環(huán)保型麻地膜在榆林市應(yīng)用前景探析

李培艷，尤建偉

（1.榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西榆林 719000；2.榆林市發(fā)展和改革委員會(huì)，陜西榆林 719000）

榆林市位于陜西省北部，處于黃土高原的中心，屬于我國(guó)半干旱地區(qū)，是典型的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，特別是春夏農(nóng)作物出苗期和生長(zhǎng)期，降水量稀少，且分布不均勻。所以，干旱嚴(yán)重制約著榆林市農(nóng)業(yè)的發(fā)展［1-2］。榆林市的土壤類型大部分屬于黃綿土和砂性土，透氣性強(qiáng)，質(zhì)地疏松，雨水吸收得快，有利于耕作，但雨水蒸發(fā)得也快，不利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)。此外，榆林市春季氣溫變化多端，有時(shí)5 月也會(huì)下雪，田間正在出苗的農(nóng)作物被大量?jī)鏊?，最后?dǎo)致莊稼長(zhǎng)勢(shì)參差不齊；且秋季氣溫下降得快，日照時(shí)間明顯縮短，直接影響農(nóng)作物的收成。地膜覆蓋是20 世紀(jì)70 年代從日本引入的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)［3］，能有效控制并改善農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境。近年來，隨著地膜覆蓋技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不斷推廣和應(yīng)用，榆林市也有越來越多的農(nóng)民使用地膜來增加農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

1 傳統(tǒng)地膜在榆林市應(yīng)用情況

1.1 傳統(tǒng)地膜的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的農(nóng)用地膜主要是塑料地膜，其主要成分為聚乙烯和聚氯乙烯。結(jié)合榆林市的自然生態(tài)環(huán)境，使用傳統(tǒng)塑料地膜可以有效降低雨水蒸發(fā)的速度，提高土壤的水分含量；春季可以防止幼苗被凍死，秋季可以充分利用太陽光；加快土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化、促進(jìn)土壤生物的活動(dòng)及抑制田間雜草的生長(zhǎng)等。總之，能全面提高作物對(duì)光、溫、水、肥與土地的利用率。

1.2 傳統(tǒng)地膜的劣勢(shì)

雖然傳統(tǒng)塑料地膜能促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)和增產(chǎn)，但是塑料地膜在自然條件下極難降解，據(jù)研究，其在土壤中可存在200～400 年［4］。隨著大量不可降解的塑料殘余物逐年增多，越積越多的塑料碎片在土壤中形成阻隔層，劣化土壤，造成嚴(yán)重的白色污染。目前，我國(guó)農(nóng)用塑料地膜每年產(chǎn)量百萬噸以上，且以每年10%的速度遞增，覆蓋面積可達(dá)667 萬公頃，無論產(chǎn)量還是覆蓋面積都居世界第1，大約相當(dāng)于其他國(guó)家總和的1.6 倍，并且正繼續(xù)高速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2004 年我國(guó)農(nóng)用塑料薄膜使用量就達(dá)到168 萬噸，其中大棚使用膜消耗量約占90 萬噸，覆蓋面積達(dá)400 萬公頃；田間地膜消耗量約78 萬噸，覆蓋面積達(dá)1 500萬公頃［5］。由于塑料地膜使用面積大幅度增加，現(xiàn)已突破667 萬公頃，造成目前我國(guó)農(nóng)業(yè)地膜年殘留量高達(dá)35 萬噸，殘膜率達(dá)42%。大量農(nóng)用殘膜的存在，污染了農(nóng)田，給農(nóng)作物的生長(zhǎng)帶來了危害，造成了不同程度的減產(chǎn)。試驗(yàn)研究表明，耕作土壤層有廢膜的土地比沒有廢膜的減產(chǎn)8.3%～54.2%。為增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，榆林市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也大量的使用塑料地膜。經(jīng)走訪調(diào)研，為不影響農(nóng)作物生產(chǎn)，大棚塑料殘膜基本都被農(nóng)民從種植地處理出去，隨意丟棄在廢棄地。榆林市風(fēng)沙較大，殘膜被風(fēng)吹得到處都是，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。由于田間種植面積大，殘膜基本不處理，這樣田間地膜越積越多，嚴(yán)重影響了農(nóng)作物的生長(zhǎng)。

2 可降解地膜研究現(xiàn)狀

2.1 可降解地膜的分類

為充分發(fā)揮地膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)消除塑料地膜帶來的農(nóng)田減產(chǎn)和環(huán)境污染問題，近30 年來，國(guó)內(nèi)外科技工作者針對(duì)這一難題開展了廣泛研究，開發(fā)出了可降解地膜，其在自然界中可被微生物或太陽光等直接降解。目前，人們研究開發(fā)出了多種類型的可降解地膜，具體如下［6］。1）生物降解地膜。此地膜是指在自然條件下，通過微生物（如細(xì)菌、真菌等）作用可被分解成二氧化碳、水、無機(jī)化合物和甲醇等的一類高分子材料地膜，主要包括微生物合成高分子型、化學(xué)合成高分子型和天然高分子型。2）植物纖維地膜。此地膜以植物纖維，如麻、蘆葦或闊葉樹葉等，為原料制備而成。常用的有麻纖維地膜和紙地膜，麻纖維膜是以黃麻、苧麻等麻類纖維為原料制備的；紙地膜是以植物紙漿為基本原料，通過添加助劑改善其性能而得到的一類地膜。3）光降解地膜。該地膜是在合成高分子樹脂中加入光敏劑而制得的，地膜在光的作用下可降解，主要包括添加型和合成型。4）光/生物雙降解地膜。該地膜是在生物降解高分子中添加光敏劑，同時(shí)具有光降解性和生物降解性。

2.2 可降解地膜在我國(guó)農(nóng)業(yè)中應(yīng)用現(xiàn)狀

為加快可降解地膜在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用，2015 年，農(nóng)業(yè)部設(shè)立了專項(xiàng)資金在全國(guó)范圍內(nèi)開展生物降解地膜試驗(yàn)評(píng)價(jià)，在全國(guó)11 個(gè)省（區(qū)）23 個(gè)縣（市）進(jìn)行試驗(yàn)，涉及農(nóng)作物包括煙草、花生、馬鈴薯、玉米、棉花、蠶豆及大蒜等［7］。試驗(yàn)表明，降解膜在被降解前，其保溫、保濕及保持肥力等性能與普通地膜幾乎一樣，降解后性能略差一些，但明顯優(yōu)于無膜覆蓋的農(nóng)作物的生產(chǎn)。

2.3 可降解地膜推廣存在的問題

1）可降解地膜從作用上來說可以代替普通地膜，但是其降解過程受土壤養(yǎng)分、水分、微生物、季節(jié)及光照等條件影響［8］，所以可控性比較差。2）機(jī)械強(qiáng)度和抗拉伸強(qiáng)度不夠，耐水性較差，嚴(yán)重影響了此類地膜的應(yīng)用，如在西北地區(qū)，春季風(fēng)力較大，對(duì)膜覆蓋技術(shù)要求較高，否則會(huì)扯破降解膜。3）在南方多雨地區(qū)，降解膜過早破裂降解，起不了膜覆蓋真正的作用。4）有些所謂可降解地膜中依然含有不能降解的成分，使用后可能會(huì)造成更加嚴(yán)重的環(huán)境污染，且殘留地膜更難進(jìn)行清理，更加污染土壤。5）可降解地膜原材料和加工成本及生產(chǎn)規(guī)模等因素造成地膜生產(chǎn)成本較高，用戶難以接受。6）人們對(duì)可降解地膜的使用也存在一些爭(zhēng)議和誤區(qū)，如降解地膜浪費(fèi)資源，影響糧食供應(yīng)等。目前，可降解膜難以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛推廣和應(yīng)用。

3 環(huán)保型麻地膜在榆林市應(yīng)用前景

環(huán)保型麻地膜是植物纖維膜的一種，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所研制，生產(chǎn)成本較低，曾獲得中國(guó)國(guó)際高新技術(shù)成果交易會(huì)“優(yōu)秀產(chǎn)品獎(jiǎng)”。同時(shí)，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所開發(fā)出了環(huán)保型麻地膜專用生產(chǎn)裝備，并通過國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，資助企業(yè)建成了年產(chǎn)萬噸環(huán)保型麻地膜制造生產(chǎn)線［9］。自2015 年起，環(huán)保型麻地膜先后在湖南省、浙江省、湖北省及江蘇省推廣應(yīng)用，累計(jì)推廣面積15 萬余公頃，增效逾1 億元［10］。

榆林市當(dāng)前農(nóng)業(yè)生態(tài)存在的問題是環(huán)境逐漸惡化，農(nóng)田污染較為嚴(yán)重；種植結(jié)構(gòu)不合理，經(jīng)濟(jì)效益差；水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，水肥有效利用率低。針對(duì)以上問題及結(jié)合榆林市自然環(huán)境的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，榆林市在農(nóng)業(yè)發(fā)展中提出農(nóng)田環(huán)境治理、沃土等6 個(gè)工程，為環(huán)保型麻地膜在陜北地區(qū)的推廣和應(yīng)用創(chuàng)造了一定的條件。榆林市有著豐富的天然纖維資源，包括廢棄玉米稈、高粱稈及麥稈等，可作為麻地膜的生產(chǎn)原料，在榆林市生產(chǎn)麻地膜可降低其生產(chǎn)成本。近年來，榆林市地膜覆蓋技術(shù)的不斷更新與改進(jìn)也有助于麻地膜的應(yīng)用與推廣。

雖然結(jié)合榆林市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)政策及環(huán)保型麻地膜的優(yōu)勢(shì)，其在榆林市值得推廣，但是為進(jìn)一步檢測(cè)其在陜北的適應(yīng)性，需要相關(guān)研究人員進(jìn)行大量試驗(yàn)。同時(shí)，對(duì)麻地膜在榆林市的推廣提出以下3 點(diǎn)建議：1）加大宣傳力度，讓人們對(duì)麻地膜有進(jìn)一步的了解；2）給予政策上的支持與鼓勵(lì)，加大環(huán)保型降解膜的推廣；3）繼續(xù)改良麻地膜，優(yōu)化其力學(xué)性能，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。