农业生产中全生物降解地膜的推广与应用前景分析

刘利民 韩翔宇

摘 要：全生物降解地膜可以在自然界中被微生物活动彻底分解，不会对生态环境产生任何影响，但其保温保墒性能比常规的聚乙烯地膜要差一些，而且其降解性能也不受控制，使得全生物降解地膜的推广工作目前仍停留在实验和演示阶段，要将其推广到农业领域，还有待于更多探索和改进。由于常规地膜难以循环利用，导致部分区域出现“白色污染”，影响农田生态环境。文章通过对目前国内外地膜使用情况和应用前景的探讨，对该领域的发展提出相关建议，为今后全生物降解地膜在农业生产中进一步研究和开发奠定基础。

关键词：农业生产；全生物降解；地膜

引言：地膜覆盖是一种较为成熟的农业生产技术，对于保障作物的高质、丰产具有十分关键的意义。但是，因为地膜材料中存在难以降解的大分子，在分解过程中很容易溶出有毒物质，同时，残存的地膜也会妨碍作物根部对水分和养分的吸收，从而导致土壤的肥力下降，进而影响作物的品质和产量。而全生物降解地膜的普及和应用，可以有效地缓解以上问题，既可以保障作物的正常生长，又可以促进农业的可持续绿色发展。

1 全生物降解地膜

目前，可降解材料的种类不断增多，其制造技术也日趋完善。当前用于生产可降解塑料的材料包括：已二酸丁二酯与对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物（PBAT），聚乳酸（PLA），聚甲基丙烯酸酯（PPC），聚酯（PBS），聚酯（PHA），纤维素，淀粉等。经过实验比较，最终选择PBAT作为全生物降解地膜的最佳原材料[1]。宣威中博公司研制的以聚苯胺、聚乳酸、聚己内酯等为主要材料的全生物降解地膜，能达到下列目的：①可控制降解，能够充分符合作物的生长需求；②实现对作物生长所必需的增温、保水、保墒、保肥、除草等作用；③彻底分解，无残渣；④不含有毒有害物质，安全可靠。经过几年的比较研究，结果表明：在覆盖后40～150天的退化期中，其在冬季和春季时间较长，在夏天退化期较短；当地膜厚度增加到2微米时，其分解推迟5～15天。

2 我国全生物降解地膜的应用现状及前景分析

近几年来，完全可降解的地膜经研究开发与使用，可适应部分地区的特殊环境，为取代传统的塑料地膜、促进“白色污染”防控起到了积极的促进作用，具有良好的发展潜力。到2020年，全世界约有4亿吨的塑胶生产，全生物可降解的塑胶生产只有122.7万吨，占0.3%左右，所以生物可降解地膜生产具有很好的发展潜力。近年来，生物降解地膜在世界范围内已取得了较大进展，并已形成了一批具有较强原料协作能力的优质企业，如：上海弘睿生物技术有限公司，兰州鑫银环橡胶塑料有限公司。

全生物降解地膜指的是以生物降解材料作为主体，加入合适比例的淀粉、纤维素以及其它对环境没有任何危害的无机填充物、功能性助剂等，利用吹塑或流铸等工艺来生产，其被用在作物生长时在土壤表面覆盖的具有生物降解性能的薄膜。当前，以聚苯胺（PBAT）、聚乳酸（PLA）、聚碳酸丙烯酯（PPC）、聚羟基脂肪酸（PHA）为代表的生物可降解材料，其降解过程的可控、保温、保水性能显著提高；PBAT同时具有PBA、PBT两种性能，且具有良好的塑性、断裂延伸性，同时具有良好的高温、抗冲击性能[2]。

由于全生物降解地膜良好的可生物降解性，成为一种极具发展前景的可降解高分子材料，我国PBAT年生产能力已超过30万吨。然而，全生物降解地膜造价昂贵（约为普通塑料薄膜的3倍）和隔热保水能力比聚乙烯薄膜差，使我国可降解地膜在推广中作用尚不明确，尚处在实验和示范阶段。近几年，人们对可降解地膜的降解特征及田间适用条件进行大量研究，获得一些结果。在有关政策的促进下，全生物降解地膜产业也获得很大发展，该产业的发展具有很好的前景。

3 全生物降解地膜的应用建议

3.1 加强基础研发：目前全生物降解地膜在我国的推广使用中难以满足生产实际的需要，最大程度上制约着发展。为提高该材料的功能与应用价值，亟待开展该地膜的降解机制与控制技术研究，并进一步加强原材料、配方以及与全生物降解地膜和覆膜机械相匹配的高性能制造工艺的研究，例如，淀粉和PLA等，它们都是PBAT理想的强化改性材料。

3.2 加大政策扶持：在全生物降解地膜产业的发展过程中，政府职能部门的政策支持起到了关键作用，尤其是在全生物降解地膜的初期发展时期，因此，可以加强对全生物降解地膜相关行业研发、应用的补贴或优惠政策。在中国，覆盖的作物有很多种，要针对重点作物、重点区域，建立起一套地膜的科学利用和回收示范区，并将财政资金集中起来，根据当地的实际情况，对加厚高强度地膜和全生物降解地膜进行分类指导、精准施策、循序渐进，并对存在的问题进行及时发现解决，从而持续加强其示范带动的作用，并以稳健的态度，将示范推广的范围逐步扩大[3]。

3.3 适应市场需求进行针对性生产：全生物降解地膜具有巨大的应用前景，政府的导入将推动塑料薄膜使用的大规模替代。当前，全生物降解地膜只适用于生长期较短的作物和在薄膜上覆土种植的作物，比如马铃薯、水稻、蔬菜、加工番茄、花生和鲜食玉米等。因此，制造企业应以各地气候特征和各种作物对地膜覆盖的安全需求为基础，制造出与各种作物相匹配的全生物降解地膜产品，在确保保温保墒前提下，盡量增强全生物降解地膜的可控性。

结语：随着全国地膜科学应用与循环利用示范项目的实施，全生物降解地膜的研发将迎来新的发展机遇，可望改变长久以来PE地膜在工业生产及使用量上存在较大差异的困境。若能在原材料研究和制备技术上有所突破，并进一步提高其制备和产业化水平，则可使其在我国农田上得到更多推广。

参考文献

[1] 张凯，郭继民，王坤，等.全生物降解地膜在农业生产中的推广应用前景分析[J].中国果菜，2023，43（4）：5.

[2] 陈玉平，何甜，杜儒学.可降解地膜在马铃薯生产中的应用分析[J].农村科学实验，2021（11）：3.

[3] 朱文博，姚颜莹，王美萱，等.吉林省生物降解地膜应用现状及对策探讨[J].南方农业，2022，16（21）：4.