāi)土壤就可以看到，其中生物降解殘膜已逐漸被微生物“蠶食”。
如今，在廣泛使用地膜的棉花種植區(qū)，大部分農(nóng)民對(duì)可降解地膜也僅處于“聽(tīng)說(shuō)過(guò)”的階段。在棉農(nóng)王高音所在的石河子市，王高音也曾聽(tīng)說(shuō)當(dāng)?shù)赜?016年試驗(yàn)可降解地膜，但認(rèn)為成本高、降解時(shí)間不理想。
翁云宣等業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，盡管生物降解材料成本較高，但它具有難以替代的諸多優(yōu)點(diǎn)，美、歐、日等國(guó)家地區(qū)紛紛出臺(tái)一系列政策來(lái)支持這類(lèi)新材料的研發(fā)、生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。
翁云宣介紹，德國(guó)和意大利合作推動(dòng)的環(huán)境項(xiàng)目，通過(guò)十年的試驗(yàn)證明只要符合歐盟生物降解標(biāo)準(zhǔn)的地膜，可以解決傳統(tǒng)地膜的污染問(wèn)題；而日本于2009年成立了日本生物分解農(nóng)用材料協(xié)會(huì)專(zhuān)門(mén)研究和推廣生物降解地膜的使用，目前生物降解地膜已占日本地膜總量的5％以上。正是這些政策和措施的出臺(tái)，生物降解材料及農(nóng)用地膜在歐、美、日等國(guó)家地區(qū)得到了快速發(fā)展和推廣應(yīng)用，從而使生態(tài)環(huán)境得到迅速改善和有效保護(hù)。
加快完善推廣應(yīng)用激勵(lì)機(jī)制
一些業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，隨著生產(chǎn)工藝不斷優(yōu)化，我國(guó)目前完全能滿(mǎn)足大規(guī)模、機(jī)械化生產(chǎn)作業(yè)，基本形成相對(duì)完整的生物降解地膜產(chǎn)業(yè)鏈。對(duì)此，業(yè)內(nèi)人士建議加快完善推廣應(yīng)用激勵(lì)機(jī)制，遏制日趨嚴(yán)重的“白色污染”，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
——國(guó)家應(yīng)盡快出臺(tái)相應(yīng)政策法規(guī)，采取切實(shí)可行的措施，進(jìn)行宣傳引導(dǎo)，加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管力度，完善健全推廣應(yīng)用生物降解地膜激勵(lì)機(jī)制。對(duì)嚴(yán)重污染環(huán)境的產(chǎn)品，完全禁止生產(chǎn)使用；對(duì)可用全降解材料替代的老產(chǎn)品提高征收稅率，或征收環(huán)境資源費(fèi)，以支持環(huán)境友好新產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
——確立一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、掌握核心技術(shù)、能帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展的企業(yè)，進(jìn)一步開(kāi)展新技術(shù)新工藝的研發(fā)，在確保產(chǎn)品質(zhì)量和性能的前提下，努力降低產(chǎn)品成本，縮小與傳統(tǒng)地膜價(jià)格差，提高使用性能。目前仍有必要以產(chǎn)業(yè)化專(zhuān)項(xiàng)資金的方式，對(duì)重點(diǎn)企業(yè)的生產(chǎn)和銷(xiāo)售實(shí)行資金專(zhuān)項(xiàng)補(bǔ)貼，以解決前期研發(fā)生產(chǎn)成本較高的問(wèn)題。
由于生物降解地膜的價(jià)格過(guò)于昂貴，在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)條件下，農(nóng)戶(hù)的環(huán)保意識(shí)仍處于萌芽階段，若缺失政府補(bǔ)貼和政策支持，農(nóng)戶(hù)根本沒(méi)有能力購(gòu)買(mǎi)，生物降解地膜要替代常規(guī)普膜成為地膜主流難以實(shí)現(xiàn)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上全面普及應(yīng)用將面臨許多制約因素。因此，建議生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)合成技術(shù)的研發(fā)，提高生產(chǎn)技術(shù)，擴(kuò)大規(guī)模，提高農(nóng)戶(hù)應(yīng)用生物可降解地膜的積極性。地膜加工企業(yè)加強(qiáng)加工技術(shù)研發(fā)，通過(guò)提高共混改性等手段，進(jìn)一步降低成本和提高生物降解地膜的物理性能。研究在地膜使用集中地建立工廠的可行性。
——建立示范推廣專(zhuān)項(xiàng)資金，加大推廣應(yīng)用力度，選擇不同地區(qū)，針對(duì)不同作物擴(kuò)大試驗(yàn)項(xiàng)目和范圍。像推廣電動(dòng)汽車(chē)、農(nóng)用機(jī)械那樣，采取財(cái)政補(bǔ)貼政策，對(duì)購(gòu)買(mǎi)使用降解地膜給予價(jià)格補(bǔ)貼，提高農(nóng)戶(hù)應(yīng)用生物降解地膜的積極性和自覺(jué)性。
翁云宣等專(zhuān)家建議，在全國(guó)范圍內(nèi)根據(jù)突出重點(diǎn)區(qū)域和重點(diǎn)作物，根據(jù)地膜用量、交通便利等綜合因素，合理謀劃，選擇地膜使用較為廣泛的省市進(jìn)行試驗(yàn)示范，在示范應(yīng)用基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大推廣，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
“我國(guó)現(xiàn)有地膜使用狀況來(lái)看，山東、新疆、河北、四川、云南、甘肅、河南、湖南、黑龍江等省市用量較大。因此，可以從以上省市中挑取部分用量較大、氣候有代表性的省市進(jìn)行生物降解地膜的試點(diǎn)應(yīng)用。”翁云宣建議，主要挑選玉米、棉花、馬鈴薯、煙草、西瓜等幾種比較典型的作物作為研究對(duì)象。
——對(duì)完全生物降解材料相關(guān)原材料進(jìn)口采用低稅率，制定更為合理的出口退稅稅率，并對(duì)生物降解原料、加工、制品及裝備等相關(guān)企業(yè)免收所得稅，增值稅先征后返；鼓勵(lì)和扶持生物降解相關(guān)優(yōu)質(zhì)企業(yè)發(fā)展，按照新的企業(yè)所得稅條例規(guī)定，實(shí)行減免優(yōu)惠政策；對(duì)生產(chǎn)單位進(jìn)行價(jià)格補(bǔ)貼或稅收豁免，對(duì)使用的農(nóng)民進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)助；建立專(zhuān)項(xiàng)資金，進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)、項(xiàng)目示范及推廣應(yīng)用研究。
——建議有關(guān)各方在示范階段組成聯(lián)盟運(yùn)行方式，組建原料企業(yè)之間、原料企業(yè)與加工企業(yè)之間、加工企業(yè)與農(nóng)戶(hù)之間、農(nóng)戶(hù)與回收單位，以及企業(yè)、農(nóng)戶(hù)、協(xié)會(huì)以及科研單位之間的聯(lián)盟，使得從生產(chǎn)到應(yīng)用，從應(yīng)用到處理和評(píng)價(jià)，成為一個(gè)運(yùn)行有效的網(wǎng)絡(luò)，從而使得生產(chǎn)、應(yīng)用、回收、降解等形成多方聯(lián)動(dòng)格局。
