我國液體地膜覆蓋技術發展現狀及存在的問題

張璐

我國液體覆蓋技術的研究和開發始于1986年。科研人員首先將比利時BIT產品用于應用研究。但由于受到市場環境適應性差、價格高、交通不便等原因影響，最終，研究方向紛紛轉向國內，從自然生態、市場經濟和生產力條件等方面進行研發。在吸收國外成功經驗的同時，在國內開始大量開發液體地膜。

一、液體地膜材料的現狀及問題

1、液體地膜材料研究現狀

液膜材料主要分為石油和副產品，化學聚合物降解材料和天然聚合物降解材料。 石油及其副產品覆蓋物是最早的，使用最廣泛的。近年來，由于原材料種類繁多和降解嚴重，后兩者逐漸成為熱點。石油和副產品主要是渣油，瀝青和乳液。這種材料直接噴在土壤表面上，形成不連續的固結層。蒸發后逐漸硬化。由于石油瀝青材料可以在光和生物效應的作用下被腐殖酸分解，因此將其保持在高溫下，在提高作物產量或草皮質量方面得到了良好的效果。 然而，乳化瀝青的成膜速度慢，相對于塑料膜而言，膜的厚度相對較大，膜的孔隙率較大，并且水分保持性能相對較差。另外，化學高分子降解材料分子量大，易與水形成膠體。一般來說，分子鏈越長，附著力越大，與土壤的附著力越強。可利用分子鏈形成巨大的網狀結構，使散布的非結構化砂具有一定的剛度。然而，高分子材料的使用通常更昂貴，覆蓋固體覆蓋物的形成較少，并且絕熱效果是平均的。當前，在推廣和應用方面存在一定的困難。

多糖及其衍生物淀粉和纖維素都是通過糖苷鍵形成的天然均聚物，是自然界中分布最廣泛的天然大分子。這些材料來源比較豐富，水溶性好，溶解力強且無污染。它們易于與化學聚合物材料交聯，以增強薄膜的機械強度。薄膜失效后，它們能夠填充土壤的有機質濃度，改善土壤的團聚體結構，固定表層土壤，這種降解液膜材料具有來源廣泛，可降低液膜制品的生產成本的優勢。

2、液體地膜材料存在的問題

雖然液體覆蓋技術已經研究了幾十年，但仍有許多問題有待解決。大規模推廣應用還有很長的路要走。其中，秸稈覆蓋技術憑其良好的保護效果，經濟環保等特性，已成為現代農業的研究熱點之一;還有，可降解塑料—這種物質不僅不破壞生態環境，而且可以自動降解為小分子物質，而對土壤環境無污染并能參與生物代謝循環和吸收。可是，這些使用性能與傳統塑料地膜相比，實用性不強，效果不明顯。如，液體覆蓋膜的干，濕強度，抗張強度和斷裂伸長率等性能都有待進一步提高，尤其是下雨后，覆蓋膜的強度明顯下降。再者，材料量的問題也很明顯。液膜材料太少，成膜效果差，甚至沒有保水效果。如果量太大，很容易形成凝膠狀物質阻塞噴嘴，并且成本會增加，從而造成浪費。目前，這類研究主要集中在液膜的物理性質上，但對材料給土壤和環境造成影響的研究很少，如材料對土壤結構和養分的影響，降解與土壤的關系等。

研究表明，液態覆蓋物不適用于粘性土壤，因為粘性土壤顆粒很大。覆蓋液體覆蓋物后，表面容易形成裂縫，密封不牢。更大的土壤表面上的液膜會被雨水不同程度地沖走，損壞程度也會更大，這會破壞液膜的耐久性和完整性。尤其是黏性土壤，其顆粒較大，噴灑地膜后密封性較差，影響了保溫效果。不同劑量的液體覆蓋物的覆蓋效果存在一些差異。濃度小，成膜質量不佳，影響了地膜材料的在實踐中的效果并增加了農業材料的成本。

二、農膜污染問題

1、農膜質量較差

我國農用覆蓋物年產量巨大，定點生產商也達到三百多家，但由于生產設備不復雜，技術簡單，全國有更多的非定點工廠和鄉鎮鄉村企業占有相當大的比例，因此發生了大量的生產。對于制造商而言，市場存在許多問題，例如混亂和原材料的隨機性大。根據國家輕工業局的要求，農用覆蓋膜應具有高強度，低成本，耐老化和易于回收利用的特點。實際上，它差別很大。由于強度不足，只能使用一個季節。后來，它造成了清除困難，并導致污染面擴大。實踐證明，農膜的原料產品已成為影響其品質的主要因素。由于塑料薄膜的種植成本高，農民使用低于0.008mm的不合格塑料薄膜以節省成本。生產企業也為了迎合農民的心理，大量生產0.008mm以下的塑料膜出售。實踐中，由于塑料膜太薄，無法進行手動恢復或機械恢復，回收也成為一大問題。

2、農民環保意識差

當前，農民缺乏環保意識和集體觀念。在他們的基本思想中，農民認為環境保護與自己或每個人的生意無關。只有每個人都采取了行動，他們才可以采取行動。每個人都扮演著旁觀者的角色。因此，盡管膜覆蓋技術已廣泛用于農業生產，但是農民通常不了解殘留膜的危害，他們通常只關注當年的土地產量，而不關注殘留膜的回收和危害。中國農村地區聚乙烯的困境主要是聚乙烯農膜，這是一種由聚乙烯，抗氧化劑和紫外線吸收劑制成的有機復合材料。具有分子量高，性能穩定，耐化學腐蝕，緩沖冷熱的特點。在生態環境中，其光降解和生物降解能力都很差，因此很難降解。即使可持續數百年，殘留的薄膜仍以獨立的形式殘留在泥土中，這是一種永存不能散去的垃圾。

液體地膜的應用可以升值作物收成，提高耕種土地濕度，抑制土壤濕度發散，提高土壤含水率和利用效率，降低白色污染，凈化農地自然環境和土壤侵蝕，但技術和應用中的現狀和問題需要我們去挑戰。近些年，液體地膜的研究與開發逐漸成突破趨勢，液體地膜產品種類也不斷增多。然而，可以在一定程度上控制白色污染的產品為數不多，液體地膜能否擔當“環境守衛戰士”的重任，引發農業生產革命呢？相信多功能完全可降解的液體地膜開發和應用必定會收獲成功。

（作者單位：123000遼寧省阜新市產業技術創新推廣中心（阜新市產業技術研究院））