很多朋友都有印象，在我国农村，农民种地大多会在地里铺上一层薄薄的塑料膜，就像给土地盖一层被子。我国是上世纪70年代末从日本引入，并在全国广泛推广应用的，到如今，已经成为世界上地膜使用量最多、覆盖面积最大的国家，每年要用掉大约145万吨地膜，占全球总量的75%，农作物覆盖面积近3亿亩。
       地膜覆盖对农业节水和增产效果是十分显著的，它可以让作物水分利用效率和产量分别提高30%左右，每年在国内产生直接经济效益1200亿—1400亿元。
       地膜覆盖技术引进中国几十年来，为农产品增产增收，保障粮食安全、蔬菜周年供应等做出巨大贡献的同时，也因难以回收和降解在土壤中留下巨量的地膜残片，带来了不可忽视的污染问题。
       在生态环境保护受到高度重视的当下，从“白色革命”到“白色污染”，地膜如何才能实现增产增收与保护环境、减少环境污染之间的平衡？地膜的生产、销售、使用、回收以及管理等各环节应承担怎样的责任？
       近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员、农业农村部农膜污染防控重点实验室主任、国际农业塑料协会主席严昌荣接受《财经国家周刊》记者采访，对上述问题进行了深入解读。

农业生产已经离不开地膜

       《财经国家周刊》：目前我国的地膜使用情况如何，地膜的引进和广泛应用，对我国的农业发展做出了怎样的贡献？
        严昌荣：地膜覆盖是保障我国农产品安全供应的关键举措之一，已经成为我国农业生产不可或缺的关键技术之一，浸入农业的骨髓，在西北一些地区，没有地膜农民就不知道怎么种地，已经成为一种事实存在。
       我国每年农作物播种面积近25亿亩，其中作物覆膜面积近3亿亩，农作物地膜覆盖比率在12.7%左右；地膜覆盖技术应用使得作物产量和水分利用效率分别增加30%，初步估算，我国地膜覆盖技术使农作物增产所带来的直接经济效益在1200亿—1400亿元/年。
       地膜覆盖技术应用对我国农业生产和农产品安全供给的贡献应该得到充分肯定，如果没有地膜覆盖技术，我们一些农产品供应肯定会出现问题，如棉花、蔬菜等，从宏观上来说，我们已经回不到不用地膜的时代了。
       《财经国家周刊》：为什么不能不用地膜，不用会怎样？
       严昌荣：由于地膜原料是聚乙烯，在塑料污染成为全球最为热门话题的情况下，地膜应用与残留污染也成为公众广泛关注的焦点。许多人在谈地膜，谈地膜应用与残留污染，但这片地膜承载着什么，与农业、农村和农民的利害关系是什么，需要深入思考。地膜应用与回收已经远远超出了农业、环境本身的范畴，需要我们认真审视和对待。
       地膜覆盖使得农作物水分利用效率和产量提高30%，这不是一个简单的数字，而是实实在在关系农产品安全供给的大事。地膜覆盖技术之所以在我国得到广泛应用，与我国农业生产条件有很大关系，我国北方早春的干旱低温，对农业生产影响是致命的，地膜覆盖增温保墒功能恰恰有效解决了这一问题。没有地膜覆盖技术之前，我国许多区域，如宁夏中南部山区、西南山区，由于温度低和水分不足，玉米产量极低，或者根本没法成熟，而有了地膜覆盖技术，在这些地区就可以种植玉米了，而且获得高产。
       还有一个典型的例子是棉花。上个世纪八九十年代，我国棉花种植主要在黄河流域和长江流域，二者的播种面积接近全国播面的90%，新疆棉区只有不到10%，由于地膜技术应用，目前新疆成为我国的棉花主产区，种植面积占全国70%以上，产量占83%。如果没有地膜覆盖技术，新疆的棉花生产将急剧下滑，产量马上会出现30%以上的下降，而且我们也不可能找到能够替代新疆棉花的生产区域，这是我们不可承受之重。

地膜残留已对农业和环境造成危害

       《财经国家周刊》：外界普遍认为地膜的广泛利用，在增产增收的同时也对土壤造成污染，我国地膜污染的情况如何？
       严昌荣：地膜在使用过程中，确实存在污染。从全球范围看，我们大约使用了全球75%的地膜，没有哪个国家像我们这么广泛、大量地使用地膜覆盖技术，作为技术使用后的另一个方面，地膜残留污染也就产生了，所以，塑料污染是全球的，而地膜残留就成为了我国一项特有污染问题。我国农田地膜残留量有自北向南、自西向东递减的区域特征，这与地膜应用的情景完全一致。根据已有调查研究结果，我国农田地膜残留污染严重区域主要是在西北地区，如新疆、河套灌区、张家口等，一些地区的农田地膜残留量已超10千克/亩。
       综合看，我国农田地膜残留污染发生主要原因有以下几个方面。
       第一，地膜质量差，可回收性差。“又要马儿跑又要马儿不吃草”确实害死人，随着技术和工艺的发展，在追求低成本的驱动下，地膜越吹越薄。2019年，相关机构通过电商平台和农资销售市场随机获得了104个地膜样品，委托第三方检测机构按照地膜国标（GB13735-2017）对其相关指标进行检测，结果显示104个地膜样品中符合国标强制性指标要求的仅2个，不合格率达98.1%，其中低于10微米样品占95.2%，低于8微米样品占85.6%，低于6微米样品占62.5%。这种超薄地膜在应用后基本上都破裂严重，没有可回收性。而日本、欧洲应用的地膜厚度在一般在20微米以上，在作物收获后仍然保持较高的机械强度，易于回收。
       第二，应用规模大，模式多样，回收难度大。我国的农作物地膜覆盖比率高、涉及农作物种类多，几乎在全国从北到南所有省区都有应用。由于区域农业生产条件的不同，不同区域应用目的也存在差异，北方要增温保墒，南方是要防杂草，所以我们对地膜的依赖度是非常高的。主要作物覆膜面积近3亿亩/年，而全欧洲和日本分别只有640万亩/年和200万亩/年，主要用在蔬菜和园艺作物上，比如萝卜、薯类、烟草等，没有大规模应用。多作物、多模式和广大区域也必然要求回收方法、工具和形式的多样性，也导致回收难度大。
第三，回收技术和机具无法满足生产需要。除了上述两个原因外，地膜回收的技术和机具的缺乏和性能不足，在很大程度上影响了地膜回收作业，尤其是地膜回收对作业机具的专用性、稳定性要求高，使得地膜回收的困难较大。
       《财经国家周刊》：地膜污染的危害有哪些？
       严昌荣：目前，地膜残留已给局部地区的农业生产和环境造成了不利的影响和危害，尤其是新疆内陆棉区。主要体现在3个方面，一是影响棉花播种作业，增加劳动力投入，严重影响了播种作业效率和质量。二是增加农事作业工序，降低棉花产量水平。由于地膜残留，每年棉花收获后和第二年播种前需要进行地膜回收，每亩增加作业成本30元，新疆全区地膜回收作业需增加投入11.4亿元。同时，长期覆膜棉田，如果不进行地膜回收处理，棉花播种质量下降，空穴率、烂籽率会提高，产量也会受到一定程度的影响。三是降低棉花产品质量，影响农民经济收入。残膜随着机械采收混入棉花，是造成新疆棉加工品质差、价格低，无法适应高端纺织需求的主要原因之一。

▲2020年10月23日，在新疆阿克苏地区沙雅县古勒巴格镇，农用机械在一处采收完的棉田里进行残膜回收、秸秆粉碎还田作业。图/新华社发

       除了新疆棉花生产受到影响，产生经济损失外，华北地区的花生因地膜残留造成的损失也日益严重。近年来，花生种植采用地膜覆盖技术越来越普遍，尤其华北地区的山东省、河北省，以及东北地区，地膜覆盖使花生单产增加20%—30%。据估算，花生覆膜种植面积占全国花生总播种面积的27%左右，面积大概在1866万亩，为了利用花生秸秆作为牲畜饲料，农民不得不进行去膜处理，每亩处理成本在30—50元，全部处理需要增加6亿—10亿元的投入。

不会造成农产品塑化剂超标

       《财经国家周刊》：土壤中残留大量地膜，会不会造成农产品塑化剂含量超标或重金属含量超标，进而影响农产品安全？
       严昌荣：农产品的塑化剂是一个社会公众极为关心的问题，有人认为地膜残留是农产品，尤其是瓜果、蔬菜类塑化剂的来源。2020年，农业农村部农膜污染防控重点实验室对100多个地膜样品的6种主要塑化剂含量进行了测定，结果显示6种主要塑化剂平均含量为14.6毫克/千克，远远低于肥料标准中塑化剂含量小于25毫克/千克的要求，如果按照这个标准计算，地膜覆盖和残留污染不会对农产品塑化剂产生影响。
       我想特别强调，外界对地膜残留导致农产品塑化剂超标的问题有误解，把农产品塑化剂问题归结到地膜应用，到目前为止，还没有数据支持这种观点，大多是可能或者估计，这是不客观和不公平的，我们测定的数据显示地膜不是导致农产品塑化剂超标的原因。
       此外，地膜覆盖和残留与土壤重金属问题也无关。2020年，对全国50个地膜样品重金属含量的测定结果显示，地膜中确实存在一定含量的重金属，但根据《土壤环境质量标准（修订）GB 15618—2008》中有关土壤无机物的环境治理第二级标准的要求，地膜中重金属含量都低于土壤中几种重金属的最低要求，地膜中重金属对土壤的影响不存在。
       同时，地膜是一种地面覆盖材料，它基本上覆盖在农田表面，用量也极其有限，大约在5千克/亩，加上地膜材料的稳定性，它与土壤及其组分发生生物化学反应的过程完全不同于肥料、水分和农药等，地膜中重金属元素进入土壤的过程将十分缓慢，会随着地膜回收而离开农田。
       因此，我们认为地膜中重金属问题是一个伪命题，不是一个潜在的问题，也没有环境风险。

减量、回收、替代解决污染问题

       《财经国家周刊》：对于地膜残留带来的不利影响和危害，我们应当如何解决？
       严昌荣：农田地膜残留污染问题的解决途径，我认为可以概括为六个字，“减量、回收、替代”。
       关于减量的问题，目前，地膜覆盖技术在全国应用的非常普遍，但已有研究和实践都证明，并不是所有地方都必须用地膜覆盖技术，在一些区域，存在一定程度上滥用或泛用。地膜覆盖技术具有增温、保墒和杂草防除的多种功能，，但也有一个适宜性的问题，并不是所有地方都适用，应用从经济、生态和社会效益等进行综合评估，有些地方，水土条件很好，用地膜覆盖技术效果不是太明显，用地膜覆盖，农作物产量增加30-50kg/亩，不用地膜，农作物产量减少30-50kg/亩；如果考虑到环境效益，这个账是算不过来的，在这些可用可不用的地区要坚决减下来。
        最典型的是东北黑土地的玉米种植，如果应用地膜覆盖技术，玉米生产需要多投入70-80元/亩，玉米产量能够提高15%，增加经济收入150多元/亩，加上需要增加地膜回收成本、环境成本，这个技术的应用就没有实际作用。同时，减量一定要特定区域的具体作物，同样是东北，种花生如果不让用地膜，老百姓不干，种玉米不让用地膜，老百姓愿意，因为地膜覆盖种植玉米投入产出比很低，而地膜覆盖花生能够实现增产30%，投入产出很高。
       关于地膜滥用和泛用问题，尤其需要对国家财政资助的地膜覆盖技术给予关注，过去十多年来，地膜覆盖技术一直受到国家和地方一些政策支持，容易出现无论是否真正需要都推广这个技术的问题，在一定程度上增加滥用和泛用的可能。根据我们的研究，在北方春玉米区，通过技术替代可以减少近2000万亩覆膜玉米种植的可能。
       其次是替代，在部分区域部分的部分作物生产中，可以用生物降解地膜来替代传统地膜。生物降解地膜作为一种环境友好型的新产品，具有很好的应用前景，但在现阶段，无论从经济性还是从增温保墒功能上看，生物降解地膜都还不具备完全替代传统地膜的可能。
       从经济性上看，传统地膜具有不可替代的优势，聚乙烯原料价格一般只是生物降解材料的1/3（聚乙烯价格在7000—8000元/吨左右，PBAT价格为18000—24000元/吨），而且其密度高，也进一步增加了生物降解地膜地膜单位面积成本。
       从功能上看，生物降解地膜的增温保墒性能明显弱于传统地膜，在北方旱寒区，生物降解地膜无法满足增温保墒要求比较高的作物。
       所以，生物降解地膜的替代传统地膜一定是有条件的，只能是部分区域的部分作物如新疆的加工西红柿，甜菜，华北地区的马铃薯、大棚蔬菜、西南地区的烟草、以及部分地区的直播水稻等。
       因此，减量和替代都只能解决局部地区和部分作物种植中的地膜污染问题。回收应该是解决地膜残留污染的重中之重，要在回收上下功夫，采取高强度地膜、合理的种植模式、研制合适的回收机具进行回收。
       回收需要在重点区域和重点作物上进行突破，如新疆的3800万亩棉花，基本上百分之百覆膜，河套灌区800多万亩玉米和向日葵，西北地区的玉米等等。

▲2018年10月21日，海南三亚，农民在海南省三亚市天涯区槟榔河片区田间铺上生物降解地膜，为冬季瓜菜种植做准备。图/IC photo

不能谈污染色变，谈焚烧色变

       《财经国家周刊》：解决地膜污染三条途径中，减量、替代都只能针对比较小的面积，主体还是回收，在回收过程中，又需要采用可回收的高强度地膜、合理的种植模式、研制合适的回收机具，目前，这些条件我们具备吗？
       严昌荣：目前地膜回收的问题，原因可以追溯到生产环节，由于我们追求低成本，吹的很薄，回收难度大。另外，还涉及到农民有没有意愿收，收了以后往哪里去的问题。
       可回收性的问题，决定于地膜产品质量和种植模式。需要有高强度、回收性好的地膜、有利于进行地膜回收的种植模式，以及高效、稳定的回收机具。提高地膜的可回收性有两条途径，一条是将传统地膜加厚，比如8微米加到12微米、15微米，另一个是通过原料、配方和生产工艺的改变，生产在用后仍然能够保持较高强度的地膜，易于被回收。从成本角度，上述措施和方法可能会是地膜成本增加20%，我们认为这是可以承受的，也是必须承受的。现在的问题是谁应该为这部分增加的成本买单，农民、地膜生产和销售商，政府？还没有形成一个共识和有效的解决办法。另一个是部分作物对地膜厚度、强度的特殊需求问题，如目前大蒜种植中，应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过人工辅助措施，可实现大蒜快速刺破地膜出苗，如果地膜太厚、强度较高会导致大蒜没法正常刺破透地膜出苗。
       另外一条是要有合适的回收机具，过去这些年来，我国已经研究生产了一些回收机具，但问题在于，每一种作物和种植模式都需要相应的回收机具，回收机具的通用性较差。所以地膜回收的机械化作业规模还比较小，人工或者简单搂耙式回收占据主导地位。
       地膜收回来以后往哪里去是面临的另一个挑战和问题，目前还没有完善的处理方案，有些回收后堆在田头路边，风一吹可能又回到地里了。所以，急需对不同回收地膜处理方式进行综合评价，比如是弃置地头、填埋、就地焚烧，还是要控制焚烧、回收清洗造粒等等。
       要从多维度考虑回收地膜的出路，形成可实施、可落地的处理方法，既要环境友好，也需要经济可行，绝对不能离开经济性和可行性而单纯地谈环境保护。应该通过科学研究，明确不同处理方式的利与弊，然后确定合理的处置方式。不能谈污染色变、谈焚烧色变。我们不可能因为地膜应用产生了污染就完全不用，我们讨论这个问题的前提是，必须用，然后如何好好用，怎样解决实际问题。

▲2020年3月9日，甘肃省张掖市甘州区碱滩镇的群众正在将捡拾的废旧农膜统一交售到村委会设置的废旧农膜集中回收点。

需要构建产业链责任共担机制

       《财经国家周刊》：现在的情况是，没有强制回收、回收起来又很难，回收机具又处于初级段，没有大规模应用，这种情况下应该如何系统解决地膜污染问题？
       严昌荣：按照地膜国标要求，地膜厚度和强度是强制性指标，厚度必须要达到10微米以上，实际上市场上脱标的地膜比例还很高。关于这一问题，根据现有的法律、法规和办法，在生产端和销售端监管还是不难做到的，毕竟生产厂家是有限的。重点是要落实到具体的部门，谁去管，责权利在哪里等。
       总体而言，我国地膜回收处理还相对粗放，关于地膜回收处理的法律、法规和管理办法也是近几年才开始着手制定和颁布，但相关具体的实施机制还没有完全建立，还在摸索之中。我认为需要首先明确政府部门及地膜生产者、销售者、使用者的权利、责任和义务，构建由地膜产业链相关方共同承担的地膜生产者有限责任延伸机制。
       政府有对地膜生产、销售、回收处理监管和问责的权力，需要尽快完善有关具体实施方案。同时还应该为回收地膜处理承担一定的义务和责任，比如投入一定比例的资金，或者是建立耕地地力维持补贴与地膜回收的挂钩机制。
       农民作为地膜使用者，具有使用地膜的权利，但同时必须承担相应的责任和义务，主要是必须承担地膜使用结束后将地膜按照一定要求收回来并进行适当处理的责任和义务，应该借鉴日本和欧洲的经验，强化使用者权利和责任义务的平衡。
       地膜生产者和销售者必须样按照国家和地方有关规定，生产和销售合格地膜产品，与地方政府、地膜使用者共同完成使用后的地膜回收处理是其有限延伸责任。
       在这样一个框架下，在县域单元或者乡镇引入地膜回收处理企业，通过政府购买服务、地膜生产者和销售者补贴回收地膜残值实现企业的自我维持和运营。