本篇論文目錄導航：
【題目】農用地膜殘留影響因素探析
【第一章】農膜殘留及防治文獻綜述
【第二章】農膜使用現狀及殘留研究思路和內容
【第三章】永豐鎮農膜殘留現狀調查
【第四章】覆膜方式對農膜殘留情況調查
【第五章】農膜厚度對耕地環境及農作物產量的影響
【結論/參考文獻】永豐鎮農膜殘留問題研究結論與參考文獻
三、永豐鎮農膜殘留現狀調查
3.1 引言
涼州區地處河西走廊東段，石羊河流域中上游，是甘肅省河西地區最大的商品糧生產基地，現有耕地 9.73 萬 hm2,其中水澆地 9.07 萬 hm2.干旱缺水是制約涼州區農業發展的瓶頸，流域內水資源短缺，耕地平均占有水量約 7800m3/hm2,用水矛盾突出，農業用水量占總用水量的 75%以上，是甘肅省確定的節水型社會建設 10 個試點縣區之一。涼州區主要推廣以壟膜溝灌、壟作溝灌、膜下滴灌為主要的高效農田節水技術，畝產、總量均有所提高。截止 2015 年，全區農膜使用面積達 1725 萬 hm2,畝均農膜用量在 6 kg 左右，覆蓋農膜總用量接近 7000 t;棚膜使用面積 480 萬 hm2、6600 t 左右。永豐鎮位于涼州區城西各鄉鎮的中心位置，屬西營山水冷涼灌區，耕地 42 萬 hm2,玉米種植基本實現 100%全膜覆蓋，其中 86.4%采用全膜雙壟溝灌覆膜方式，13.6%采用全膜平鋪覆膜方式。
近年來，研究人員對農膜的使用和土壤農膜殘留情況的研究工作較多的集中在新疆、山東等農業主產區（王鵬等，2012;李斌等，2012;陳秀芬，2011;張江華等，2010;劉建國等，2010）。甘肅作為農膜使用大省，關于農膜使用和農膜在土壤中殘留情況的研究報道較少，涼州區作為高效節水技術推廣區缺乏農膜使用和殘留的基礎數據。隨著農膜的使用，殘留農膜對土壤污染的問題日益凸顯。
因此，對涼州區永豐鎮境內的農膜殘留現狀進行調查分析，對防治該區域地膜殘留具有重要意義，也為進一步對殘留農膜回收及合理使用提出對策建議。
2015 年涼州區農技中心與永豐鎮按照區委、區政府"兩個全覆蓋"的要求，加強宣傳引導、加大推廣力度，整合物資資源，提高土地集約化經營水平。采取行政與技術同步、措施與物資配套的措施，按照"五統一"原則建成了永豐鎮永豐村 200 hm2玉米全膜雙壟溝灌節水示范點，示范點涉及永豐村所有農戶。
示范點主推玉米全膜雙壟溝灌技術、測土配方施肥技術和區域化灌溉耕種技術。示范點采用機械起壟、覆膜，每幅壟分為大小兩壟，壟幅寬 120 cm,其中大壟寬 70 cm,小壟寬 40 cm,壟高 10~12 cm,在溝內破膜穴播 1 行玉米，株距 22~23 cm,畝保苗 5000~5500 株。同時集成配套優良品種推廣、機械化耕作、病蟲害綜合防治等多項農業技術，主要開展玉米鐵肥、錳肥、鋅肥等試驗。
3.2 調查研究方法
3.2.1 采樣點選擇
（1）本實驗選擇了永豐鎮具有代表性的永豐村（全部采用全膜雙壟溝灌）、四壩橋村（83.2%采用全膜雙壟溝灌覆膜，16.8%采用全膜平鋪）2 個村為采樣區域，由于覆膜年限對土壤農膜殘留有影響，所以分別在兩個村選取同一種覆膜方式覆膜的年限分別為<5 年，7 年，10 年，>10 年四個地塊為采樣點，每個樣方的面積為 1 m×2 m=2 m2.選取的調查樣地都是同一種覆膜方式。
（2）選擇四壩橋村、永豐村為采樣點，全部采用全膜雙壟溝灌覆膜技術，四壩橋村玉米品種選擇為金凱 3 號，永豐村玉米品種選擇為先玉 335,同時選擇沒有覆膜的地塊為對照采樣點，選擇覆膜年限分別為<5 年、7 年、10 年、>10 年的地塊為采樣點。
3.2.2 采樣及分析方法
（1）用梅花點法在選定的采樣點中取 0.25 m2耕作層的土壤（0~20 cm）。將所取土壤風干后用 1 mm 篩分離土壤中的殘留膜進行檢測。
（2）選擇永豐村、四壩橋村農戶常用的厚度為 0.010 mm 農膜，玉米取樣采用三三制五點取樣法，即選擇上、中、下生產水平不同的三個組，每個組選擇不同產量水平的三塊地，每塊地按對角線法取五個樣點，每樣點連續取 11 行、21 株，測定株行距，計算平均株行距；每樣點連續取 10 株玉米果穗數穗粒數，計算平均穗粒數，千粒重按多年平均值 380 g 計算。
3.2.3 數據分析方法
用Excel 2007 進行數據處理，用 SAS 數據分析軟件進行最小顯著性差異檢驗（LSD 法）（P<0.05）。
畝產=0.000667×0.85×380 （千粒重）×果穗數×穗粒數/（株距×行距）。
3.3 結果與分析
3.3.1 農膜覆蓋年限對土壤農膜殘留量的影響
表 3.1 是不同農膜覆蓋年限對土壤農膜殘留量的影響。從表 3.1 中可以看出，覆膜年限不同，土壤中農膜殘留量平均值存在差異（P<0.05）。農膜覆蓋年限<5 年，永豐村、四壩橋村的土壤農膜殘留量均最小，永豐村土壤農膜殘留量平均值為48.02 kg/hm2,四壩橋村土壤農膜殘留量平均值為 52.20 kg/hm2;當覆膜年限=7年時，兩個村的土壤農膜殘留量均比年限<5 年時增加明顯，四壩橋村覆膜年限=7 年時農膜殘留量比覆膜年限<5 年時增加 32.82 kg/hm2,永豐村覆膜年限=7 年時農膜殘留量比覆膜年限<5 年時增加 28.28 kg/hm2,當覆膜年限=7 年時，四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留量分別比覆膜年限<5 年時增加 62.87%、58.58%;當覆膜年限=10 年時，四壩橋村、永豐村土壤中農膜殘留量分別為 91.01 kg/hm2、80.75 kg/hm2,與覆膜年限=7 年相比，四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留量分別增加 7.0%、6.1%,比覆膜年限<5 年時分別增加 73.35%、68.16%;當覆膜年限>10年時，四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留量分別為 93.54 kg/hm2、82.40 kg/hm2,與覆膜年限<5 年相比，四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留量分別增加 79.2%、71.6%,與覆膜年限=7 年相比，四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留量分別增加 10.0%、8.2%,與覆膜年限=10 年相比，四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留量分別增加 2.8%、2.0%.
覆膜年限≥7 年時，四壩橋村、永豐村土壤中農膜殘留量與覆膜年限<5 年和覆膜年限≥10 年存在差異（P>0.05）；當覆膜年限≥7 年時，永豐村土壤中農膜殘留量與覆膜年限<5 年和覆膜年限≥10 年差異性不顯著（P>0.05）；覆膜年限>10 年時，四壩橋村、永豐村的土壤中農膜殘留量分別是覆膜年限<5 年的 1.73、1.68 倍。
其中當覆膜年限<5 年時，四壩橋的農膜殘留量比永豐村的農膜殘留量要大 4.18kg/hm2,覆膜年限=7 年時，四壩橋的農膜殘留量比永豐村的農膜殘留量要大 8.87kg/hm2,覆膜年限=10 年時，四壩橋的農膜殘留量比永豐村的農膜殘留量要大10.26 kg/hm2,覆膜年限>10 年時，四壩橋的農膜殘留量比永豐村的農膜殘留量要大 11.14 kg/hm2.
從圖 3.1 可以看出，隨著覆膜年限的增加，四壩橋村、永豐村的采樣點土壤中的農膜殘留量與覆膜年限有很好的線性相關性，相關系數達 0.9052、0.8971.這表明，隨著農田土壤覆膜蓋年限的增加，土壤中的農膜殘留量也隨之增加。
從圖 3.1 可以看出四壩橋村地膜覆蓋年限對土壤農膜殘留量有影響。四壩橋村分別選取覆蓋年限為<5 年、=7 年、=10 年、>10 年的覆膜時間的地塊進行取樣，四個不同覆膜年限下土壤農膜殘留量分別為 52.20 kg/hm2、85.02 kg/hm2、91.01 kg/hm2、93.54 kg/hm2.對四壩橋村覆膜年限和土壤農膜殘留量進行相關性分析表明，隨著覆膜年限的增加，四壩橋村的采樣點土壤中的農膜殘留量與覆膜年限有很好的線性相關性，相關系數達 0.9052,這表明，隨著農膜覆蓋年限的增加，四壩橋村土壤中的農膜殘留量也隨之增加，四壩橋村土壤農膜殘留量與農膜覆蓋年限間存在正相關。
從圖 3.2 可以看出永豐村地膜覆蓋年限對土壤農膜殘留量有影響。永豐村分別選取覆蓋年限為<5 年、=7 年、=10 年、>10 年的覆膜時間的地塊進行取樣，四個不同覆膜年限下土壤農膜殘留量分別為 48.02 kg/hm2、76.15 kg/hm2、80.75kg/hm2、82.40 kg/hm2.對永豐村覆膜年限和土壤農膜殘留量進行相關性分析表明，隨著覆膜年限的增加，永豐村的采樣點土壤中的農膜殘留量與覆膜年限有很好的線性相關性，相關系數達 0.8971,這表明，隨著農膜覆蓋年限的增加，永豐村土壤中的農膜殘留量也隨之增加，永豐村土壤農膜殘留量與農膜覆蓋年限間存在正相關。
3.3.2 農膜覆蓋年限對農膜殘留系數的影響
農膜殘留量是衡量農膜對農田殘留程度的一項重要指標。選用同一地塊的同一覆膜方式當年覆膜，分別對<5 年、7 年、10 年、>10 年四個時間段的土壤農膜殘留系數分析。農膜殘留系數（%）=[（所收獲后農膜殘留總量-鋪設農膜前殘留總量）/農膜鋪設量]×100%.
從表 3.2 可以看出，當覆膜年限<5 年時，覆膜前四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留量風別為 52.20 kg/hm2、48.02 kg/hm2,兩個村當年農膜使用量分別為 102.00kg/hm2、98.00 kg/hm2,覆膜后，四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留量分別為 72.25kg/hm2、53.17 kg/hm2,四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留系數分別為 3.97、5.26;當覆膜年限=7 年時，覆膜前四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留量風別為 85.03kg/hm2、76.15 kg/hm2,兩個村當年農膜使用量分別為 98.00 kg/hm2、100.00kg/hm2,覆膜后，四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留量分別為 95.23 kg/hm2、82.29kg/hm2,四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留系數分別為 4.23、6.14;當覆膜年限=10 年時，覆膜前四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留量風別為 91.01kg/hm2、80.75 kg/hm2,兩個村當年農膜使用量分別為 100.00 kg/hm2、97.00kg/hm2,覆膜后，四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留量分別為 94.68 kg/hm2、88.37kg/hm2,四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留系數分別為 5.58、7.86;當覆膜年限>10 年時，覆膜前四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留量風別為 93.54kg/hm2、82.40 kg/hm2,兩個村當年農膜使用量分別為 97.00 kg/hm2、101.00kg/hm2,覆膜后，四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留量分別為 99.75 kg/hm2、88.98kg/hm2,四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留系數分別為 7.43、6.51;根據表 3.2 的結果表明，當覆膜年限≤7 年時，四壩橋村、永豐村土壤中農膜殘留系數差異性不顯著；覆膜年限≥10 年時，四壩橋村覆膜土壤中農膜殘留系數存在差異性（P<0.05），并隨著覆膜年限的增加而增大；覆膜年限≥10 年時，永豐村覆膜土壤中農膜殘留系數差異性不顯著（P>0.05）。
對四壩橋村土壤農膜殘留系數與農膜覆蓋年限<5 年、=7 年、=10 年、>10年進行相關性分析。從圖 3.3 可以看出，隨著覆膜年限的增加，四壩橋村的采樣點土壤中的農膜殘留系數與覆膜年限具有正相關性，相關系數達 0.8483.這表明，隨著覆膜年限的增加，四壩橋村土壤中的農膜殘留系數隨之增加，說明覆膜年限對于四壩橋村農膜在土壤中的殘留有影響，覆膜年限越長，在土壤中的農膜殘留系數就越大。
對永豐村土壤農膜殘留系數與農膜覆蓋年限<5 年、=7 年、=10 年、>10 年進行相關性分析。從圖 3.3 可以看出，隨著覆膜年限的增加，永豐村村的采樣點土壤中的農膜殘留系數與覆膜年限具有正相關性，相關系數達 0.8607.這表明，隨著覆膜年限的增加，永豐村土壤中的農膜殘留系數隨之增加，說明覆膜年限對于永豐村農膜在土壤中的殘留有影響，覆膜年限越長，在土壤中的農膜殘留系數就越大。
3.3.3 覆膜方式對農膜使用量的影響
選擇四壩橋村相同大小的十個地塊，一塊是采用全膜雙壟溝灌覆膜方式，另一塊是采用全膜平鋪覆膜方式，各選取 5 個采樣點，在農民春種進行覆膜前，對覆膜量進行計算。如表 3.3 所示，全膜雙壟溝灌農膜使用量在 97.00~105.00 kg/hm2之間，全膜平鋪覆膜方式農膜使用量在 80.00~89.00 kg/hm2之間。全膜雙壟溝灌農膜平均用量是 102.10 kg/hm2,全膜平鋪覆膜平均用量是 83.08 kg/hm2.全膜雙壟溝灌所投入的農膜比全膜平鋪所投入的農膜量要多，約是 19.00 kg/hm2.通過T 檢驗（P<0.05）說明全膜雙壟溝灌和全膜平鋪覆膜方式對四壩橋村農膜的使用量存在差異。
選擇永豐村相同大小的十個地塊，一塊是采用全膜雙壟溝灌覆膜方式，另一塊是采用全膜平鋪覆膜方式，各選取 5 個采樣點，在農民春種進行覆膜前，對覆膜量進行計算。如表 3.3 所示，全膜雙壟溝灌農膜使用量在 99.00~106.00 kg/hm2之間，全膜平鋪覆膜方式農膜使用量在 85.00~90.00 kg/hm2之間。全膜雙壟溝灌農膜平均用量是 101.80 kg/hm2,全膜平鋪覆膜平均用量是 86.40 kg/hm2.全膜雙壟溝灌所投入的農膜比全膜平鋪所投入的農膜量要多，約是 15.40 kg/hm2.通過T 檢驗（P<0.05）說明全膜雙壟溝灌和全膜平鋪覆膜方式對永豐村農膜的使用量存在差異。
3.3.4 覆膜年限對農作物產量的影響
從表 3.5 可以看出，永豐村沒有覆膜的地塊玉米的產量是 10931.46 kg/hm2,覆膜年限<5 年的農田地塊玉米品種先玉 335 產量是 14246.94 kg/hm2,覆膜年限=7 年的農田地塊玉米品種先玉 335 產量是 13934.81 kg/hm2,覆膜年限=10 年的農田地塊玉米品種先玉 335 產量是 13664.50 kg/hm2,覆膜年限>10 年的農田地塊玉米品種先玉 335 產量是 13503.14 kg/hm2;不同覆膜年限的農田種植的玉米品種先玉 335,覆膜年限<5 年的農田地塊玉米品種先玉 335 產量增加 3315.48kg/hm2,覆膜年限=7 年的農田地塊玉米品種先玉 335 產量增加 3003.35 kg/hm2,覆膜年限=10 年的農田地塊玉米品種先玉 335 產量增加 2733.04 kg/hm2,覆膜年限>10 年的農田地塊玉米品種先玉 335 產量增加 2571.68 kg/hm2,玉米的產量與不覆膜的農田相比較增加明顯（P<0.05）；覆膜年限為<5 年的農田種植玉米先玉335 的產量比覆膜年限為 7 年的農田種植同一種玉米品種的產量高 312.13kg/hm2,覆膜年限為<5 年的農田種植玉米先玉 335 的產量比覆膜年限為 10 年的農田種植同一種玉米品種的產量高 582.44 kg/hm2,覆膜年限為<5 年的農田種植玉米先玉 335 的產量比覆膜年限為>10 年的農田種植同一種玉米品種的產量高743.88 kg/hm2,覆膜年限為 7 年的農田種植玉米先玉 335 的產量比覆膜年限為10 年的農田種植同一種玉米品種的產量高 270.31 kg/hm2,覆膜年限為 7 年的農田種植玉米先玉335的產量比覆膜年限>10年的農田種植同一種玉米品種的產量高 431.67 kg/hm2,覆膜年限為 10 年的農田種植玉米先玉 335 的產量比覆膜年限>10 年的農田種植同一種玉米品種的產量高 161.36 kg/hm2;數據分析表明，覆膜年限為<5年的農田上種植的玉米先玉335的產量比覆膜年限為7年、10年、>10年的農田土壤上種植的同一品種玉米的產量都要高，覆膜年限為 7 年的農田上種植的玉米先玉 335 的產量比覆膜年限為 10 年、>10 年的農田土壤上種植的同一品種玉米的產量都要高，覆膜年限為 10 年的農田上種植的玉米先玉 335 的產量比覆膜年限為>10 年的農田土壤上種植的同一品種玉米的產量高，對農田覆膜年限與玉米先玉 335 的產量的最小顯著性差異分析表明，覆膜年限對玉米先玉 335的產量影響不大或沒有影響（P>0.05）。
從表3.5可以看出，四壩橋村沒有覆膜的地塊玉米的產量是11171.42 kg/hm2,覆膜年限<5 年的農田地塊玉米品種金凱 3 號產量是 13470.13 kg/hm2,覆膜年限=7 年的農田地塊玉米品種金凱 3 號產量是 13096.97 kg/hm2,覆膜年限=10 年的農田地塊玉米品種金凱 3 號產量是 12859.71 kg/hm2,覆膜年限>10 年的農田地塊玉米品種金凱 3 號產量是 12765.15 kg/hm2;不同覆膜年限的農田種植的玉米品種金凱 3 號，覆膜年限<5 年的農田地塊玉米品種金凱 3 號產量增加 2298.71kg/hm2,覆膜年限=7 年的農田地塊玉米品種金凱 3 號產量增加 1925.55 kg/hm2,覆膜年限=10 年的農田地塊玉米品種金凱 3 號產量增加 1688.29 kg/hm2,覆膜年限>10 年的農田地塊玉米品種金凱 3 號產量增加 1593.73 kg/hm2,玉米的產量與不覆膜的農田相比較增加明顯（P<0.05）；覆膜年限為<5 年的農田種植玉米金凱 3號的產量比覆膜年限為 7 年的農田種植同一種玉米品種的產量高 373.16 kg/hm2,覆膜年限為<5 年的農田種植玉米金凱 3 號的產量比覆膜年限為 10 年的農田種植同一種玉米品種的產量高 610.42 kg/hm2,覆膜年限為<5 年的農田種植玉米金凱3 號的產量比覆膜年限為>10 年的農田種植同一種玉米品種的產量高 704.98kg/hm2,覆膜年限為 7 年的農田種植玉米金凱 3 號的產量比覆膜年限為 10 年的農田種植同一種玉米品種的產量高 237.26 kg/hm2,覆膜年限為 7 年的農田種植玉米金凱 3 號的產量比覆膜年限>10 年的農田種植同一種玉米品種的產量高331.82 kg/hm2,覆膜年限為 10 年的農田種植玉米金凱 3 號的產量比覆膜年限>10年的農田種植同一種玉米品種的產量高 94.56 kg/hm2;數據分析表明，覆膜年限為<5 年的農田上種植的玉米金凱 3 號的產量比覆膜年限為 7 年、10 年、>10 年的農田土壤上種植的同一品種玉米的產量都要高，覆膜年限為 7 年的農田上種植的玉米金凱 3 號的產量比覆膜年限為 10 年、>10 年的農田土壤上種植的同一品種玉米的產量都要高，覆膜年限為 10 年的農田上種植的玉米金凱 3 號的產量比覆膜年限為>10 年的農田土壤上種植的同一品種玉米的產量高，對農田覆膜年限與玉米金凱 3 號的產量的最小顯著性差異分析表明，覆膜年限對玉米金凱 3 號的產量影響不大或沒有影響（P>0.05）。
3.4 結論與討論
本實驗通過對涼州區永豐鎮農田地膜使用現狀的調查研究表明，覆膜年限對土壤中農膜殘留量和殘留系數均有影響。
（1）土壤中農膜殘留量隨著覆膜年限的增加而增加，這與馬輝等的調查研究結果相似（馬輝等，2008）。對四壩橋村、永豐村土壤農膜殘留系數與農膜覆蓋年限<5 年、=7 年、=10 年、>10 年進行相關性分析，隨著覆膜年限的增加，四壩橋村、永豐村的采樣點土壤中農膜殘留量與覆膜年限有很好的線性相關性，相關系數達 0.9052、0.8971.這表明，隨著覆膜年限的增加，農膜在土壤中的殘留量出現累積。土壤中的農膜殘留系數與覆膜年限相關系數達 0.8483、0.8607.這表明，隨著覆膜年限的增加，土壤中的農膜殘留系數隨之增加，說明，覆膜年限對于農膜在土壤中的殘留有影響（P<0.05），年限越長，農膜殘留系數越大。
（2）通過對不同覆膜方式對農膜使用量的研究表明，四壩橋村全膜雙壟溝灌使用的農膜量要比全膜平鋪使用的農膜量要多 19.00 kg/hm2,永豐村全膜雙壟溝灌使用的農膜量要比全膜平鋪使用的農膜量要多 15.40 kg/hm2,這與蒙永軍和楊虎德在 2012 年對河西走廊覆膜方式對農膜使用量的調查研究結果一致，2012 年蒙永軍和楊虎德的研究結果表明，全膜覆蓋雙壟溝灌比全膜平鋪的地膜使用量多1.20 kg/hm2（蒙永軍和楊虎德，2012）。在調查過程中發現，永豐村、四壩橋村全膜雙壟溝灌使用的農膜是由政府按每畝 2.00 kg 提供補貼（厚度>0.008 mm,寬度 1.20 m），而全膜平鋪所用的農膜則是由農戶自行購買市場上的農膜，厚度<0.008 mm,寬度是 1.40 m 的超薄膜，在厚度上要比政府提供的要薄很多，這可能是造成農膜用量小的一個原因。另外，全膜雙壟溝灌需要起壟，覆膜呈現雙拱形，也可能是造成農膜用量大的原因。
（3） 數據分析表明，覆膜年限為<5 年的農田上種植的玉米品種先玉 335、金凱 3 號的產量比覆膜年限為 7 年、10 年、>10 年的農田土壤上種植的同一品種玉米的產量都要高，覆膜年限為 7 年的農田上種植的米品種先玉 335、金凱 3 號的產量比覆膜年限為 10 年、>10 年的農田土壤上種植的同一品種玉米的產量都要高，覆膜年限為 10 年的農田上種植的米品種先玉 335、金凱 3 號的產量比覆膜年限為>10 年的農田土壤上種植的同一品種玉米的產量高，對農田覆膜年限與米品種先玉 335、金凱 3 號的產量的最小顯著性差異分析表明，覆膜年限對玉米品種先玉 335、金凱 3 號的產量影響不大或沒有影響（P>0.05）。
