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有机农业中农膜使用的危害

已有 10711 次阅读 2010-4-25 11:50 |个人分类:未分类|系统分类:论文交流| 有机农业, 地膜, 危害

20世纪80年代以来,地膜在农业生产中广泛使用,不可否置,地膜给中国的农业带来了革命,同时农地膜使用由试验、示范到大面积推广并迅速发展,使我国成为世界上实施“农业白色工程”的最大国。但是地膜的大量使用不可避免地带来污染,由于地膜难以分解且降解以后对土壤有毒害作用,这必然会贻害子孙,带来不可估量的损失。近20年的研究表明,地膜的广泛使用对环境、土壤、作物均有危害。地膜的主要成分是聚乙烯,这种物质的分子结构非常稳定,很难在自然条件下进行光解和热降解,也不易通过细菌和酶等生物方式降解,降解周期为200400年,这必然会使田间的塑料农膜废弃物逐年增多,造成永久性的污染。未降解的塑料制品进入土壤,将影响土壤内物质流和能量流的传递,抑制微生物生长,改变土壤特性。塑料在自然环境中分解后会生成有毒有害物,对土壤和水体造成直接危害。土壤中的残膜不仅影响土壤水分及养分的运移,而且阻碍土壤中气体运动,影响土壤透气性。同时也影响作物根系生长及其对水分及肥料的吸收利用,最终导致作物产量下降。有研究表明连续覆膜35 a而不进行残膜回收处理的农田土壤,小麦产量下降2%~3 ,玉米产量下降10%左右,棉花产量减产10%~23 。当农田中残膜含量达到585kg·hm之时,可导致玉米减产11%~23 ,小麦减产9%~16%,大豆减产55%~9%,蔬菜减产146%~592%。

有机农业起源于古老的农耕制度,起初流行于欧美,后风靡全世界,此农业体系只依赖于农家肥和自然物质,这一体系中,尽可能地在最大的可行范围内采用作物轮作、作物秸秆、畜禽粪肥、豆科作物、绿肥、农场以外的有机废弃物和生物防治病虫害的方法来保持土壤生产力和耕作,供给作物营养并防治病虫害和杂草的一种农业。但近年来许多有机农场大量使用塑料大棚和地膜,以保证秋冬季有机产品的供应,作者走访了几家有机农场,都看到塑料大棚和地里残留的地膜。近20多年的科学试验表明:地膜种植对土壤,水体和作物生长及产量有着致命的影响,因此,有机农业中使用地膜及塑料大棚值得斟酌。

1.农田地膜残留对土壤的物理化学性质的影响

1.1 土壤的物理性状的改变

土壤物理性状主要指土壤含水量、容重(单位体积固体重量与同体积水重量之比)和孔隙度(单位体积土壤内空隙所占体积百分比)。地膜主要成分是聚乙烯(PE),该物质化学性质极其稳定,不易被光,酶和其他途径降解无法降解的地膜,留在土壤里改变了土壤的物理结构,影响土壤里的水分流通和物质传送河北省农业环境监测站曾进行过严格的试验,实验表明:随着地膜残留量的增加,土壤含水量和孔隙度呈下降趋势,而容重和相对密度呈上升趋势。当无残留时,土壤含水量为16.2%,孔隙度为53.0%,容重为1.21 g/m3;残留量为450.0 kg/hm2时,含水量减少到14.2%,孔隙度减少到35.7%,而容重上升到1.84 g/m3。这表明残留地膜与土壤含水率、土壤空隙度呈负相关,与土壤容重呈正相关。

1.2 影响土壤的化学性质

有机农业追求的是干净健康的土壤,而地膜在一定程度上影响土壤的理化性质。农膜中所含的联苯酚、邻苯二甲酸酯等物质,此类物质一部分会随雨水,进入水体中污染水源,从而危害人类健康;另一部分残留在土壤中,毒害土壤,杀死有益微生物,减弱土壤活性,甚至通过作物根部,在植物体中富集,影响有机食品的品质,在最不利的情况下会带来食品安全问题。有机农业追求干净的土壤,健康的食品,这显然不合符有机生产要求,

2.农田地膜残留是造成面源污染的原因之一

面源污染是指:沉积物、农药、废料、致病菌等分散污染源引起的对水层、湖泊、河岸、滨岸、大气等生态系统的污染,农业面源污染会造成耕地退化,水体污染,影响农业安全和人畜安全。科学研究表明:农膜中所含的联苯酚、邻苯二甲酸酯等还会对农产品带来污染, 危害人类健康的物质。由于农膜质量较轻且容易破碎的特点,农膜用完后

残留部分,一部分留在土壤中;另一部分随风而起,造成耕地周围及农村周围充满白色垃圾,严重污染农村的生态环境。农业面源污染是有机农业所不应许的,大量的白色垃圾会对有机农业的耕作带来致命的打击,会造成有机食品品质下降,甚至造成食品安全问题。

3.农田地膜残留影响栽培作物的生长发育和产量

3.1 农田地膜残留影响栽培作物的生长发育

农膜残留影响棉花的生长发育(武宗信 解红郯等 1995),大田实验和实验室数据表明:农膜残留对棉花出苗率的影响,,出苗率的高低基本随着残膜量的增加而呈下降趋

虽然,田间不同残膜量的各处理,对植株高度、总生殖量没有明显影响,但对单株结铃数,脱落率有一定的影响,有使单株铃数降低,脱落增加的趋势,以24~96kg/亩的各处理影响较为明显。调查结果表明,单株成铃数较对照减少0.4~12个,脱落增加3.9 ~5.2 。这些事实说明:有机农业中农膜的使用会影响作物的生长发育,造成作物在耕作层面上的不有机。

3.2 农田地膜残留影响栽培作物的产量

 近年来的研究表明:农田地膜残留影响栽培作物的产量,赵素荣,张书荣等在河南省土壤中残留农膜对小麦、玉米、花生、蔬菜等作物产量的模拟试验数据结果分析可得,地膜残留引起的农作物减产率与地膜残留量之间呈显著正相。毕继业 ,王秀芬 ,朱道林等建立数学模型来评估农作物单位面积产量随农膜残留年限的模型。并用该模型对湖北省地膜覆盖对玉米产量作了评估。结果说明:从长远来看,地膜残留对作物产量的影响为负效应。因此,有机农业中使用农膜是不经济且影响作物产量,地膜残留还会贻害百年,对有机种植的生态环境带来污染和不可估量的损失。

4 大棚栽培对有机农业的危害

大棚栽培给有机农业带来了巨大利益,实现作物增产和反季节栽培,保证了有机蔬菜的需求和供应,但同时大棚栽培会给土壤带来污染,大棚大多数是农膜,废旧后容易残留在土壤中,另外大棚的使用改变了太阳光的光质和色地,从而影响到蔬菜对光的吸收利用。

结果与展望

1 有机农业中拒绝地膜的使用

一系列的事实说明:地膜的使用会带来残留,一部分随风飘荡,污染自然环境影响美观,另一部分残留在土壤中,对土壤造成持久的伤害,近而影响作物的正常生长。造成面源污染,影响水体成分,给人畜和植物生长带来负面影响。造成土壤物理化学性质的改变,使作物不能干净的生长发育,偏离有机农业的轨道。

2 有机农业中建议不使用塑料大棚。

塑料大棚的危害不言而喻,对有机农业是有致命的冲击的。有机农业的健康发展,离不开新科技的投入和使用,但在使用新科技,要考虑其对有机生态环境及有机食品的安全。地膜和大棚在有机农业中的使用,是一种对土壤和作物生长发育和产量具有负效应,长久来看,有机农业要健康持续的发展还面临着不少难题。

 

 



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