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慧眼明辨可降解地膜“真假李逵”

来源: 农民日报 发布时间: 2019-08-23 11:07

2018年9月,严昌荣(中)在黑龙江延寿县信合有机稻米专业合作社地里察看生物降解地膜应用效果。资料图

与种子、肥料、农药并称为四大农资的地膜,对保障国家粮食安全和主要农产品有效供给贡献巨大。如果残留在地或焚烧,功勋卓著的地膜就会演变为严重制约农业绿色发展的“地魔”。

“十二五”以来,党中央、国务院高度重视地膜残留污染治理工作。2016年,国务院颁布《土壤污染防治行动计划》,明确了地膜残留污染防控工作重点。2018年8月,《中华人民共和国土壤污染防治法》正式出台,其中第二十九条提出“鼓励和支持农业生产者使用生物可降解农用薄膜”。

那么,目前可降解地膜有哪些种类、利弊及推广前景如何?

细说可降解地膜“家谱”

“十三五”国家重点研发计划“功能与寿命可调控的农用覆盖材料”项目负责人、山东农业大学米庆华教授,向记者科普了可降解地膜的“家族成员”。

他说,按照降解机理和形式,降解地膜可分为以下两大类:

生物降解地膜,是能被微生物完全分解的聚合物制成的塑料薄膜。尽管配方、加工工艺不同,生物降解地膜在不同环境条件下覆盖使用后,一般在30-150天开始降解,作物收获后短时间可被自然界中的微生物完全分解,最终转化成二氧化碳和水。欧洲和我国标准均要求生物降解地膜在堆肥条件下180天,90%以上的地膜经微生物分解变成二氧化碳和水。

目前,市场充斥着个别企业生产的所谓生物可降解地膜,是聚乙烯中掺入可降解生物质或者添加促进聚乙烯降解的光敏剂、氧化剂等功能助剂吹塑制成的塑料薄膜,如光降解地膜、光-生物降解地膜、氧化生物降解地膜等,这种地膜降解受到的约束条件较多,难以保证真正完全降解,降解后产生的聚乙烯塑料小颗粒依旧残留在土壤中,且需要较长时间才可能消解,不能短时间转化为二氧化碳和水。另外,这一类产品重量比水轻,残留在土壤中的塑料小颗粒容易随雨水漂流到水体中,对水域生态环境和水生生物产生不良影响。

“如果把生物降解地膜比喻成‘真李逵’的话,现在市场上确有掺假冒充可降解地膜的‘假李逵’。”面对记者疑问,米庆华巧妙作答。

“假李逵”日本欧洲已被禁

近年,我国生物降解地膜研发进展较快。2013年以来,农业农村部相关科研与技术推广机构组织实施了生物降解地膜农田应用试验,引导推动生物降解地膜研制和农田应用。2017年,国家标准《全生物降解农用地面覆盖薄膜》(GB/T35795-2017)正式颁布实施。国内一些科研和企业已研发出厚度为0.006毫米超薄增强增韧生物降解地膜,并投入生产。同时,国内生物降解树脂的质量快速提高,产能加大,已能满足生物降解地膜的原料需求。

米庆华介绍,光氧化生物降解地膜研究与生产加工技术趋于成熟,各项功能均与普通聚乙烯地膜相当。由于主体原料为聚乙烯,地膜的降解性能在国内外饱受争议。埃伦·麦克阿瑟基金会“新塑料经济”计划的一份声明称,大量证据表明氧化降解塑料无法分解为无害的残余物,甚至会形成塑料碎片和导致微塑料污染,对海洋和其他生态体系造成风险,其影响可能持续数十年之久。

德国、美国、日本生物降解地膜的研发起步较早,已有众多产品进入推广应用阶段。2017年,欧盟颁布实施《用于农业和园艺的塑料-可生物降解地膜-要求和测试方法》标准。在日本和欧洲一些国家,已经禁止生产和使用上述添加型可降解地膜。

我国多地推广“真李逵”

2015年至今,农业农村部在13个省(区市)8种主要覆膜作物上,组织开展可降解地膜对比试验,研究探讨可降解地膜应用效果,对可降解地膜产品的性能、应用前景等有了基本判断。总的来看,生物降解地膜技术已比较成熟,应用后作物产量与环境评价良好,在部分作物上具备了大面积示范推广的潜力和条件。

生物降解地膜的优势在于,一是可根据目标区域的气候、作物类型和有效覆盖期,量身定制生物降解地膜产品,使其在满足使用要求后自动降解,无地膜残留污染之忧;二是无须捡膜,节约劳动工本;三是降解彻底,无二次污染。“不过,缺点仍是产品生产和使用成本偏高。”米庆华说。

目前,生物降解地膜已在全国20多个省(市区)示范应用,能有效解除农田“白色污染”。从田间试验示范看,与普通聚乙烯地膜相比,生物降解地膜覆盖马铃薯等作物的单产较普通地膜略有增加,大部分基本持平。不同季节、不同作物初始降解时间为覆膜后30-150天。

米庆华团队拿出的作物栽培应用试验结果证明,厚度6-8微米的生物降解透明地膜在山东、河北、湖北等地区的大蒜、花生、马铃薯等作物上应用效果较好,降解期为2-7个月。

厚度6-10微米的黑色生物降解地膜适宜在东北水稻、玉米上使用,降解期为2-4个月,可有效防控杂草,免用除草剂。

厚度8-12微米的黑色生物降解地膜适宜在云南、海南、广东、贵州等地使用,适合瓜、菜、薯、豆类和烟草等作物,降解期为2-6个月。

厚度10-15微米的生物降解透明地膜适宜在西北干旱地区,适合马铃薯、玉米等作物,降解期为2-6个月。

“真李逵”“五性”须把握

目前我国推广生物降解地膜难点不少,比如价格高于聚乙烯地膜两至三倍,产品功能还达不到聚乙烯地膜的水平,仍然有待进一步研发完善。那么,怎样才能发挥好生物降解地膜的作用?

采访中,农业农村部农膜污染防控重点实验室主任严昌荣研究员说,生物降解地膜具有与普通聚乙烯地膜相似的增温保墒、抑制杂草等功能,但二者区别也是客观存在的,它不像聚乙烯地膜可以“一膜打天下”,生物降解地膜需要根据不同的作物和区域进行选择,并配套合适的农艺技术和应用模式加以推广。

他向记者强调说,生物降解地膜成功应用,取决于产品的“五性”和配套的农艺措施。所谓“五性”是指:一安全性。产品本身没有对环境不友好的成分,降解产物最终是二氧化碳和水。二是操作性。产品要具有一定机械强度,满足覆膜机作业要求,不存在断裂和粘连等情况。三是功能性。指产品要具有增温、保墒和杂草防除等性能,尤其在北方地区要能基本满足作物增温保墒需求。四是可控性。能够适应不同地区及作物对覆盖时间的要求,实现降解的可控可调。五是经济性。产品成本需要随材料、配方和生产工艺的改进完善逐渐降低,缩小与聚乙烯地膜之间成本的差距。而农艺配套性则指通过农艺措施来弥补生物降解地膜的不足,从而实现其应用目的。

“地膜残留污染防治需要一个综合性的解决方案。在当前条件下,源头减量、生物降解地膜替代、机械化回收离田,三者缺一不可。”严昌荣这么认为。

标签: 农业科普
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