植物纖維全降解地膜的田間實(shí)驗(yàn)分析

【摘 要】通過地膜在田間的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，本文研究和分析了植物纖維全降解地膜和塑料地膜在定量、抗張強(qiáng)度、溫度、濕度等表征指標(biāo)的變化規(guī)律，運(yùn)用收集的田間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)客觀地進(jìn)行植物纖維全降解地膜和塑料地膜的性能比對，闡述了植物纖維全降解地膜的應(yīng)用，以期對保護(hù)環(huán)境起到重要作用。

【關(guān)鍵詞】植物纖維全降解地膜；田間試驗(yàn)；定量；抗張強(qiáng)度；溫度；濕度

1 塑料地膜的使用情況

農(nóng)用地膜覆蓋技術(shù)是20世紀(jì)80年代引入我國的一項(xiàng)高產(chǎn)栽培技術(shù)。由于地膜在使用過程中具有保溫、保濕、保土、保肥、防蟲、防寒等顯著優(yōu)點(diǎn)，加上我國處于季風(fēng)地帶，80%以上的耕地存在干旱、低洼或鹽堿等障礙因素，使得地膜的需求量日益增長，使用量一直位居世界第一。目前，我國農(nóng)田中應(yīng)用最廣泛的地膜多數(shù)為超薄型塑料地膜，超薄型塑料地膜在使用周期過后會形成大量的地膜碎片，使土壤清理變得十分困難，加之塑料是單體聚乙烯或其他合成聚合物，本身具有分子量大、性能穩(wěn)定、在土壤中難以分解的特性，這樣年復(fù)一年地使用，塑料地膜的殘留將嚴(yán)重降低土壤的通透性、阻礙水分和養(yǎng)分的運(yùn)移，對農(nóng)作物根系的生長有很大影響，給耕作、播種和作物的生長帶來困難，將影響我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而更令人擔(dān)憂的是，除了對農(nóng)業(yè)的影響之外，土壤中裹含著大量的塑料殘膜也會對環(huán)境、水土造成危害，產(chǎn)生更加深遠(yuǎn)的影響，也就是我們所說是“白色污染”。

2 植物纖維全降解紙地膜使用的意義

解決塑料地膜殘膜造成的“白色污染”成了近年來研究的熱點(diǎn)，解決辦法總結(jié)起來有2條：一是把地里的塑料膜都揀出來，將其進(jìn)行回收；二是使用無污染可降解的地膜，讓它源于自然再回歸自然。事實(shí)證明，被廣泛使用的超薄型塑料地膜在回收時(shí)很容易被扯破，進(jìn)而碎成指甲蓋大小，很難撿拾。即使是使用厚一些的便于撿拾回收的塑料地膜，但我國這么大的使用量，不僅單位成本較高、回收工作強(qiáng)度極大，而且做起來也很不容易。植物纖維全降解地膜是以二次植物纖維作為原料，采用多元結(jié)合的制漿、造紙工藝加工生產(chǎn)的農(nóng)用紙地膜，所用的原料是天然纖維素材料，纖維素是由葡萄糖基構(gòu)成的鏈狀化合物，具有很好的生物相容性和生物活性，無毒且易于生物降解，可通過自然界微生物、酶降解，最終形成CO2和H2O回歸自然，因此屬綠色環(huán)保產(chǎn)品，采用二次植物纖維為原料能有效地降低紙地膜的成本，有利于推廣應(yīng)用。

3 實(shí)驗(yàn)材料

3.1 實(shí)驗(yàn)所用的材料

（1）本色植物纖維全降解地膜：定量40g/m2，厚度0.05mm，遼寧省輕工科學(xué)研究院生產(chǎn)。

（2）黑色植物纖維全降解地膜：定量40g/m2 ，厚度0.05mm，遼寧省輕工科學(xué)研究院生產(chǎn)。

（3）塑料地膜：定量25g/m2，厚度0.008mm，吉林省白山市喜豐塑料股份有限公司生產(chǎn)。

3.2 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)

遼寧省阜新縣中科院生態(tài)研究所863節(jié)水實(shí)驗(yàn)基地中心實(shí)驗(yàn)田。

3.3 實(shí)驗(yàn)條件

4月中下旬開始，在自然氣候條件下，仿效實(shí)際地膜鋪設(shè)和播種深度。

4 植物纖維全降解地膜和塑料地膜表征指標(biāo)的數(shù)據(jù)分析

4.1 定量的變化

4.2 抗張強(qiáng)度的變化

4.3 溫濕度的變化

溫濕度是能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供物質(zhì)和能量的主要?dú)夂驐l件，適宜的溫度、濕度能使酶的活性和催化能力達(dá)到最強(qiáng)，這就是種子萌發(fā)的最理想條件，能改變植物根系的生長、呼吸作用與養(yǎng)分的吸收。在自然環(huán)境不具備這一溫濕度條件時(shí)，地膜就能起到這樣的作用。實(shí)驗(yàn)方法：在地表面覆膜，測定膜下20cm處的溫濕度，采用日本ISUZU溫濕度記錄儀，測定圖表如圖1、圖2（圖1、圖2為隨機(jī)的同一天24h的溫濕度走向）。

5 結(jié)論

綜上所述，植物纖維全降解地膜在鋪設(shè)、作物出苗過程中，無論是在溫濕度的保持，還是在鋪設(shè)工作上，都同塑料地膜有著同樣的作用；而在降解方面，植物纖維全降解地膜在地下70d內(nèi)能全部降解結(jié)束，回歸自然，這無論是對環(huán)境還是人類生存安全都有深遠(yuǎn)的意義，將會解決“白色污染”問題，有利于保護(hù)環(huán)境、保持生態(tài)平衡和推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]趙燕等.我國可降解地膜的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010，23.

[2]賈珊珊等.植物纖維地膜的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[].山東紡織科技，2011，5.

[3]中央電視臺《農(nóng)田里的“白色污染”》《焦點(diǎn)訪談》2013年5月8日.

作者簡介：

宇春玲（1966-05-04），女，本科（學(xué)士學(xué)位），高級工程師，主要從事紙及紙制品新產(chǎn)品、新工藝的研究；輕工產(chǎn)品檢測及方法研究；輕工產(chǎn)品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。

【計(jì)劃項(xiàng)目】

植物纖維全降解地膜是2003年度遼寧省科學(xué)技術(shù)計(jì)劃項(xiàng)目《多功能紙地膜的研制》的內(nèi)容；項(xiàng)目類別：科技攻關(guān)；項(xiàng)目編號：2003215005。