当“废膜残膜”遇到“生物降解”——全生物降解地膜助力农业绿色发展

　　地膜，上世纪70年代被引入我国以来，以其保温保墒、覆盖除草等显著优势，广泛应用于玉米、马铃薯、水稻等作物种植，逐渐成为农业生产中必不可少的生产资料，在很多地区成了“不推自广”的技术。但由于长期大规模使用却得不到有效回收，曾经风光无限的“致富膜”成为了散落田间的“白色污染”。如何在保障粮食安全的同时兼顾生态效益？如何应对传统地膜使用中的残膜污染问题？全生物降解地膜提供了新路径。

　　由农业农村部科技发展中心负责项目管理，清华大学牵头、全国农技推广中心等单位参与的“十四五”国家重点研发计划农业面源专项“绿色可降解地膜专用材料及产品创制与产业化”项目，致力于开发保温保墒、降解可控、低成本的生物降解地膜，目前已取得积极进展，在全国范围内示范推广。

　　治理“废膜残膜”有招了

　　与农作物增产增收挂钩的地膜，缘何被打上“白色污染”的标签？或许我们可以从一些地区地膜回收不及时不恰当、残留量高等现象中找到答案。“像新疆地区，一亩地残膜量能达到70公斤，相当于在地里铺了十层以上的地膜。”项目首席、清华大学化工系高分子实验室主任郭宝华教授指出，地膜使用后产生的残膜也会影响作物的发芽以及根系的生长，本该是农业生产中的“白色革命”，却逐渐演变成了亟待治理的“白色污染”。

　　郭宝华介绍：“解决地膜污染问题，我们做过很多尝试，从最早的光降解地膜到光生物降解地膜，但是发现这些地膜埋在土壤里基本不降解，同时还会造成微塑料的污染。这个时候我们就想到了自然环境中的一些有机物就是通过微生物的降解被转化成二氧化碳和水。由此想到的就是把生物降解引入到地膜领域，开发全生物降解地膜，在保证使用地膜确保粮食产量的同时，对土壤无毒无害，是一种环境友好的材料。”

　　与传统聚乙烯地膜相比，全生物降解地膜较高的价格往往使农民望而却步，是制约其成为主流地膜的主要因素。郭宝华介绍，随着技术的不断进步，以及整个行业投资资金的进入和相关化工企业的规模化生产所产生的效益，目前全生物降解膜成本已经大大降低，0.01毫米厚度的全生物降解地膜，每亩用量6公斤，净成本120元。同时，根据北京农技推广站的统计，对使用普通聚乙烯地膜的土地进行残膜回收，，也要花上将近100元的成本。因此在同样的无残膜环境优化要求下，地膜全回收和地膜全降解二者间的成本基本持平。

　　给土壤上一层“锁水膜”

　　“在浙江、江西、安徽这些长江中下游地区的水稻种植中使用全生物降解膜，今年的高温干旱天气下发挥了大作用，抗旱表现很出色！”全国农技中心节水农业处处长吴勇兴奋地告诉记者。

　　吴勇介绍，之前在示范推广中考虑更多的是全生物降解地膜对传统聚乙烯地膜的替代作用，如今探索创新山地旱稻降解膜覆盖节水增产方式，种、肥、水、膜可以实现一体化直播，在抛荒山地、新造耕地、丘陵山坡这些水肥条件不好的地方，也能像种植小麦玉米一样种植旱稻，极大地提高了粮食产量。

　　按照传统模式种植水稻的山区丘陵地区，受高温干旱影响巨大，水稻长势普遍偏弱。浙江省嵊州市农技中心推广研究员周政法介绍，对一些缺水特别严重的旱地、山地，通过覆盖全生物降解地膜锁住土壤中的水分，安装节水喷灌设施在水稻关键需水时期补水，“锁水补水”双管齐下，水稻节水抗旱本领进一步增强。

　　种了60亩旱作水稻的许潮林在今年夏秋季节遭遇的罕见高温干旱天气面前表现得很坦然。“用上了地膜，一般都不用怎么浇水，今年实在太热了，给水稻喷了几次水，产量没有受影响。”许潮林是浙江省建德市杨村桥村杨家水库家庭农场负责人。2019年，农场在地方农技中心指导下，开始尝试水稻旱作。“之前我种水稻采用淹水灌溉，1亩地水费大约是200元，现在1亩地只需要四五十元的水费就够。”许潮林说，“幸好采用了节水旱作技术，覆盖了降解地膜、上了喷灌设施，不仅省了大量水费，而且每亩还能增产约150公斤。”在浙江建德，通过在丘陵山地旱稻上覆盖降解膜，同不覆膜裸地相比，旱稻产量平均增产32.2％，新垦耕地“无水就无农业”的痛点得以解决，昔日无人问津的山旱地成了“香饽饽”。

　　不止“节省成本”还能“锦上添花”

　　“地膜回收这个事我们曾经十分挠头。”北京昌平区鑫逸农场的负责人徐学武介绍，普通聚乙烯地膜使用完后，需要工人用钩子将地里的覆膜收集起来，光是回收就要忙活上一整天，之后回收的地膜需要运往外地进行专门处理，又是一笔不小的运输费用。自从在北京农技推广站推广人员的推荐下使用了全生物降解膜应用于草莓种植，在地膜回收处理上的开支节省了近千元。“今年用膜，基本没发现什么病虫害，而且用降解膜的棚地温要比使用普通膜的棚高出2至4摄氏度，更有利于草莓扎根，植株健壮，花蕾也多。”

　　同样，在根茎类作物种植上，全生物降解地膜也得以大展拳脚。这得益于地膜降解过程中的性状变化与作物不同生长时期的不同需求之间能步调一致、打好配合。“以马铃薯为例，在苗期需要地膜满足其保温保墒需求，到生长后期块茎膨大、营养物质积累又需要昼夜温差大，这时的全生物降解膜使用到半途，自然而然发生破裂，甚至省去了人工掏膜的精力和成本。”吴勇告诉记者，在全生物降解地膜的替代示范中，地膜的“可降解性”为块茎类作物的增产锦上添花。

　　农业农村部科技发展中心项目管理一处处长熊炜提出，下一步，“绿色可降解地膜专用材料及产品创制与产业化”项目要进一步发挥产学研推各方协同攻关的优势，不仅研发出真正安全、高效、经济的绿色可降解地膜产品，还要形成可推广的配套技术、可持续的产业模式。结合各地示范应用情况，将可降解地膜产品和技术因地制宜、更大范围地应用于农业生产一线，为农业绿色发展和乡村振兴提供有力的技术支撑。