深读丨会自动“消失”的地膜

B站影视 韩国电影 2025-05-19 10:03 1

摘要:你如果走进一片农田,随机捧起一抔土壤,其中包含什么?疏松多孔的土壤团粒结构,植物赖以生存的有机质,不计其数的微生物菌群,可能还有大量肉眼可见或不可见的塑料。

建瓯市农民在可降解地膜覆盖的农田里移栽鲜食玉米苗。(受访单位供图)

建瓯市鲜食玉米生产过程中,采取全生物降解地膜科学用膜方案,有效提高产量,并防控“白色污染”。图为市民在玉米地打卡拍照。通讯员 魏剑生 摄

核心提示

你如果走进一片农田,随机捧起一抔土壤,其中包含什么?疏松多孔的土壤团粒结构,植物赖以生存的有机质,不计其数的微生物菌群,可能还有大量肉眼可见或不可见的塑料。

农田塑料的危害无需赘言。它不但破坏土壤结构,影响农作物生长,而且还会通过食物链的传递,在人类和动物身体中积累起来,危及生命健康。

它的源头在哪里?相当一部分来自农用地膜。作为继化肥、农药、种子后的第四大农资,这一影响深远的农业发明具有保温、保湿、保肥、抑制杂草生长等功能,有力促进农作物稳产增产,逐渐成为农业生产上的“标配”。然而,传统农用地膜主要原料为聚乙烯,在大自然中难以完全分解,如若不及时回收,残留于土壤中,经年累月会给农田造成令人闻之色变的“白色污染”。

会“消失”的地膜——全生物降解地膜应运而生,为防控农田“白色污染”带来了新方案。

东南网5月19日报道(福建日报记者 张辉)

从“白色革命”到“白色污染”

5月中旬,建瓯市5万多亩春玉米丰收在即,植株亭亭玉立,果穗挂满枝头。如果早春时节来到玉米地,看到的则是另一番景象:白花花的地膜铺满田间,将整齐划一的田垄包裹得严严实实。这是建瓯玉米丰产的重要法宝之一。

“在建瓯,一地可以四用:春种鲜食玉米,夏种西瓜,秋天再种一茬鲜食玉米,冬天种蔬菜。”建瓯市农业农村局科教站站长、农业推广研究员万华雄说,要做到全年轮作、四季无闲田,就需要争分夺秒、无缝衔接。一般来说,春节过后,就要抢抓农时,移栽春玉米了。此时天气乍暖还寒,倒春寒时有发生,娇弱的小苗常常抵御不住寒气。因此,地膜成为闽北地区玉米栽培的“标配”。

“太阳光属于短波辐射,可以轻松穿透塑料薄膜;地表辐射波长长,难以穿透塑料薄膜。”福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所副研究员贾宪波说,有了地膜加持,田块犹如一个巨大的保温箱,可以牢牢锁住热量。当然,铺地膜的好处不止于此,它还能有效防止水分和养分流失,抑制杂草生长,省去烦琐的除草流程,减少化学除草剂使用。

正因如此,地膜成为农民的得力帮手,被称为继化肥、农药、种子后的第四大农资。自20世纪70年代引入中国后,它在农业领域掀起了一场影响深远的“白色革命”。

然而,随着聚乙烯塑料地膜的广泛使用,“白色烦恼”也日益突显出来。邓瑞森是建瓯市东游镇玉米种植大户,聚乙烯塑料地膜回收难成了他最大的烦心事。

“在南方丘陵山区,耕地小而散,机械化回收地膜难以普及,人工回收仍是主要方式。”邓瑞森说,在当地,玉米采收后请工人回收地膜,每人每天工资就要一两百元,一个人一天只能收膜三四亩。也就是说,一亩地的地膜回收成本就要三五十元。更棘手的是,历经风吹日晒,地膜逐渐老化破碎,只能一一捡拾破碎的残片,回收难度可想而知。因此,许多小农户干脆“摆烂”,任其自生自灭,待农作物收获后,用旋耕机将地膜打烂,翻压回田,眼不见为净。

塑料碎片被掩埋到土壤后,会发生什么呢?

这还得从地膜的材质说起。目前,农业生产上大量使用的地膜主要成分是聚乙烯。展开聚乙烯的分子链,我们会发现,一个个乙烯单体通过碳碳单键紧密相连,形成了坚不可摧的结构。在自然界中,很少有微生物能够在短时间内高效拆解碳碳单键。这种稳定的化学结构,决定了聚乙烯是一种惰性材料,在自然条件下,需要几百年时间才能彻底分解。

“残留在土壤里的聚乙烯地膜碎片,会对土壤结构、孔隙度、水分输送等造成破坏,阻碍了农作物对水分和养分的有效吸收,影响根系生长。”邓瑞森发现,长期使用聚乙烯地膜的田块所种植的玉米往往长得参差不齐、植株早衰,产量也较低。更严重的是,随着时间的推移,这些地膜碎片进一步破碎,变成肉眼难察的微塑料。这些塑料颗粒很可能通过食物链的传递,在人类和动物身体中积累,危及生命健康。这就是所谓的“白色污染”。

精准调控地膜降解速度

回收,难度大,成本高;不回收,残留于土壤,污染环境。如果有一种不用人工回收,可以在土壤中高效分解的材料替代聚乙烯,问题不就迎刃而解了吗?

其实,在塑料大家族中,有不少天赋型选手具备这种能力。一种被称为聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)的热塑性生物降解塑料尤其受青睐。

“和聚乙烯一样,PBAT也是由许多单体通过聚合反应产生的高分子化合物。”贾宪波说,PBAT的分子链通过酯键首尾相连。与聚乙烯固若金汤的碳碳单键不同,微生物很容易在酯键上找到突破口,通过分泌酯酶、蛋白酶、几丁质酶等生物酶,轻而易举地将其攻破,拆解成一个个小分子单体,进而彻底分解成二氧化碳、水等产物。一般来说,PBAT在堆肥或土壤环境理想条件下数月就能基本降解。

但也不是所有容易分解的塑料都适合加工成地膜。具备可媲美聚乙烯的韧性、强度和延展性;拥有恰如其分的透气性与透水性,既能满足农作物保温保墒等需求,又不至于密不透风……这才是优秀农用地膜材料的基本要求。PBAT恰恰是这种“六边形战士”,因此成为当前生产全生物降解地膜的主流之选。

但新问题接踵而至:我们需要什么样的降解速度?

不同的农作物生育周期有长有短,这要求地膜覆盖周期要与之匹配。试想,如果在农作物生长阶段,地膜便早早分崩离析,无异于战斗还未结束便丢盔弃甲,最终影响农作物产量。因此,地膜降解速度不是越快越好,必须摸清降解规律,掌握可控降解技术,保障农业安全生产。

那么,如何保证地膜降解速度不快不慢呢?贾宪波团队通过田间试验与实验室研究发现,即便是同一材质同一规格的全生物降解地膜,在不同地区、不同地块,也表现出截然不同的降解速度。进一步研究发现,这个过程受到了多种因素影响,比如地膜本身的厚度、材料成分构成,产地温度和湿度,土壤中菌群结构与数量等。

知己知彼,全生物降解地膜什么时候开始降解,降解到什么程度,尽在掌握中。针对不同作物特性,想要降解快点,用薄一点的膜,在播种、移栽之前提前覆膜;反之,用厚一点的膜,迟一点覆膜。为了更精准调控地膜降解速度,在土壤微生物领域深耕多年的贾宪波团队,决定发挥老本行优势,向微生物借力。

地膜降解主要依靠土壤中特定的微生物分泌各种生物酶,将塑料吃干榨尽。这样的微生物菌群,有的地方土壤中数量较多,有的则少。如果人工接种特定菌群,让其在土壤中大量繁殖,不就能加速地膜降解吗?寻寻觅觅,科研人员与不少掌握降解技能的微生物不期而遇。

“我们目前已分离到多株能高效降解PBAT的微生物菌株。”福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所科研人员林陈强说,在实验室中,向这些微生物投喂PABT碎片,这些微生物便能将它们作为“食物”,大快朵颐,吃得连渣都不剩。目前,某些微生物已从实验室走向田间,被证明在真实农田土壤环境中具有高效降解PBAT的能力。

防控“白色污染”迈向加速度

近年来,福建省农业农村厅组织省农科院专家团队深入建瓯市东游镇实地调研,经过反复试验与论证,依托国家地膜科学使用回收项目,为建瓯鲜食玉米生产量身定制了一套全生物降解地膜科学用膜方案。

作为全省最大的鲜食玉米产区,当地鲜食玉米种植规模超12万亩。其中,5万多亩春玉米主要使用白膜,用于早春保温;7万多亩秋玉米主要使用黑膜,抑制杂草生长的效果更好。

“春节前,一边育苗,一边铺膜,到了2月中旬,便可以膜上移栽玉米苗了。地膜3个月左右开始破裂,此时正是春玉米采收期,时间刚刚好。”作为当地第一批使用者,邓瑞森对全生物降解地膜的好处如数家珍。他说,除了节省了地膜回收工序,全生物降解地膜带来的增产效益显著。过去,由于聚乙烯地膜残留的影响,玉米长势不齐,一亩地常常要减产百来斤。有了会“消失”的地膜,株株长势喜人,去年他只试用了10多亩,今年将全生物降解地膜使用面积扩大到100多亩。

来自建瓯市农业农村局的数据显示,自2023年启动示范项目以来,该市通过构建“政府引导+企业参与+农户受益”的可持续模式,加大全生物降解地膜推广应用,示范面积从2023年的473亩跃升至2024年的1.3万余亩,使用范畴涵盖玉米、蔬菜、毛豆等多种作物。目前,当地正计划拓展在空心菜、西瓜等作物上的应用。

从各地试验应用的效果来看,推广全生物降解地膜将逐渐成为福建防控农田“白色污染”的一大利器。

在龙岩市,全生物降解地膜被应用到了水稻生产上。

走进上杭县庐丰畲族乡上坊村,地膜加身的早稻田犹如穿上了一件“黑大衣”。作为2025年全省“水稻覆盖全生物降解膜技术”三个试验点之一,当地正通过对比不同覆膜材料的降解周期、温湿度调控效果及水稻生长数据,验证稻田覆膜成效。项目组专家表示,稻田覆膜能够提高土壤表层温度,提高肥料利用率,推动根系健康成长,可将水稻全生育期缩短5至7天。别小看这短短的一周时间,在农业生产上至关重要。尤其是在双季稻产区,能够为后茬双季晚稻争取时间,避免生长后期受到“寒露风”等影响。

近年来,福建采取“一手抓加厚高强度地膜、一手抓全生物降解地膜”推广方式,积极推进地膜科学使用回收工作:加快加厚高强度聚乙烯地膜推广,从源头上确保农用地膜应收尽收;稳步推广全生物降解地膜,优先选用在省内开展过多点田间应用试验,证明具有适用性和安全性的产品,确保新型地膜推广应用全过程安全可控。

“2020年以来,我们在全省多地建立试验点,开展全生物降解地膜试验示范,探索不同类型区域、不同作物全生物降解地膜应用效果,制定出台了《福建省全生物降解地膜试验评价和示范推广工作方案》。”福建省农业农村厅科教处负责同志介绍,福建在守住“不能给土壤造成二次污染”底线、确保农田生态安全的基础上,鼓励和支持家庭农场、农民专业合作社、农业龙头企业等生产主体推广应用全生物降解地膜,加快对传统聚乙烯地膜的有序替代。截至目前,全省已推广全生物降解地膜近5万亩。

然而,全生物降解地膜若要在更大程度上得以推广,还要破解不少硬梗阻。

一方面,全生物降解地膜成本较高,其成本通常是同等规格聚乙烯地膜的2倍,推广应用难度较大。为提高农民积极性,我国当前采用财政资金补贴的方式,加快全生物降解地膜推广应用。

另一方面,由于不同作物、不同地区以及不同种植模式,对全生物降解地膜产品的规格和耐候期要求千差万别,无法做到“一膜打天下”。贾宪波说,应当根据不同地区、不同季节、不同作物,选择不同类型的适宜地膜产品和覆膜技术规范,量身定制“专用地膜”,满足各种农作物生产多样化需求。同时,加快研发推广适宜丘陵山区的小型覆膜机械,进一步降低铺膜成本,促进农业增产增效和农民增收。

记者手记

打通农业绿色技术推广的“最后一公里”

□张辉

推广全生物降解技术为防控农田“白色污染”提供了绿色方案,兼顾了经济效益与生态效益。但在实践中,技术推广应用仍有阻碍,尤其是小农户的接受度有待提高。其实,不仅仅是全生物降解地膜,商品有机肥、绿肥等农业绿色技术,在落地过程中均遭遇类似的烦恼。

成本高,是农民反映最多的问题。以全生物降解地膜为例,其价格是同规格传统地膜的2倍以上。同样,商品有机肥体积大、笨重,在福建这样的丘陵山区,上山难可想而知。绿肥种植业需要农民额外承担种子、整地、播种等成本。在农业比较效益较低的情况下,农民对成本变化普遍敏感,加之传统耕作习惯根深蒂固,主动转变的积极性自然不高。

正因如此,农业农村主管部门通过试点示范,持续加大财政补贴力度等方式,推动农业绿色技术推广应用见成效。但绿色生产要真正形成风尚,不仅要真金白银惠农,更有赖于系统谋划、统筹推进。

首先,在观念上,强化用户教育,帮助农民算好经济账与生态账。农业绿色技术通常具有“治未病”的特征,短期内投入增加,成效不一定立竿见影。但长期来看,生态得以保护,土壤得以保育,农产品产量与品质得以提升。农业生产不能只看眼前,更需要坚持长期主义。

其次,在市场上,让绿色产品实现更多溢价。培育绿色优质农产品品牌,并寻求得到市场的更多认可,让好产品真正卖出与其品质相匹配的好价格,用市场端激励生产端绿色转型。当然,生态产品价值实现还有很多方式,在“双碳”背景下,各地在农业绿色生产基础上,探索开发农田碳汇、茶园碳汇等可市场交易的碳汇产品,让“卖空气挣钱”从梦想照进现实。

再者,在经营方式上,单家独户在接受新观念、新技术、新模式等方面具有天然局限性。这就需要加快创新现代农业经营方式,一方面,让农业龙头企业等新型农业经营主体与农民构建紧密的利益联结机制,创新联农带农模式,带着农民干,带着农民变;另一方面,建立健全农业社会化服务体系,让“田保姆”去干一家一户想干却干不了、干不好的事,加速新技术落地应用。

最后,在技术上,需要因地制宜优化产品体系,不断提高绿色技术的适配性。我国幅员辽阔,南北气候差异显著,不同地区耕作方式各有特色,农作物类型丰富多元,对地膜产品的降解周期等产品特性的需求不尽相同。想靠一张膜打天下,是不切实际的。聚焦生产所需,量体裁衣优化技术,研发适用产品,让绿色技术不仅能用,还要好用,是应有之义。

来源:东南网

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