可消失的生物降解地膜
发布日期:2018-01-14 03:44   浏览次数:

  “地膜可是帮了我们大忙,在大棚里铺地膜,既能避免杂草生长,又能保持土壤温度和水分。在大田里铺地膜,产量显著提高。”说起农膜,京郊的农民并不陌生,铺设地膜为农业生产带来了不错的效益,但农民也有自己的烦恼:“多年种植,地膜残留越来越多,有些已经妨碍耕种了。但是捡拾收回地膜,一是人工成本太高,二是能捡拾的只是浅层的大块地膜,小块的却清理不了。”据悉,为筛选出适宜北京市农业生产的可降解地膜,近两年来,北京市农业环境监测站在顺义大孙各庄镇开展了全生物可降解地膜试验,目前已筛选出两种降解速率快、具有较好适应性和推广型的农膜。这种新型地膜不需要捡拾就可以直接降解在棚里或地里。

  地膜应用广 弊端却凸显

  地膜覆盖具有增温保墒、防病抗虫和抑制杂草等作用,具有显著的增产效果,成为西北、东北和华北地区玉米生产应用最广的农艺技术之一。据统计,截止到目前,北京市地膜使用量已达到近三千吨,覆膜面积达到近两万公顷。

  地膜覆盖可改变作物生长小环境,扩大农作物种植区域。与常规种植相比,地膜覆盖不仅可以使农作物稳产早熟,还可使部分喜温作物的栽培北界北移2-5个纬度,即向北推进500多公里,使作物种植海拔向上提升500-1000米。

  但就像“塑料是20世纪最伟大也是最糟糕的技术发明”一样,普通塑料地膜在发挥积极效应的同时,由它产生的负面效应也很糟糕。随着地膜投入量的不断增加,越来越多的残膜留在了土壤中,由于地膜是一种人工合成的高分子化合物,在自然条件下需要近百年的时间才能完全降解,因此,在地膜广泛应用的区域,农田土壤中存在不同程度的残膜污染。

  近些年来,随着地膜覆盖面积增大以及大量不符合国家标准的超薄地膜(厚度小于0.008mm)的使用,使得地膜回收越来越困难,残膜污染也呈现不断恶化的趋势。大量的地膜残留给农田生态环境以及农业生产带来了严重的负面影响,造成土壤结构破坏、耕地质量下降、作物减产以及农事操作受阻、次生环境污染等一系列问题。

  解决地膜残留问题有两个途经:一是采用国标厚度地膜,不易破碎,便于捡拾回收;二是使用全生物可降解地膜。

  许多发达国家一直在使用地膜,农业白色污染却较少,因为国际农用地膜厚度推荐标准为0.012mm以上。欧美等国家生产的地膜厚度一般要求为0.02mm,日本为0.015mm,并且使用后实行强制回收,因此,农田的残膜污染风险得到了有效的控制。

  但在中国,许多地膜生产企业为减少生产成本,获得更大的经济利益和迎合农民的心理和需求,生产销售的地膜厚度大多为0.005-0.006mm脱标产品,甚至更薄,导致地膜强度低,易老化破碎,回收十分困难。

  降解地膜 让地膜消失在地里

  地膜越薄,成本越低,而且不用人工“抠洞”,幼苗可以自己“拱破”地膜长出来。对于农民来说,选择最廉价、最实用的地膜,不应当受到任何责怪。推广降解地膜是解决地膜残留的一个新趋势,在作物生长期充分发挥地膜覆盖效应,在作物收获期地膜完全自行分解,可谓是两全其美。

  降解地膜与传统的聚乙烯地膜相比,其主要优点是在地膜失去增温保墒等功能后,在各种因素作用下经过一定的时间自动降解为对环境无污染的小分子物质,从而可以防止残膜对农田环境的污染。

  生物可降解地膜由木薯淀粉等材料制成,具有与普通地膜相似的保温和保水效果,同时能够完全自然降解,因此,生物可降解地膜的应用是解决地膜残留环境问题的主要手段。

  生物降解地膜是在自然环境中通过微生物的作用而引起降解的一类塑料薄膜。根据主要原料可分为天然生物质为原料的降解地膜和石油基为原料的降解地膜。

  天然生物质如淀粉、纤维素、甲壳素等,通过对这些原料进行改性、再合成形成生物降解地膜的生产原料。

  淀粉作为主要原料的地膜按照降解机理和破坏形式又可分为淀粉添加型不完全生物降解地膜和以淀粉为主要原料的完全生物降解地膜。添加型生物降解地膜是用PE塑料中添加具有生物降解特性的天然或合成聚合物等混合制成的原料,再添加相容剂、抗氧化剂和加工助剂等吹制而成,不属于完全生物降解的地膜。以淀粉为原料生产的完全生物降解地膜主要是通过发酵生产乳酸,乳酸经过再合成形成聚乳酸,以聚乳酸为主要原料生产的地膜。

  另一类重要的天然生物质是纤维,通过对纤维素醚化、酯化以及氧化成酸、醛和酮后可制成地膜,属于完全生物降解的地膜。