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在農(nóng)作物春播前和秋收后,中國農(nóng)村往往會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的白色污染。
1979年我國從日本引進了地膜覆蓋栽培技術(shù),這項技術(shù)能有效實現(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)計顯示,2017年我國地膜使用量為143.7萬噸,據(jù)預測到2020年地膜覆蓋面積達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,由于地膜的一次性使用,每年會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、肥等流動受阻,造成土壤結(jié)構(gòu)板結(jié),嚴重危害生態(tài)環(huán)境,造成白色污染。有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示西北黃土漢源區(qū)平均地膜殘留每畝7公斤,嚴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)的當務之急。
為研究可降解地膜農(nóng)田應用效果,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?。▍^(qū)、市)34個試驗點開展了可降解地膜對比試驗,覆蓋了我國東北風沙區(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塑料基礎上,添加具有引發(fā)和促進氧化反應作用的助氧化劑吹塑而成,共7家。
從試驗結(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。新國標出臺后,氧化降解地膜使用價格將低于普通PE地膜,極具市場競爭優(yōu)勢,但是存在較大的環(huán)境風險,應慎重推廣使用。
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個植物生長周期內(nèi)完全被細菌、微生物分解,最終形成二氧化碳和水,對土壤和農(nóng)作物零危害,徹底解決了傳統(tǒng)地膜對土壤的污染。該地膜在部分作物上表現(xiàn)良好,且具有較好的經(jīng)濟效益,可大面積示范推廣。全生物降級農(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階段,目前每畝成本高達160-200元,是常規(guī)地膜的3-4倍,短時間內(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,但針對海南本地氣候尚需進行大量的實驗和數(shù)據(jù)收集。
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