可生物降解农用地膜研究现状及发展

地膜是继种子、农药、化肥之后的第四大农业生产资料。我国作为最大的农膜消费国,传统农膜的主要成分是不可降解聚乙烯PE,农膜残留对各地土壤造成了不同程度的污染。生物降解农用地膜具有原材料丰富、成本低、理化性能良好、环境友好等特点。综述了可生物降解农用地膜的种类及其应用效果,重点介绍生物可降解纸地膜、塑料地膜与可喷涂地膜的研究,并提出生物降解农用地膜的发展前景。     

生物降解地膜制备及其应用研究进展

地膜可有效增加土壤温度、提高水分利用率，但聚乙烯（PE）不可降解地膜容易造成“白色污染”，危害土壤生态环境。为解决残膜污染问题，在农业领域推广使用生物可降解地膜，对可降解地膜的应用研究也逐渐增多。文章综述了可生物降解聚合物材料在地膜中的研究进展，主要从生物降解地膜制备和功能化应用两部分进行介绍。重点讨论不同成膜工艺对薄膜的力学性能、阻隔性能、降解性能的影响，对作物生长影响进行了讨论，并对未来可降解地膜发展进行了展望。     

聚乙烯农用地膜降解菌的筛选与鉴定

我国是设施农业大国，聚乙烯(Polyethylene, PE)农用地膜大量使用，而且PE在环境中较难降解。为了得到能够高效降解PE的菌种资源，以PE地膜为唯一碳源，采用富集培养法从设施大棚土壤中筛选出一株高效的PE降解菌株，命名为BP1菌株，该菌株对PE农用地膜的降解率达9.99%。利用SEM电镜观察到BP1降解菌降解处理后PE地膜表面出现凹槽、生物侵蚀等现象。FTIR光谱仪分析表明，PE地膜表面发生C-H伸缩振动峰的削弱与酯羰基指数的降低。通过形态学观察和分子生物学鉴定，BP1菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis sp.)。该菌能显著提高PE地膜的降解速率，这为缓解废弃农用地膜污染问题，改善农田生态环境提供理论支撑。     

降解地膜对不同作物应用试验

通过光降解地膜与普通地膜对不同作物生长情况影响的对比应用试验,揭示了光降解地膜在减少土壤残膜污染的同时,与普通地膜具有相同的提高地温、保墒、增加产量、提高效益等作用。     

可降解农用地膜的材料研究与应用现状

简述了可降解地膜的发展历史,将现有可降解农用地膜分成全生物降解地膜和崩解型地膜2个部分,综述了合成型生物降解地膜、天然生物聚合型生物可降解地膜、氧化催化剂地膜和光敏剂地膜的组成、性能指标、降解原理及其在农业上的研究应用,并指出国内可降解地膜存在的问题和未来的发展方向,为可降解地膜向更多作物种类的推广应用提供了理论依据。     

非淀粉型可控光、生物降解地膜研究与应用

采用ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ等作为基础原料，并添加含有光敏剂、光氧稳定剂等组成的光降解体系和含有Ｎ．Ｐ．Ｋ等多种化学物质作为生物降解体系的浓缩母料，经挤出吹塑制成厚度０．００５ｍｍ的可控降解地膜。经５年６０余万亩农田应用考核，该降解地膜不仅具备普通地膜的保温、保墒和力学性能；而且它可控性好，诱导期稳定，在曝晒的条件下，当年可降解成粉末状。在无光照（如埋于土壤下）的条件下，也可观察到残膜表面上有微生物繁殖生长。     

聚乙烯多功能配色地膜的研究

研究了聚乙烯多功能配色地膜(黑色及黑白相间地膜)的挤出吹塑技术和在农业种植中的应用.与普通聚乙烯地膜进行了对比试验分析.该膜除了具有普通地膜保温保墒的基本性能外,还具有调节地温、防除杂草等特殊功能,对作物有明显的促进生长作用,比普通聚乙烯地膜可增产11%～26%.黑色膜部位除草率93%,综合经济效益每亩可增加300～800元,并能避免因使用除草剂除草产生的环境污染.     

聚碳酸亚丙酯生物降解渗水地膜的研制及性能分析

为了解决农田白色污染问题,选用大分子聚碳酸亚丙酯（PPC）和聚己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）两种生物降解材料以及强力渗水助剂为原料制备PPC生物降解渗水地膜,采用多次吹膜测试法对地膜的配方和工艺方案进行了优选,并通过万能拉力测试机、紫外老化试验箱等对地膜的力学性能和降解性能进行了表征。结果表明,按照优选方案A₉和A₂的配方和工艺,结合渗水地膜加工工艺,可以成功制备厚度为（0.007±0.002） mm的薄型PPC生物降解渗水地膜;以A₉和A₂为基础并进行优化处理后的工艺技术试制的6个产品的力学性能均能够达到GB/T 35795—2017标准要求;0.007 mm PPC生物降解渗水地膜60 d后开始出现横纵向裂口,180 d后降解率为77.06 %,365 d后降解率为95.72 %。     

红外光谱法研究降解PE膜的生物降解引发过程

利用红外光谱法研究环境降解PE薄膜的光氧降解性,其最终产生羧酸的反应历程表明,红外光谱法是评价此类降解膜生物降解引发过程的一种简便而有效的方法。研究结果还表明,胺烷基二茂铁衍生物和新型烷基二硫代氨基甲酸铁是此类PE膜的两类生物降解有效引发剂;而新型烷基二硫代氨基甲酸镍可有效地控制其生物降解引发过程;含有它们的PE薄膜具有较好的环境降解性。     

淀粉填充塑料地膜的研制和应用

研制了淀粉填充地膜,通过生物降解来消除地膜对土壤及环境的污染。经过原材料的选择和加工工艺的筛选,淀粉填充塑料地膜可以进行工业化生产,其产品技术性能接近LDPE地膜的技术指标。该地膜在花生大田中试用可使花生增产,使用后的地膜可被生物降解,初步达到预期效果。