文/潘慧
[导语]
为了解决农用地膜“白色污染”难题,中国工程院院士、华南理工大学瞿金平教授带领科研团队,联合广东星联科技有限公司、东莞市正新包装制品有限公司,采用自主创新的、具有世界领先水平的体积拉伸流变塑化输送技术和动态分配复合吹塑成型技术,成功研制了可全回收的高性能增产地膜(商标为“高保膜”,以下简称“高保膜”)。自2017年春播开始,他们连续3年在新疆北疆石河子和南疆喀什地区伽师县进行了田间覆膜试验,地膜回收率达到95%以上,实现了地膜全回收及高值化利用,并具有明显的增产效果。2019年1月,广东省佛山市南海区政府出资300万元,由广东佛山南海区援藏援疆办、新疆农垦科学院、伽师县农业局联合就“全回收高性能增产地膜推广使用及高值化再利用”项目展开合作,有效解决地膜使用造成的生态环境难题,保障喀什县农业生产的持续、健康、稳定发展。
今年中央一号文件连续第六年提出加强农膜污染治理,稳步推进农用地土壤污染管控和修复利用。早在2018年5月,习近平总书记就在全国生态环境保护大会上强调要完善废旧地膜回收处理制度。地膜污染在全国是一个普遍性的重大难题。农用薄膜广泛应用于农业生产,对农作物生长期间保湿、保温起着非常重要的作用。20世纪80年代初,农用薄膜在新疆的应用带来了一场“白色革命”,它让盐碱地上的农作物大幅增收。然而,由于当时的农用薄膜废膜容易破损,不能回收,多年以后,残留在土地里的薄膜从农业生产“功臣”变成了污染土地、危害农业生产的“祸首”。
以新疆喀什地区伽师县为例,农作物地膜覆盖面积为150万亩以上,地膜使用量达8500吨以上。由于普通地膜破碎率高、机械回收难度大等原因,致使农田在40厘米以下范围内耕作层的地膜残留高达20公斤/亩以上,地膜残留严重影响了作物的生长,并对土壤造成极大的污染。为此,有关专家预测:再过几年,地膜污染问题不解决,新疆将无地可种!对于农户来说,土地就是饭碗,如果土地不能再种植,影响的不但是贫困户的生计问题,更是新疆的社会稳定问题!所以解决地膜“白色污染”,对伽师、对新疆乃至全国农业绿色可持续发展具有特殊重大的意义。
为了解决农用地膜“白色污染”难题,中国工程院院士、华南理工大学瞿金平教授及其科研团队提出了技术方案,要研制出一种高性能地膜,让它在农作物种植期间不被破坏,在作物收获的时候能够全部回收,不残留在地里,而且可以作为一种资源被高值化地再利用。
全回收高性能增产地膜(高保膜)
看似简单的方案,它的实现却凝聚了华南理工大学瞿金平教授及其科研团队多年的努力。2014年,瞿金平院士首创了“基于拉伸流变的高分子材料塑化输送方法及设备”技术,获得了中国专利金奖和国家技术发明二等奖。2015年,“动态分配复合吹塑成型技术”诞生。随后,这两项技术的协同诞生了一种拉伸强度超过普通地膜强度3倍、使用完性能仍高于国标要求的 “全回收高性能增产地膜”。
有了科研成果,但推广应用并不是一件轻而易举的事情。一方面,大面积的田间覆膜试验需要很长的周期采集数据;另一方面,如何控制成本,减轻应用者生产负担,让农民愿意用、敢于用也是一个非常复杂的问题。
为此,广东星联科技有限公司和东莞市正新包装制品有限公司历时4年投入了近4千万元科研资金,从2017年春播开始,连续3年在新疆维吾尔自治区石河子、喀什地区伽师县、库尔勒等地区进行了高保膜的田间覆膜试验,地膜回收率达到95%以上。这充分证明了高保膜能够有效破解新疆地区的农用薄膜“白色污染”难题。
科技援疆助力脱贫攻坚,这在佛山市南海区绝不是一句空话,也绝不是一个企业在战斗。为解决新疆农户对新型地膜成本增加的后顾之忧,帮助企业援疆技术推广,在广东省对口支援新疆工作前方指挥部和广东省科学技术厅协调指导下,佛山市南海区政府及时划出了300万元援疆资金,由广东佛山南海区援藏援疆办、新疆农垦科学院、伽师县农业局联合就“全回收高性能增产地膜推广使用及高值化再利用”项目展开合作,对地膜差价、回收地膜的农机费用、第三方全周期的检测比对费用给予每亩120元补贴,目标为项目实施区当季地膜回收率达到95%以上,同等栽培模式下棉花单产提高2%。其中贫困户可以直接补贴,大户如聘请贫困户务工也可以得到补贴,确保高保膜顺利在2019年春耕时节进行大田试验。
2019年11月10日,新疆农垦科学院提交的《多层复合高性能地膜在新疆棉花种植上的应用报告》显示:高保膜回收率为95.48%,较普通地膜回收率提高24.6%;同等栽培模式下,棉花增产5.5%,每亩增产为22.62公斤,每亩增收约170元,农户等于免费使用了地膜,还能增收;减少了三分之二人工除草工作量(除草人工成本约50元/亩)。同时,高保膜实现了一次性机械化回收,残膜力学性能高,能够进行高值化回收再利用,为全回收高性能增产地膜在新疆当地实现生产、使用、回收、再利用循环产业链打下坚实的基础。2019年,2万多亩的试验田让农户切切实实得到实惠。
瞿金平院士与他研发的全回收高性能增产地膜(高保膜)
伽师县农业农村局在2019年11月29日作出了关于全回收高性能增产地膜的应用评价:“新型复合地膜力学性能、光学性能和耐候性能优异,使用过程中具有更优秀的保温保墒效果,加快棉花出苗、生长、开花等,棉花产量约提高10kg~20kg/亩;棉花采摘过程中无碎片化塑料残留,棉花品质等级改善;使用后的地膜能实现秸秆粉碎-地膜回收一体化机械回收,回收率超过95%;回收的地膜状态完整、秸秆和泥土含量少,有利于回收地膜的再制造。新型复合地膜的推广使用将有效解决地膜使用造成的生态环境难题,保障我县农业生产的持续、健康、稳定发展。”
高保膜合作项目在新疆伽师大田比对试验中获得成功,然而这只是开始。伽师2万多亩棉田受益了,但伽师县农作物地膜覆盖面积达150万亩,全新疆达3500多万亩,从新疆辐射到全国,“白色污染”问题更是触目惊心!大田的试验只是让很少一部分农户尝到了甜头,更多的农户仍然不知道高保膜。
高保膜包裹着广东科研人员、科技企业的援疆热情,包裹着广东对口援疆、脱贫攻坚的决心,也包裹着新疆人民对幸福生活的希望!
在伽师这2万多亩大田比对试验推广的过程中,如果没有广东佛山南海区政府补贴地膜差价,农户们根本不愿意使用。但是,使用高保膜后,棉花增产、品质提升、农机费用下降、薄膜回收分离费用降低、回收残膜价值高,以上优势不但可以让农户免费使用地膜,还能增收。在明明白白算清经济账后,农户们使用高保膜的意愿很高。也就是说,要改变目前难以推广使用高保膜的状况,政府的前期补助促使农民愿意尝试新型高保膜是非常重要的,也是十分有效的手段。大田试验实现了“白色污染”治理从“0”到“1”的改变,如果由政府再推一把,实现从“1”到“10”的递增,由于项目自身的效益可以让农户、农膜生产企业、回收加工企业切实获得收益,项目就能从政府推动发展到市场推动。当实现从“10”到几何级的裂变,实现市场自发推动的那一天,那就是这一张张“科技援疆膜”攻克“白色污染”、帮助贫困户脱贫致富真正胜利的一天!
后续,广东星联科技有限公司、东莞市正新包装制品有限公司将加强与广东援疆工作队及其对地方政府(图木舒克市、伽师县、疏附县)的合作,尝试建立由政府牵头、援疆工作队推动、广东星联科技有限公司和东莞市正新包装制品有限公司参与具体实施的形式,3年内在广东对口援疆的伽师县、图木舒克市和疏附县实现全回收高性能增产地膜使用面积达30万亩以上,当季地膜回收率达90%以上,建成一个全回收高性能增产地膜生产及回收、高值化利用的全国生产示范基地,彻底终结农用地膜“白色污染”,打造可复制的“伽师模式”,成为全疆甚至全国治理地膜污染的典范。同时为了确保更多的贫困户可以在推广高保膜中受益,制定享受补贴的严格政策,享受补贴的贫困户由农业农村局核定资格。
广东星联科技有限公司董事长张伟明在新疆棉田考察高保膜
原本垂直生长的棉花根遇到土壤里的残膜呈90度拐弯,产量影响50公斤/亩左右
2019 年,广东佛山援疆工作队得到伽师县人民政府的大力支持与帮助,为贫困户脱贫增收、为伽师县城农业可持续发展、为国家绿色的未来共同打造可复制的科技扶贫、终结地膜污染的“伽师模式”!期待这一张张小小的高保膜可以应用到新疆更多的地区乃至全国,彻底根除旧薄膜“白色污染”老大难问题,让新疆及全国农户放心用、大胆种,搭乘科技扶贫的专车奔向幸福的未来!