地膜覆盖让西北干旱区玉米亩产提升60%,却也让每公顷土壤残留地膜超240公斤——农业塑料这把“双刃剑”,正考验着我国粮食安全与生态保护的平衡。中国农业大学、中国农业科学院团队最新研究显示,我国农业塑料管理政策历经三阶段演进,从“重增产轻污染”到“系统治理”,虽使新疆、甘肃等地地膜回收率提升至85%-90%,但源头减量和长效回收机制仍待突破。相关成果近日发表于《Frontiers of Agricultural Science and Engineering》。

农田里的“白色革命”与“隐形陷阱”

农业塑料被称为“现代农业的血管”:地膜能保水增温,使干旱区作物产量提升30%-60%;大棚膜让北方冬季蔬菜供应增加50%;包装塑料使农药化肥损耗减少20%。我国作为全球最大农业塑料消费国,2022年用量达134万吨,占全球塑料薄膜使用量的64%,为粮食增产立下汗马功劳。

然而,“白色革命”背后藏着“隐形陷阱”。长期连作导致土壤中残留地膜累积,西北部分棉田每公顷地膜残留超240公斤,使土壤透气性下降30%,作物根系发育受阻,产量随残留量增加而递减。更严重的是,地膜分解产生的微塑料(直径小于5毫米的塑料颗粒)如同“土壤中的PM2.5”,通过食物链进入农作物,威胁粮食安全和人体健康。

政策三阶段演进:从“放任污染”到“系统治理”

团队梳理我国40余年农业塑料管理政策,发现其经历了三次关键转型:

第一阶段(1982-1997):增产优先,污染累积
改革开放初期,为解决粮食短缺,政策全力推广地膜、大棚膜等技术,地膜覆盖面积年均增长8%。但此时环保监管缺失,1997年全国农田残留地膜已达121万吨,西北旱区“白色污染”初见端倪。

第二阶段(1997-2017):环保觉醒,局部试点
随着残留地膜导致土壤板结、作物减产问题凸显,政策开始平衡增产与环保。2011年启动地膜回收试点,在甘肃、新疆等主产区推广机械化回收设备,2017年将地膜厚度标准从8微米提高至10微米(减少破损),使试点地区回收率从不足50%提升至70%。

第三阶段(2017至今):系统治理,全生命周期管理
2017年后,政策进入“源头减量+回收利用”双轨模式:推广15微米以上高强度地膜(更易回收),研发可降解地膜;建立“农户-合作社-企业”回收链条,新疆2021年地膜回收率达90%,甘肃2023年达85%。北京延庆试点全生物降解地膜,使地膜使用量减少35.8吨,实现“零残留”。

三大挑战待突破:减量难、回收贵、替代争议大

尽管政策成效显著,仍面临三重瓶颈:

  • 源头减量“两难”:地膜对干旱区粮食增产不可或缺,直接减量可能导致减产;可降解地膜成本是普通地膜的3倍,农民接受度低,且部分产品降解周期与作物生长不同步,反而加剧微塑料污染。
  • 回收体系“脆弱”:地膜碎片多、含土量高,回收加工成本高,企业依赖政府补贴;西北农村劳动力老龄化,人工捡拾效率低,机械化回收设备在丘陵地区适用性差。
  • 标准执行“打折”:部分企业仍生产8微米以下超薄地膜(成本低),农民图便宜偷偷使用,导致“政策标准与田间实际两张皮”。

未来路径:全国统一管理与区域差异结合

团队提出,需从三方面推进可持续管理:

  • 分级管控:按地膜增产效益划分“强制使用区”(西北旱区)、“限制使用区”(湿润区)、“禁止使用区”(生态敏感区),优化地膜使用结构。
  • 技术创新:研发“耐候+易回收”地膜(如15微米高强度膜)、可控降解地膜(匹配作物生长周期),降低回收加工成本。
  • 市场机制:建立“生产者责任延伸制度”,让企业承担回收义务;推广“旧膜换新膜”“以补促收”,激发农民参与积极性。

论文通讯作者马骥表示:“农业塑料管理需兼顾粮食安全与生态保护,通过政策、技术、市场协同,让‘白色革命’真正绿色可持续。”

来源: 农业科学与工程前沿