常熟市全生物可降解地膜應用效果比較研究

陳敏煬 何旻珊 盛金元 楊麗紅 韓鳴花 張祖學 張 漪

（1.江蘇省常熟市作物栽培技術指導站，江蘇 常熟215500；2.江蘇省常熟市碧溪新區農技推廣服務中心，江蘇 常熟215500；3.江蘇省常熟市碧溪鎮橫塘農機專業合作社，江蘇 常熟215500）

農作物地膜覆蓋栽培具有保溫保濕、防止雜草生長、提高農作物產量、促進增收等作用[1]。地膜覆蓋栽培技術于20世紀70年代末由日本傳入我國，自此地膜在我國農業生產中得到迅速推廣應用[2]。但是，近年來由于聚乙烯塑料地膜的大規模使用及回收不徹底，隨意丟棄的塑料地膜造成了大量的“白色污染”，殘留地膜在土壤中形成阻隔層，降低了土壤透氣性，破壞了土壤結構，導致地力下降，而且聚烯烴類塑料在土壤中可存在200～400年，極難降解[3～6]，嚴重破壞了農業生態環境。在聚乙烯中摻入可降解生物質或添加促進聚乙烯降解的光敏劑、氧化劑等功能助劑吹塑制成的塑料薄膜（如光降解地膜、光氧化生物降解地膜、光-生物降解地膜等），也無法分解為無害物，甚至會形成塑料碎片，導致微塑料污染。

以生物降解材料為主要原料制成的全生物可降解地膜，不僅具有普通地膜的保溫保濕功能，而且在自然界中可完全被微生物降解，最終形成二氧化碳和水，對環境無污染，可避免傳統聚乙烯塑料地膜對土壤造成的危害。

2019年江蘇省常熟市農業地膜覆蓋面積約2 940 hm2，地膜用量約19.6 t。為降低廢舊農膜對農業、農村生態環境的影響，常熟市政府出臺了《廢舊農膜回收處置實施意見（試行）》，設立了地膜集中回收點，并制定了相應的補貼政策。但是，回收塑料地膜人工成本較高，且回收不徹底，效果不明顯。為探明全生物可降解地膜與普通塑料薄膜在降解速率、保溫性、對蔬菜產量影響等方面的差異性，2019年我們在西蘭花生產上開展了相關試驗，并分析全生物可降解地膜在推廣應用過程中出現的問題，提出了建議與對策。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試地膜有全生物可降解地膜1（黑色，厚度0.01 mm，南通龍達生物新材料科技有限公司生產）、全生物可降解地膜2（黑色，厚度0.01 mm，泰州中科金龍化工股份有限公司生產）、全生物可降解地膜3（黑色，厚度0.01 mm，上海弘睿生物科技有限公司生產）、全生物可降解地膜4（黑色，厚度0.008 mm，上海弘睿生物科技有限公司生產）、全生物可降解地膜5（黑色，厚度0.006 mm，上海弘睿生物科技有限公司生產）、全生物可降解地膜6（黑色，厚度0.01 mm，蘇州中達航材料科技有限公司生產）、普通塑料地膜（黑色，厚度0.01 mm，山東臨沂亞蘭塑料制品廠生產）、強化耐候膜（黑色，厚度0.01 mm，南通龍達生物新材料科技有限公司生產）。強化耐候地膜較普通塑料地膜使用后易清理。供試作物為寒秀西蘭花。

1.2 試驗方法

試驗設在江蘇省常熟市碧溪鎮橫塘農機專業合作生產基地。試驗設露地和大棚兩種栽培方式，每種栽培方式每款地膜為1個處理，不設重復。以普通塑料地膜（ck1）、強化耐候地膜（ck2）、不覆膜（ck3）為對照。西蘭花于8月31日播種育苗，9月23日覆蓋不同地膜，各處理于9月23日定植西蘭花，定植行株距為50 cm×50 cm。大棚栽培，每款地膜鋪設面積30 m2；露地栽培，每款地膜鋪設面積60 m2。10月8日開始，每隔10 d用水銀溫度計測量當日9時各處理的土表溫度。12月10日西蘭花開始收獲，調查各處理西蘭花的產量及商品率，測定地膜的降解情況。

2 結果與分析

2.1 不同地膜的降解性

不同地膜的降解性見表1。

表1 不同地膜的降解性

由表1可知，全生物可降解地膜的降解性高于普通塑料地膜（ck1）和強化耐候地膜（ck2）。全生物可降解地膜2的降解性較好，在露地和大棚栽培中均易降解；全生物可降解地膜3和4在露地栽培中的降解性高于大棚栽培，而全生物可降解地膜6則相反；全生物可降解地膜1降解性較差，在露地栽培和大棚栽培中均不易降解。將同一家生產單位生產的不同厚度的全生物可降解地膜（全生物可降解地膜3、全生物可降解地膜4、全生物可降解地膜5，上海弘睿生物科技有限公司生產）進行對比可發現，地膜越薄，越容易降解。

2.2 不同地膜的保溫性

不同地膜的保溫性見表2。

表2 各處理土表溫度

由表2可知，除西蘭花生長前期有個別覆膜處理的地表溫度低于不覆膜（ck3）處理外，大部分覆膜處理的地表溫度高于不覆膜（ck3）處理；全生物可降解地膜2、全生物可降解地膜5、強化耐候地膜（ck2）的保溫效果在露地栽培和大棚栽培中均表現較好；從同一家生產單位生產的不同厚度的全生物可降解地膜（全生物可降解地膜3、全生物可降解地膜4、全生物可降解地膜5，上海弘睿生物科技有限公司生產）的對比可發現，不同厚度地膜的保溫性差異不大。

2.3 不同地膜對西蘭花產量和商品率的影響

不同地膜對西蘭花產量和商品率的影響見表3。

表3 各處理西蘭花的產量和商品率

由表3可知，不同地膜處理對西蘭花的產量和商品率影響不大，但保溫性較好的地膜處理西蘭花產量較高；不覆膜（ck3）處理西蘭花產量均低于覆膜處理。無論是露地栽培還是大棚栽培，全生物可降解地膜2和強化耐候地膜（ck2）處理西蘭花的產量均高于其他處理，說明保溫性較好的地膜能在一定程度上促進西蘭花產量的積累。

3 小結

試驗結果表明，全生物可降解地膜2易降解、保溫性好，可促進西蘭花增產，建議可在生產中大面積推廣應用；全生物可降解地膜5雖然對西蘭花增產不明顯，但易降解、保溫性好，且厚度遠低于全生物可降解地膜2（地膜越薄，價格越便宜），生產成本相對較低，利于推廣；強化耐候地膜在保溫性、增產方面也表現良好，且易于回收，價格便宜，可與以上2種全生物可降解地膜搭配使用。

4 全生物可降解地膜推廣應用現狀與對策

4.1 全生物可降解地膜推廣應用存在的問題

4.1.1 成本高

全生物可降解地膜使用成本偏高，厚度為0.01 mm的全生物可降解地膜售價為2 700～3 450元/hm2，是相同厚度塑料地膜（750元/hm2）的3.6～4.6倍。

4.1.2 降解受環境影響

全生物可降解地膜的降解效果受光照、溫度等環境因素影響較大[7]，通常溫度越高、含水量越大，其降解速度越快[8]。試驗期間氣溫逐漸下降，光照時長逐漸減少，紫外線強度不斷減弱，影響了全生物可降解地膜的分解速率；試驗中我們還發現，向陽處地膜的降解速度比背陰處快，大棚內地膜降解速度比露地慢。因此，可降解地膜的使用除考慮其材料成分外，還需考慮當地的氣候環境[9]。

4.1.3 推廣難

為控制生產成本和簡化生產過程，多數農戶傾向于使用普通地膜，全生物可降解地膜的推廣應用有一定的難度。

4.2 全生物可降解地膜推廣應用對策

4.2.1 降低生產成本

地膜生產企業可進一步開發利用來源豐富、價格低廉的生物質資源或工業廢棄物作地膜生產原料[10]，以降低可降解地膜的生產成本。

4.2.2 與種植作物和種植時間相適配

全生物可降解地膜的使用應與種植作物、種植時間相適配。全生物可降解地膜的使用壽命為2～4個月，從覆膜種植到作物收獲結束，部分可降解地膜存在還未降解的現象[11]，試驗期間（2個多月）大部分全生物可降解地膜未明顯分裂，可能與氣溫、光照強度有關，也可能與西蘭花植株的遮蔽有關。因此在實際生產中應根據不同作物的生長周期、發育特性及當地氣候條件合理選擇相應的地膜[12]。

4.2.3 地膜產品品種多樣化

地膜生產廠家可根據各地的自然條件（如土壤、氣候等）和生產條件（如土壤酸堿度、土體結構、風力大小、光照強度、種植模式、機械化程度等），生產不同的可降解地膜[13]，并在使用說明書上詳細標注地膜完全降解所需時間，適用的作物種類、種植季節、地域或環境要求等，方便農戶選擇。各地在試驗與推廣全生物可降解地膜的過程中，應及時與地膜廠家溝通，反饋在應用過程中遇到的問題，以利生產廠家改進產品制作配方，使可降解地膜適用于更多的作物種類和不同的種植環境。同時地膜生產企業也應加強應用試驗，擴大試驗地區，增加試驗作物品種，生產適應不同市場需求的地膜產品。

4.2.4 提高認知度和接受度

使用全生物可降解地膜無疑是農業可持續發展的重要措施，但目前仍需通過提高地膜生產工藝、壓縮生產成本、加強環境保護宣傳等來提高農戶對可降解地膜的認知度。同時建議加大財政補貼力度，制定相關政策，如可用廢舊塑料地膜更換全生物可降解地膜，提高農戶對可降解地膜的接受度。