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與種子、肥料、農(nóng)藥并稱為四大農(nóng)資的地膜，對(duì)保障國(guó)家糧食安全和主要農(nóng)產(chǎn)品有效供給貢獻(xiàn)巨大。如果殘留在地或焚燒，功勛卓著的地膜就會(huì)演變?yōu)閲?yán)重制約農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的“地魔”。
“十二五”以來(lái)，黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視地膜殘留污染治理工作。2016年，國(guó)務(wù)院頒布《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，明確了地膜殘留污染防控工作重點(diǎn)。2018年8月，《中華人民共和國(guó)土壤污染防治法》正式出臺(tái)，其中第二十九條提出“鼓勵(lì)和支持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者使用生物可降解農(nóng)用薄膜”。
那么，目前可降解地膜有哪些種類、利弊及推廣前景如何?
“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“功能與壽命可調(diào)控的農(nóng)用覆蓋材料”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)米慶華教授，向記者科普了可降解地膜的“家族成員”。
他說(shuō)，按照降解機(jī)理和形式，降解地膜可分為以下兩大類：
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。盡管配方、加工工藝不同，生物降解地膜在不同環(huán)境條件下覆蓋使用后，一般在30-150天開(kāi)始降解，作物收獲后短時(shí)間可被自然界中的微生物完全分解，最終轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水。歐洲和我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)均要求生物降解地膜在堆肥條件下180天，90%以上的地膜經(jīng)微生物分解變成二氧化碳和水。
目前，市場(chǎng)充斥著個(gè)別企業(yè)生產(chǎn)的所謂生物可降解地膜，是聚乙烯中摻入可降解生物質(zhì)或者添加促進(jìn)聚乙烯降解的光敏劑、氧化劑等功能助劑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，這種地膜降解受到的約束條件較多，難以保證真正完全降解，降解后產(chǎn)生的聚乙烯塑料小顆粒依舊殘留在土壤中，且需要較長(zhǎng)時(shí)間才可能消解，不能短時(shí)間轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。另外，這一類產(chǎn)品重量比水輕，殘留在土壤中的塑料小顆粒容易隨雨水漂流到水體中，對(duì)水域生態(tài)環(huán)境和水生生物產(chǎn)生不良影響。
“如果把生物降解地膜比喻成‘真李逵’的話，現(xiàn)在市場(chǎng)上確有摻假冒充可降解地膜的‘假李逵’。”面對(duì)記者疑問(wèn)，米慶華巧妙作答。
“假李逵”日本歐洲已被禁
近年，我國(guó)生物降解地膜研發(fā)進(jìn)展較快。2013年以來(lái)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部相關(guān)科研與技術(shù)推廣機(jī)構(gòu)組織實(shí)施了生物降解地膜農(nóng)田應(yīng)用試驗(yàn)，引導(dǎo)推動(dòng)生物降解地膜研制和農(nóng)田應(yīng)用。2017年，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《全生物降解農(nóng)用地面覆蓋薄膜》(GB/T35795-2017)正式頒布實(shí)施。國(guó)內(nèi)一些科研和企業(yè)已研發(fā)出厚度為0.006毫米超薄增強(qiáng)增韌生物降解地膜，并投入生產(chǎn)。同時(shí)，國(guó)內(nèi)生物降解樹(shù)脂的質(zhì)量快速提高，產(chǎn)能加大，已能滿足生物降解地膜的原料需求。
米慶華介紹，光氧化生物降解地膜研究與生產(chǎn)加工技術(shù)趨于成熟，各項(xiàng)功能均與普通聚乙烯地膜相當(dāng)。由于主體原料為聚乙烯，地膜的降解性能在國(guó)內(nèi)外飽受爭(zhēng)議。埃倫·麥克阿瑟基金會(huì)“新塑料經(jīng)濟(jì)”計(jì)劃的一份聲明稱，大量證據(jù)表明氧化降解塑料無(wú)法分解為無(wú)害的殘余物，甚至?xí)纬伤芰纤槠蛯?dǎo)致微塑料污染，對(duì)海洋和其他生態(tài)體系造成風(fēng)險(xiǎn)，其影響可能持續(xù)數(shù)十年之久。
德國(guó)、美國(guó)、日本生物降解地膜的研發(fā)起步較早，已有眾多產(chǎn)品進(jìn)入推廣應(yīng)用階段。2017年，歐盟頒布實(shí)施《用于農(nóng)業(yè)和園藝的塑料-可生物降解地膜-要求和測(cè)試方法》標(biāo)準(zhǔn)。在日本和歐洲一些國(guó)家，已經(jīng)禁止生產(chǎn)和使用上述添加型可降解地膜。
我國(guó)多地推廣“真李逵”
2015年至今，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部在13個(gè)省(區(qū)市)8種主要覆膜作物上，組織開(kāi)展可降解地膜對(duì)比試驗(yàn)，研究探討可降解地膜應(yīng)用效果，對(duì)可降解地膜產(chǎn)品的性能、應(yīng)用前景等有了基本判斷?？偟膩?lái)看，生物降解地膜技術(shù)已比較成熟，應(yīng)用后作物產(chǎn)量與環(huán)境評(píng)價(jià)良好，在部分作物上具備了大面積示范推廣的潛力和條件。
生物降解地膜的優(yōu)勢(shì)在于，一是可根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的氣候、作物類型和有效覆蓋期，量身定制生物降解地膜產(chǎn)品，使其在滿足使用要求后自動(dòng)降解，無(wú)地膜殘留污染之憂;二是無(wú)須撿膜，節(jié)約勞動(dòng)工本;三是降解徹底，無(wú)二次污染?！安贿^(guò)，缺點(diǎn)仍是產(chǎn)品生產(chǎn)和使用成本偏高。”米慶華說(shuō)。
目前，生物降解地膜已在全國(guó)20多個(gè)省(市區(qū))示范應(yīng)用，能有效解除農(nóng)田“白色污染”。從田間試驗(yàn)示范看，與普通聚乙烯地膜相比，生物降解地膜覆蓋馬鈴薯等作物的單產(chǎn)較普通地膜略有增加，大部分基本持平。不同季節(jié)、不同作物初始降解時(shí)間為覆膜后30-150天。
米慶華團(tuán)隊(duì)拿出的作物栽培應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果證明，厚度6-8微米的生物降解透明地膜在山東、河北、湖北等地區(qū)的大蒜、花生、馬鈴薯等作物上應(yīng)用效果較好，降解期為2-7個(gè)月。
厚度6-10微米的黑色生物降解地膜適宜在東北水稻、玉米上使用，降解期為2-4個(gè)月，可有效防控雜草，免用除草劑。
厚度8-12微米的黑色生物降解地膜適宜在云南、海南、廣東、貴州等地使用，適合瓜、菜、薯、豆類和煙草等作物，降解期為2-6個(gè)月。
厚度10-15微米的生物降解透明地膜適宜在西北干旱地區(qū)，適合馬鈴薯、玉米等作物，降解期為2-6個(gè)月。
“真李逵”“五性”須把握
目前我國(guó)推廣生物降解地膜難點(diǎn)不少，比如價(jià)格高于聚乙烯地膜兩至三倍，產(chǎn)品功能還達(dá)不到聚乙烯地膜的水平，仍然有待進(jìn)一步研發(fā)完善。那么，怎樣才能發(fā)揮好生物降解地膜的作用?
采訪中，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)膜污染防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任嚴(yán)昌榮研究員說(shuō)，生物降解地膜具有與普通聚乙烯地膜相似的增溫保墑、抑制雜草等功能，但二者區(qū)別也是客觀存在的，它不像聚乙烯地膜可以“一膜打天下”，生物降解地膜需要根據(jù)不同的作物和區(qū)域進(jìn)行選擇，并配套合適的農(nóng)藝技術(shù)和應(yīng)用模式加以推廣。
他向記者強(qiáng)調(diào)說(shuō)，生物降解地膜成功應(yīng)用，取決于產(chǎn)品的“五性”和配套的農(nóng)藝措施。所謂“五性”是指：一安全性。產(chǎn)品本身沒(méi)有對(duì)環(huán)境不友好的成分，降解產(chǎn)物最終是二氧化碳和水。二是操作性。產(chǎn)品要具有一定機(jī)械強(qiáng)度，滿足覆膜機(jī)作業(yè)要求，不存在斷裂和粘連等情況。三是功能性。指產(chǎn)品要具有增溫、保墑和雜草防除等性能，尤其在北方地區(qū)要能基本滿足作物增溫保墑需求。四是可控性。能夠適應(yīng)不同地區(qū)及作物對(duì)覆蓋時(shí)間的要求，實(shí)現(xiàn)降解的可控可調(diào)。五是經(jīng)濟(jì)性。產(chǎn)品成本需要隨材料、配方和生產(chǎn)工藝的改進(jìn)完善逐漸降低，縮小與聚乙烯地膜之間成本的差距。而農(nóng)藝配套性則指通過(guò)農(nóng)藝措施來(lái)彌補(bǔ)生物降解地膜的不足，從而實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用目的。
“地膜殘留污染防治需要一個(gè)綜合性的解決方案。在當(dāng)前條件下，源頭減量、生物降解地膜替代、機(jī)械化回收離田，三者缺一不可?！眹?yán)昌榮這么認(rèn)為。
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