环保型麻地膜在榆林市应用前景探析

李培艳，尤建伟

（1.榆林职业技术学院，陕西榆林 719000；2.榆林市发展和改革委员会，陕西榆林 719000）

榆林市位于陕西省北部，处于黄土高原的中心，属于我国半干旱地区，是典型的雨养农业区，特别是春夏农作物出苗期和生长期，降水量稀少，且分布不均匀。所以，干旱严重制约着榆林市农业的发展［1-2］。榆林市的土壤类型大部分属于黄绵土和砂性土，透气性强，质地疏松，雨水吸收得快，有利于耕作，但雨水蒸发得也快，不利于农作物的生长。此外，榆林市春季气温变化多端，有时5 月也会下雪，田间正在出苗的农作物被大量冻死，最后导致庄稼长势参差不齐；且秋季气温下降得快，日照时间明显缩短，直接影响农作物的收成。地膜覆盖是20 世纪70 年代从日本引入的一项农业技术［3］，能有效控制并改善农作物生长环境。近年来，随着地膜覆盖技术在农业生产中不断推广和应用，榆林市也有越来越多的农民使用地膜来增加农作物的产量和质量。

1 传统地膜在榆林市应用情况

1.1 传统地膜的优势

传统的农用地膜主要是塑料地膜，其主要成分为聚乙烯和聚氯乙烯。结合榆林市的自然生态环境，使用传统塑料地膜可以有效降低雨水蒸发的速度，提高土壤的水分含量；春季可以防止幼苗被冻死，秋季可以充分利用太阳光；加快土壤养分的转化、促进土壤生物的活动及抑制田间杂草的生长等。总之，能全面提高作物对光、温、水、肥与土地的利用率。

1.2 传统地膜的劣势

虽然传统塑料地膜能促进农作物生长和增产，但是塑料地膜在自然条件下极难降解，据研究，其在土壤中可存在200～400 年［4］。随着大量不可降解的塑料残余物逐年增多，越积越多的塑料碎片在土壤中形成阻隔层，劣化土壤，造成严重的白色污染。目前，我国农用塑料地膜每年产量百万吨以上，且以每年10%的速度递增，覆盖面积可达667 万公顷，无论产量还是覆盖面积都居世界第1，大约相当于其他国家总和的1.6 倍，并且正继续高速发展。据统计，在2004 年我国农用塑料薄膜使用量就达到168 万吨，其中大棚使用膜消耗量约占90 万吨，覆盖面积达400 万公顷；田间地膜消耗量约78 万吨，覆盖面积达1 500万公顷［5］。由于塑料地膜使用面积大幅度增加，现已突破667 万公顷，造成目前我国农业地膜年残留量高达35 万吨，残膜率达42%。大量农用残膜的存在，污染了农田，给农作物的生长带来了危害，造成了不同程度的减产。试验研究表明，耕作土壤层有废膜的土地比没有废膜的减产8.3%～54.2%。为增加农作物的产量，榆林市的农业生产中也大量的使用塑料地膜。经走访调研，为不影响农作物生产，大棚塑料残膜基本都被农民从种植地处理出去，随意丢弃在废弃地。榆林市风沙较大，残膜被风吹得到处都是，严重破坏生态环境。由于田间种植面积大，残膜基本不处理，这样田间地膜越积越多，严重影响了农作物的生长。

2 可降解地膜研究现状

2.1 可降解地膜的分类

为充分发挥地膜在农业生产中的优势，同时消除塑料地膜带来的农田减产和环境污染问题，近30 年来，国内外科技工作者针对这一难题开展了广泛研究，开发出了可降解地膜，其在自然界中可被微生物或太阳光等直接降解。目前，人们研究开发出了多种类型的可降解地膜，具体如下［6］。1）生物降解地膜。此地膜是指在自然条件下，通过微生物（如细菌、真菌等）作用可被分解成二氧化碳、水、无机化合物和甲醇等的一类高分子材料地膜，主要包括微生物合成高分子型、化学合成高分子型和天然高分子型。2）植物纤维地膜。此地膜以植物纤维，如麻、芦苇或阔叶树叶等，为原料制备而成。常用的有麻纤维地膜和纸地膜，麻纤维膜是以黄麻、苎麻等麻类纤维为原料制备的；纸地膜是以植物纸浆为基本原料，通过添加助剂改善其性能而得到的一类地膜。3）光降解地膜。该地膜是在合成高分子树脂中加入光敏剂而制得的，地膜在光的作用下可降解，主要包括添加型和合成型。4）光/生物双降解地膜。该地膜是在生物降解高分子中添加光敏剂，同时具有光降解性和生物降解性。

2.2 可降解地膜在我国农业中应用现状

为加快可降解地膜在我国农业生产中的使用，2015 年，农业部设立了专项资金在全国范围内开展生物降解地膜试验评价，在全国11 个省（区）23 个县（市）进行试验，涉及农作物包括烟草、花生、马铃薯、玉米、棉花、蚕豆及大蒜等［7］。试验表明，降解膜在被降解前，其保温、保湿及保持肥力等性能与普通地膜几乎一样，降解后性能略差一些，但明显优于无膜覆盖的农作物的生产。

2.3 可降解地膜推广存在的问题

1）可降解地膜从作用上来说可以代替普通地膜，但是其降解过程受土壤养分、水分、微生物、季节及光照等条件影响［8］，所以可控性比较差。2）机械强度和抗拉伸强度不够，耐水性较差，严重影响了此类地膜的应用，如在西北地区，春季风力较大，对膜覆盖技术要求较高，否则会扯破降解膜。3）在南方多雨地区，降解膜过早破裂降解，起不了膜覆盖真正的作用。4）有些所谓可降解地膜中依然含有不能降解的成分，使用后可能会造成更加严重的环境污染，且残留地膜更难进行清理，更加污染土壤。5）可降解地膜原材料和加工成本及生产规模等因素造成地膜生产成本较高，用户难以接受。6）人们对可降解地膜的使用也存在一些争议和误区，如降解地膜浪费资源，影响粮食供应等。目前，可降解膜难以在农业生产中被广泛推广和应用。

3 环保型麻地膜在榆林市应用前景

环保型麻地膜是植物纤维膜的一种，由中国农业科学院麻类研究所研制，生产成本较低，曾获得中国国际高新技术成果交易会“优秀产品奖”。同时，中国农业科学院麻类研究所开发出了环保型麻地膜专用生产装备，并通过国家发展和改革委员会产业化项目，资助企业建成了年产万吨环保型麻地膜制造生产线［9］。自2015 年起，环保型麻地膜先后在湖南省、浙江省、湖北省及江苏省推广应用，累计推广面积15 万余公顷，增效逾1 亿元［10］。

榆林市当前农业生态存在的问题是环境逐渐恶化，农田污染较为严重；种植结构不合理，经济效益差；水资源浪费严重，水肥有效利用率低。针对以上问题及结合榆林市自然环境的优势和劣势，榆林市在农业发展中提出农田环境治理、沃土等6 个工程，为环保型麻地膜在陕北地区的推广和应用创造了一定的条件。榆林市有着丰富的天然纤维资源，包括废弃玉米秆、高粱秆及麦秆等，可作为麻地膜的生产原料，在榆林市生产麻地膜可降低其生产成本。近年来，榆林市地膜覆盖技术的不断更新与改进也有助于麻地膜的应用与推广。

虽然结合榆林市农业经济政策及环保型麻地膜的优势，其在榆林市值得推广，但是为进一步检测其在陕北的适应性，需要相关研究人员进行大量试验。同时，对麻地膜在榆林市的推广提出以下3 点建议：1）加大宣传力度，让人们对麻地膜有进一步的了解；2）给予政策上的支持与鼓励，加大环保型降解膜的推广；3）继续改良麻地膜，优化其力学性能，进一步降低生产成本。