我国液体地膜覆盖技术发展现状及存在的问题

张璐

我国液体覆盖技术的研究和开发始于1986年。科研人员首先将比利时BIT产品用于应用研究。但由于受到市场环境适应性差、价格高、交通不便等原因影响，最终，研究方向纷纷转向国内，从自然生态、市场经济和生产力条件等方面进行研发。在吸收国外成功经验的同时，在国内开始大量开发液体地膜。

一、液体地膜材料的现状及问题

1、液体地膜材料研究现状

液膜材料主要分为石油和副产品，化学聚合物降解材料和天然聚合物降解材料。 石油及其副产品覆盖物是最早的，使用最广泛的。近年来，由于原材料种类繁多和降解严重，后两者逐渐成为热点。石油和副产品主要是渣油，沥青和乳液。这种材料直接喷在土壤表面上，形成不连续的固结层。蒸发后逐渐硬化。由于石油沥青材料可以在光和生物效应的作用下被腐殖酸分解，因此将其保持在高温下，在提高作物产量或草皮质量方面得到了良好的效果。 然而，乳化沥青的成膜速度慢，相对于塑料膜而言，膜的厚度相对较大，膜的孔隙率较大，并且水分保持性能相对较差。另外，化学高分子降解材料分子量大，易与水形成胶体。一般来说，分子链越长，附着力越大，与土壤的附着力越强。可利用分子链形成巨大的网状结构，使散布的非结构化砂具有一定的刚度。然而，高分子材料的使用通常更昂贵，覆盖固体覆盖物的形成较少，并且绝热效果是平均的。当前，在推广和应用方面存在一定的困难。

多糖及其衍生物淀粉和纤维素都是通过糖苷键形成的天然均聚物，是自然界中分布最广泛的天然大分子。这些材料来源比较丰富，水溶性好，溶解力强且无污染。它们易于与化学聚合物材料交联，以增强薄膜的机械强度。薄膜失效后，它们能够填充土壤的有机质浓度，改善土壤的团聚體结构，固定表层土壤，这种降解液膜材料具有来源广泛，可降低液膜制品的生产成本的优势。

2、液体地膜材料存在的问题

虽然液体覆盖技术已经研究了几十年，但仍有许多问题有待解决。大规模推广应用还有很长的路要走。其中，秸秆覆盖技术凭其良好的保护效果，经济环保等特性，已成为现代农业的研究热点之一;还有，可降解塑料—这种物质不仅不破坏生态环境，而且可以自动降解为小分子物质，而对土壤环境无污染并能参与生物代谢循环和吸收。可是，这些使用性能与传统塑料地膜相比，实用性不强，效果不明显。如，液体覆盖膜的干，湿强度，抗张强度和断裂伸长率等性能都有待进一步提高，尤其是下雨后，覆盖膜的强度明显下降。再者，材料量的问题也很明显。液膜材料太少，成膜效果差，甚至没有保水效果。如果量太大，很容易形成凝胶状物质阻塞喷嘴，并且成本会增加，从而造成浪费。目前，这类研究主要集中在液膜的物理性质上，但对材料给土壤和环境造成影响的研究很少，如材料对土壤结构和养分的影响，降解与土壤的关系等。

研究表明，液态覆盖物不适用于粘性土壤，因为粘性土壤颗粒很大。覆盖液体覆盖物后，表面容易形成裂缝，密封不牢。更大的土壤表面上的液膜会被雨水不同程度地冲走，损坏程度也会更大，这会破坏液膜的耐久性和完整性。尤其是黏性土壤，其颗粒较大，喷洒地膜后密封性较差，影响了保温效果。不同剂量的液体覆盖物的覆盖效果存在一些差异。浓度小，成膜质量不佳，影响了地膜材料的在实践中的效果并增加了农业材料的成本。

二、农膜污染问题

1、农膜质量较差

我国农用覆盖物年产量巨大，定点生产商也达到三百多家，但由于生产设备不复杂，技术简单，全国有更多的非定点工厂和乡镇乡村企业占有相当大的比例，因此发生了大量的生产。对于制造商而言，市场存在许多问题，例如混乱和原材料的随机性大。根据国家轻工业局的要求，农用覆盖膜应具有高强度，低成本，耐老化和易于回收利用的特点。实际上，它差别很大。由于强度不足，只能使用一个季节。后来，它造成了清除困难，并导致污染面扩大。实践证明，农膜的原料产品已成为影响其品质的主要因素。由于塑料薄膜的种植成本高，农民使用低于0.008mm的不合格塑料薄膜以节省成本。生产企业也为了迎合农民的心理，大量生产0.008mm以下的塑料膜出售。实践中，由于塑料膜太薄，无法进行手动恢复或机械恢复，回收也成为一大问题。

2、农民环保意识差

当前，农民缺乏环保意识和集体观念。在他们的基本思想中，农民认为环境保护与自己或每个人的生意无关。只有每个人都采取了行动，他们才可以采取行动。每个人都扮演着旁观者的角色。因此，尽管膜覆盖技术已广泛用于农业生产，但是农民通常不了解残留膜的危害，他们通常只关注当年的土地产量，而不关注残留膜的回收和危害。中国农村地区聚乙烯的困境主要是聚乙烯农膜，这是一种由聚乙烯，抗氧化剂和紫外线吸收剂制成的有机复合材料。具有分子量高，性能稳定，耐化学腐蚀，缓冲冷热的特点。在生态环境中，其光降解和生物降解能力都很差，因此很难降解。即使可持续数百年，残留的薄膜仍以独立的形式残留在泥土中，这是一种永存不能散去的垃圾。

液体地膜的应用可以升值作物收成，提高耕种土地湿度，抑制土壤湿度发散，提高土壤含水率和利用效率，降低白色污染，净化农地自然环境和土壤侵蚀，但技术和应用中的现状和问题需要我们去挑战。近些年，液体地膜的研究与开发逐渐成突破趋势，液体地膜产品种类也不断增多。然而，可以在一定程度上控制白色污染的产品为数不多，液体地膜能否担当“环境守卫战士”的重任，引发农业生产革命呢？相信多功能完全可降解的液体地膜开发和应用必定会收获成功。

（作者单位：123000辽宁省阜新市产业技术创新推广中心（阜新市产业技术研究院））