农用地膜 终可降解

郑秀亮

20世纪80年代初，我国在农业生产中开始采用地膜技术，特别是近年来膜下滴灌技术的应用，对作物的增产增效作出了重大贡献。业界内有一种说法，农用地膜的发明是一次“白色革命”，对农业发展起到了巨大作用。

然而，由于傳统农用膜不可降解，而且回收利用比较困难，土壤里残留的地膜越来越多，对土壤造成了严重破坏，为农业生产带来极大隐患。曾经为农业增收做出巨大奉献的农用地膜，如今却成为阻碍农业发展的重要因子。

为了破解这个难题，推动农业的绿色化可持续发展。相关的机构及公司纷纷投入研发试验，位于广州的金发科技股份有限公司（以下简称“金发科技”），经过十多年的潜心钻研，终于生产出可完全生物降解的农用地膜，为破解农用地膜污染问题寻找到了出路。

从“白色革命”到“白色污染”

2017年12月，冬种时节，位于惠州市博罗县的不少乡镇农户正在地里开展新一轮耕种。在公庄镇一片农田里，两位农户相互协作，忙着将一大捆地膜拉开并覆盖在垄面上。农户们表示，地膜在他们的耕种中必不可少，种玉米、蔬菜等都要用到地膜。

“农用地膜是一次农业的‘白色革命，对农业发展产生了巨大的推动作用。”金发科技战略项目总监郭德凡提到，地膜主要有4种通用功效，即保温、保湿、保肥、除草。“在西部地区，地表蒸发量大，农业耕种中，水分的保持十分重要，农用地膜可以说是帮了大忙。”郭德凡介绍说，覆盖上地膜之后，水分可以保持住。而除草地膜的作用也是非常大，使用专用除草地膜能控制杂草生长，可以减少除草剂的使用，“少用除草剂可以让食品安全更有保障。”

在博罗县长宁镇一个草莓园里，鲜红欲滴的草莓下，铺着一块块表面为黑色的地膜。“我从去年6月份开始种草莓，先是整地，然后铺上白膜。白膜经阳光一晒，膜下的土壤就发热，有杀菌消毒、防杂草生长的作用。等到草莓长大了，就盖上黑膜，有除草、维护园地整洁等作用。”草莓园负责人说，他种了8年草莓，地膜不可或缺。

农用地膜在农业增产中所发挥的巨大作用有目共睹，我国地膜覆盖面积约3亿亩，每年使用量超过120万吨，均居世界第一。然而，地膜的广泛使用也带来了新的问题。目前传统农用塑料地膜材料主要是聚乙烯（PE），在自然环境条件下难以降解，加之缺乏有效的治理措施，废旧地膜在农田土壤中逐年增多，污染持续加剧。据统计，我国农田每年会新增20万至30万吨不能降解的残留地膜，使土地板结、农作物减产，破坏生态环境。

“由于传统PE地膜使用废弃后难以彻底回收，在自然环境中难以降解，土壤中的残膜会阻碍土壤毛管水和自然水的渗透，降低土壤通透性，破坏土壤结构，危害农村生态环境，影响农业的可持续发展。”郭德凡表示，塑料地膜可在土壤中形成阻隔层，使土壤中的水、气、肥等流动受阻，造成土壤结构板结，严重危害生态环境，造成白色污染。

据测定，播在残膜上的种子，烂种率可达6.92%，烂芽率达5.17%，减产量为12%左右。此外，残膜碎片可能与农作物秸秆和饲料混在一起，牛、羊等家畜误食后造成肠胃功能不良甚至死亡；漫天飞舞的残膜还会影响环境景观，造成“视觉污染”等。

“现在不管是农户还是政府，都非常关注农膜污染问题，也呼吁大家进行回收，但是难度特别大。”郭德凡说，在国外，政府对农膜厚度有严格标准，“都是要求做的比较厚，使用后不那么容易破损，回收起来就很方便。”但是在国内，由于没有标准，大家为了节省原料跟成本，地膜越做越薄，一季用完都烂在地里，“回收太难了，成本很高。就算回收回来，由于含有大量沙土，也无法利用，还是只能烧掉，污染很大。”

生物降解地膜破污染难题

为有效治理农田的“白色污染”，金发科技从10多年前开始研发可完全生物降解塑料。金发科技董事长袁志敏说：“作为从事高分子材料生产的企业，我们也想在环保上尽一个高分子材料人的力量，解决‘塑料不可降解这个世界难题。”

在前后历经12年时间，投入10亿多元研究破解之道后，金发科技研究的可完全生物降解地膜技术取得了重大突破，可有效解决农田面源污染，同时其增温、保墒、增产等效果已接近传统地膜，获得了有关部门的认可。

“可完全生物降解地膜，关键就在于它的原材料可以被自然界的生物进行分解。”郭德凡表示，“可完全生物降解地膜最终成为自然循环中的一环，不会产生新的污染。”这种地膜使用后能在堆肥、土壤、水和活化污泥等环境下被微生物或动植物体内的酶的作用下最终分解为二氧化碳和水，对环境友好，是根治传统塑料产生的“白色污染”的良方。

“目前市场上也有可降解地膜，但是这里面是有区别的。”郭德凡说，市场上目前有也有“光/氧降解地膜”“淀粉基PE地膜”，虽然都是打着可降解的概念，但是并没有真正得到降解。“‘光/氧降解地膜是在助剂作用下，不断崩解，分子量降低，但是它只是把大的塑料变成小微塑料，实际上还是存在自然界，没有消解掉，污染没有得到解决，而且变成‘微塑料之后污染更严重。而‘淀粉基PE地膜最终只是淀粉基分解了，PE地膜仍然存在，其实是换汤不换药。”

而可完全生物降解地膜采用的是生物降解材料，只要在有阳光、有水和微生物的条件下，就可以自动分解。“材料中的聚合物的分子链在酶、水以及热的作用下断开，某些细菌和真菌之类的微生物会吸收高分子作为食物，并利用他们来完成代谢过程。这种代谢过程最终产物将会融入到大自然的产品周期中去。”郭德凡表示，可完全生物降解地膜最终的产物就是水和二氧化碳。

“可完成生物降解地膜不仅要关注降解的问题，而且还必须保证不影响农业生产。”金发科技生物塑料部业务代表陈志鹏提到，这种地膜不仅实现可降解，而且在保温、保水、除虫、压草等方面，与传统农用地膜没有多大差别，“我们的地膜能保证在90天内持续发挥作用，而不会提前破碎或脆化等，确保不影响农业生产。”

地膜研发成功之后，金发科技也开始在全国各地开始试验。2014年，在新疆生产建设兵团14个师进行14万亩示范种植试验，这是全国最大的生物降解地膜示范种植项目，涵盖玉米、棉花、甜菜等新疆所有作物。种植完成后经过降解，土地中没有发现农膜残余。与同在兵团进行的其他厂家生物降解地膜相比，金发科技的生物降解地膜展现出了优异的使用性能，被兵团农业专家称为兵团使用过的最好的降解地膜产品。如今，试验覆盖了新疆生产建设兵团除十一师与十四师之外的十二个师，合计84个团场，总示范面积达14万亩，且涵盖了玉米、甜菜以及其他经济作物等几乎所有兵团农作物，取得了良好的试验示范效果。

为彻底解决农业面源污染，2014年青岛市联合金发科技在全市范围内进行完全生物可降解地膜示范性的铺设，涵盖作物有马铃薯、花生、大蒜、番茄、甘蓝等，耕作方式有滴灌种植、大田种植、保护地种植、越冬种植，示范面积达200亩。经实验验证，金发科技完全生物降解地膜在保障作物产量的基础上，降解时间与降解程度达到了预期的效果；在大棚土豆种植实验中，使用完全生物降解地膜区域测得大幅增产。

技术推广需政府支持

虽然完全生物降解地膜有诸多好处，但是在实际的推广运用过程中，却并不如人意。“关键还是在价格上。”郭德凡坦言，由于金发科技所开发的新地膜价格比传统地膜高，严重影响农民的使用积极性，同时又缺乏政府扶持，导致这一技术难以推广开来。

郭德凡算了一笔账，完全生物降解地膜一亩的使用成本是200元，而傳统地膜成本仅为90元/亩。如果传统地膜算上回收成本，则每亩要加上50～60元，这样算下来还是传统地膜比较便宜。农户种植的过程中看重的更多只是效益，算的是经济账，所以一般都不会主动使用。“这是一种恶性循环，而如果用的人多了，成规模生产，价格是可以降下来的。”

但是从更高的层面来看，完全生物降解地膜可以解决白色污染难题，能解决环境问题，这一方面不容忽视；而且如果使用传统地膜，造成的土地板结、肥力下降等问题也会限制农业发展，如果把这些成本都这算下去，实际上采用完全生物降解地膜技术的综合成本反而更低；此外还有部分农作物能取得增产增收的效果。但使用者目前还不关注这些方面。

对此，郭德凡希望政府能加大引导力度，鼓励人们逐步采用生物降解地膜这个新技术新产品；同时提供政策支持、财政补贴、金融保障、社会保障等方面的扶持。

一些业内人士认为，国家应尽快出台相应政策法规，采取切实可行的措施，进行宣传引导，加强市场监管，完善健全推广应用生物降解地膜激励机制。对严重污染环境的产品，完全禁止生产使用；对可用全降解材料替代的老产品提高征收税率，或征收环境资源费，以支持环境友好新产品的研发生产，推动产业升级。

要建立示范推广专项资金，加大推广应用力度，选择不同地区，针对不同作物扩大试验项目和范围。像推广电动汽车、农用机械那样，采取财政补贴政策，对购买使用降解地膜给予价格补贴，提高农户应用生物降解地膜的积极性。

建议有关各方在示范阶段组成联盟运行方式，组建原料企业之间、原料企业与加工企业之间、加工企业与农户之间、农户与回收单位之间，以及企业、农户、协会以及科研单位之间的联盟，使得从生产到应用，从应用到处理和评价，成为一个运行有效的网络，从而形成生产、应用、回收、降解等多方联动格局。