解决“白色污染”　保障粮食提质增产

“以前地里残留地膜总缠在农具上，有时候还会堵塞播种机，在耕地、播种时常受到影响。秋收后，还需要大量时间去回收，十分不便。”讲起地膜的使用，甘肃省兰州市榆中县韦营乡的种粮大户郎涛深有感触，他曾被这个问题困扰多年。

　　据了解，地膜在我国年用量超140万吨，农田里每年会新增20万至30万吨不能降解的残留地膜，残膜污染问题严重。传统地膜的原料是聚乙烯，在土壤中分解非常缓慢，残留在农田中的地膜，不仅会造成视觉污染，还会影响农机作业，降低土壤透气性，阻碍水肥运移，影响作物根系发育，导致减产。

　　2021年12月，由清华大学牵头、全国农业技术推广服务中心等单位参与的“十四五”国家重点研发计划“绿色可降解地膜专用材料及产品创制与产业化”项目启动。清华大学化工系教授郭宝华介绍，全生物降解地膜是指在自然环境中可通过微生物作用而完全降解为二氧化碳、水和生物质的地膜，不会对农田和水体构成污染，在适宜区域可替代传统地膜。该项目团队聚焦全生物降解地膜的全产业链技术攻关和应用示范，从地膜的专用树脂的分子设计和高效合成出发，创新产品加工技术，推出6种低成本、高阻隔的生物降解地膜新产品，并开展安全性评价，在全国范围多种作物上示范推广，取得显著成效。

　　替代传统地膜：降解快、更环保

　　“将地膜从田间捡出，再进行运输、堆放、分拣、清洗、粉碎、造粒，这是之前控制农田地膜残留污染的途径。但在实际操作中，地膜和农作物秸秆、土壤等混杂，后续需清洗、杂质分离后进行再生料生产，加工再利用成本较高。”甘肃省农业科学院副院长樊廷录在多次实践中发现，田间的玉米、马铃薯等农作物机收作业后，地膜会与秸秆交织，难以清除，若将它们一起翻耕土壤，就会加重土壤污染。“使用全生物降解地膜就不用考虑回收的问题，因为它从覆盖种植到当季作物收获后，地表的膜就能降解成碎片，后期可被微生物完全分解，这为地膜残留污染问题提供了新的解决途径。”

　　郭宝华介绍，项目研发的新产品能够满足不同地区、绝大部分作物的种植需求，特别是在根茎类作物上实现了比传统地膜更好的增产效果，为国家粮食安全和生态安全提供了支撑。截至目前，项目团队在北京、内蒙古等20多个省（区、市）的近百个县建设了试验示范区，涵盖玉米、马铃薯、水稻、甜菜、花生和小杂粮等20多种作物。其中，甘肃、安徽、山西等地区的马铃薯、玉米、水稻等作物覆盖全生物降解地膜技术模式基本成熟，得到积极推广应用。

　　作为项目参与单位之一，在新疆蓝山屯河科技股份有限公司的降解材料生产车间里，原料通过化学反应变成乳白色颗粒，再经过改性处理和吹膜，就生产出了全生物降解地膜。近年来，该公司建立了生物降解材料合成实验室、材料改性与加工应用研究实验室等，集成生物降解材料聚合-改性-制膜一体化的研发试验体系，全生物降解材料产能达37万吨。

　　水稻覆膜种植：防杂草、更节水

　　今年8月末，记者跟随安徽省合肥市的农业技术专家们来到位于合肥市庐江县的盛桥农场。“这里有着30多亩有机稻米覆膜生产的试验田，覆膜生产技术为我们种植有机水稻带来了底气。”农场负责人王宏说，“田间杂草防除是我们最头疼的问题，这下可省事多了，降解地膜覆盖的区域，杂草明显有减少。”通过现场植株比较，覆膜区的水稻较对照植株根系发育明显粗壮，有效分蘖增加6个，增加幅度达1/3。

　　同样不再为除草烦恼的还有合肥市庐江县的潘英友。“我们是6月12日插的秧，当时秧龄都40天了，没想到仍能返青很快，后面没有追肥，长势也很好。”潘英友是当地的种粮大户，“今年我们在200亩水稻田里来用这种地膜，现在每亩地减少了3个人工劳力，同时每亩能节约水、农药、化肥100元左右，保肥性能好，螟虫病的发生也轻了，明年打算增加到1000亩！”

　　“以前总是会生长一些难除掉的杂草，与水稻争养分，往往造成减产。”合肥市肥西县高店镇种植大户王世青说，“覆膜以后杂草明显少了，膜下保持湿润的状态，保水性能也体现出来了，水稻生育期至少提前了8天。”

　　“覆盖全生物降解地膜绿色生产技术的集成应用，能够解决我们在水稻生产中遇到的痛点问题。”安徽省农业技术推广总站专家刘利平表示，全生物降解地膜不用回收，下茬播种前就能完成降解，不会影响农机耕作，在水稻种植中发挥了巨大的作用，能够有效防除杂草、减轻病虫害、提高水肥利用率，在提高积温、扩大再生稻宜作区域面积、提升粮食品质等方面也有显著效果。

　　适用范围更广：既增产、又增效

　　覆膜技术带来增产的农作物不止水稻。项目团队成员、中国科学院长春应用化学研究所研究员高凤翔介绍，在山西省冬播谷子生产区域，全生物降解地膜不但大幅度提高了谷子产量，而且能使其成熟期提前1个月，避免秋季霜冻带来的减产，为当地实现“一年两作”或“两年三作”提供了可能。

　　山西是我国谷子的重要产区，种植期间常常面临着“春旱”“夏旱”，影响谷子的产量质量。山西农业大学农业经济管理学院研究员姚建民认为，冬播谷子可以通过“秋雨冬储春夏用”来解决谷子春旱难出苗问题。于是，他带领团队建立了谷子冬播覆膜种植技术规程，通过黑色全生物降解地膜覆盖保水防晚霜冻和除草，配套垄膜集雨、机械穴播等措施，实现雨水的有效利用，解决了谷子春夏连旱、难播种难出苗的问题。

　　不同农作物覆盖全生物降解地膜的效果有一定差异，全国农业技术推广服务中心节水处处长吴勇介绍，根茎类作物覆盖全生物降解地膜效果普遍良好，在降水正常年份或有灌溉条件地区，相比于传统地膜，西北地区马铃薯产量可提高2.9%至19.9%，甜菜产量提高2.5%至8.5%、含糖量提高1.8%至5.0%，华北地区马铃薯增产可达16%以上。玉米覆盖全生物降解地膜技术在新疆、甘肃、青海、内蒙古等省（区）进行了广泛应用，玉米籽粒产量较传统地膜增加2.3%，实现了稳产，但每亩可减少人工地膜捡拾费用50元至80元。在花生和短季蔬菜上，全生物降解地膜与传统地膜相比，对作物产量和质量的影响没有显著性差异。在水稻上，旱地直播稻应用全生物降解地膜可普遍实现增产10%左右，东北地区有机水稻应用全生物降解地膜每亩增产5%到14%，亩节本增收1000元以上。

　　“粮食安全是国家安全的重要基础，我国人口众多，耕地面积有限，保护好耕地质量，解决残膜‘白色污染’问题势在必行，发展全生物降解地膜是解决传统地膜残留污染的重要举措。”吴勇表示，当前全生物降解地膜研发应用取得了较大进步，但仍需要在成本降低、性能改善、货架期延长和产品简化等方面持续发力。在地膜覆盖区域，有针对性地对传统地膜进行替代；在不覆膜区域，可以用来满足农作物节水、抗旱、保温、除草、提质等生产新需求，为保障国家粮食安全和生态安全提供支撑。来源：农民日报