在農(nóng)作物春播前和秋收后，中國農(nóng)村往往會(huì)上演一幅壯觀的景象：全家老小彎著腰下田挑揀殘留在泥土中的塑料地膜。由于具有保溫保濕功能，覆蓋在農(nóng)作物上的透明塑料地膜可以增產(chǎn)增收，但它卻帶來了泛濫成災(zāi)的白色污染。

農(nóng)民在撿拾殘留的農(nóng)膜

1979年我國從日本引進(jìn)了地膜覆蓋栽培技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)能有效實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增效，因此地膜在我國獲得廣泛使用，目前地膜是我國僅次于農(nóng)藥、化肥、種子的第四大農(nóng)藥生產(chǎn)資料，有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2017年我國地膜使用量為143.7萬噸，據(jù)預(yù)測到2020年地膜覆蓋面積達(dá)3.05億畝，年使用量199.3萬噸。2025年地膜覆蓋面積3.51億畝，使用量達(dá)227.9萬噸。

地膜主要有4種通用功效，即保溫、保濕、保肥、除草。地膜有黑膜、白膜和雙面膜，雙面膜一面是銀膜或白膜，另一面是黑膜。銀膜可反射光，防蚜蟲，適合種瓜果類農(nóng)作物時(shí)使用。此外，還有專用除草地膜。使用專用除草地膜能減少雜草生長，避免人因除草而被甘蔗等鋒利的葉片割傷。使用農(nóng)用地膜，可有效控制土壤的溫度和濕度，減少水分和營養(yǎng)物的流失，促進(jìn)農(nóng)作物高產(chǎn)或穩(wěn)產(chǎn)，增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。

但與此同時(shí)，由于地膜的一次性使用，每年會(huì)有大量的殘膜留在土壤里。而塑料地膜多為分子量數(shù)萬至數(shù)十萬的聚乙烯，它們在自然界中很難降解。地膜殘留物埋在土壤里，種子播下后一旦被包裹纏繞，根系扎不下去，就會(huì)死苗。這些地膜碎片可在土壤中形成阻隔層，使土壤中的水、氣、肥等流動(dòng)受阻，造成土壤結(jié)構(gòu)板結(jié)，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境，造成白色污染。有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示西北黃土漢源區(qū)平均地膜殘留每畝7公斤，嚴(yán)重的地方超過了每畝15公斤。解決殘膜污染土壤問題已成為地膜覆蓋栽培技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急。

 

為研究可降解地膜農(nóng)田應(yīng)用效果，探索農(nóng)田地膜污染治理新途徑，2015～2017年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站聯(lián)合中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所在全國13個(gè)?。▍^(qū)、市）34個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)開展了可降解地膜對(duì)比試驗(yàn)，覆蓋了我國東北風(fēng)沙區(qū)、西南山區(qū)、華北平原區(qū)、西北旱塬區(qū)、西北綠洲5個(gè)主要覆膜區(qū)帶，所選地區(qū)農(nóng)業(yè)氣候類型豐富，地理分布均勻，具有較強(qiáng)的代表性。共涉及玉米、花生、馬鈴薯、棉花、煙草、蔬菜等6種主要覆膜作物，試驗(yàn)材料來自27家企業(yè)生產(chǎn)的兩大類可降解地膜產(chǎn)品：一類是全生物降解地膜，以聚酯或二氧化碳——環(huán)氧化物以及其他可全生物降解樹脂為主要成分吹塑而成，共20家；二類是氧化降解地膜（也稱光降解地膜、熱氧降解地膜等），是在PE塑料基礎(chǔ)上，添加具有引發(fā)和促進(jìn)氧化反應(yīng)作用的助氧化劑吹塑而成，共7家。

從試驗(yàn)結(jié)果來看，氧化降解地膜主要原料為聚乙烯，最終裂解成分仍是聚乙烯，存在二次污染問題，其各項(xiàng)性能與普通PE地膜差異不大，但是降解性能不穩(wěn)定，覆土部分降解難，“白色污染”問題無法解決。新國標(biāo)出臺(tái)后，氧化降解地膜使用價(jià)格將低于普通PE地膜，極具市場競爭優(yōu)勢，但是存在較大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)慎重推廣使用。

全生物降解地膜可全部降解，以生物降解材料為原料，經(jīng)二次聚合、改性加工而成。能在1-2個(gè)植物生長周期內(nèi)完全被細(xì)菌、微生物分解，最終形成二氧化碳和水，對(duì)土壤和農(nóng)作物零危害，徹底解決了傳統(tǒng)地膜對(duì)土壤的污染。該地膜在部分作物上表現(xiàn)良好，且具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，可大面積示范推廣。全生物降級(jí)農(nóng)膜技術(shù)早在2007年即已研發(fā)問世，目前該地膜仍處于起步試驗(yàn)階段，目前每畝成本高達(dá)160-200元，是常規(guī)地膜的3-4倍，短時(shí)間內(nèi)難以完全替代普通PE地膜。目前我公司生物降解地膜已處于可量產(chǎn)階段，但針對(duì)海南本地氣候尚需進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)收集。