我国地膜污染治理替代技术取得重大突破

11月19日，保水剂替代地膜技术研究与应用项目评审会在兰州宁卧庄宾馆举行，中国矿业大学（北京）的黄占斌教授、中国农科院的龚道枝研究员、甘肃省农科院的车宗贤、张绪成研究员、甘肃农业大学的蔡立群教授等专家对项目四年的实施情况进行了认真的评审。专家根据项目评审的标准要求，给与该项技术技术成熟度十二级（最高十三级），技术创新度五级（最高七级），技术先进度六级（最高七级）的综合评价，认为该项技术在国内属于首创，达到了国际先进水平，经济、社会、生态效益显著。

本世纪初，地膜覆盖技术开始在我国旱作农业区大面积推广使用，我国的旱作农业有了革命性的进步，粮食产量大幅度增加，为我国的粮食安全做出了巨大贡献。但是随着地膜的连续使用和使用面积的不断增加，废膜带来的农业环境污染和残膜带来的土地质量破坏问题越来越严重，2018年我国的地膜使用量突破140万吨，覆盖面积接近2.7亿亩，按照80%的地膜回收率计算，每年将近有30万吨残膜被滞留在农田中，而PE地膜的降解周期超过百年，如若不从根本上治理地膜的污染问题，在替代技术上取得根本性突破，仅靠目前的捡拾措施，数十年之后千百万吨的残膜累积将使旱作区耕地出现大面积退化，粮食安全问题凸显。党中央和国务院及社会各级对此问题高度关注，2019年中央一号文件明确提出了要加大农业绿色投入品的开发和推广使用力度，农业农村部等四部委联合下发的《农用薄膜使用管理办法》于2020年9月1日起正式实行，对地膜的使用管控有了更加严格的要求，必将引起地膜使用成本的增加。近些年来，大批科研工作者和农技专家围绕地膜的减量和替代技术从新材料到新覆盖应用技术等方面展开了广泛的研究工作，特别是生物降解膜的研究一直是被广泛关注的热点课题，但是由于材料选型和成本的问题，推广面积增加缓慢。

在此大环境下，由甘肃省耕地质量保护总站、中科院兰州化学物理研究所、甘肃海瑞达生态环境有限公司等单位组织的保水剂替代地膜技术研究与应用推广项目于2017年正式启动，历时四年，在全国农技中心的大力支持下、青海宁夏等省区农技推广部门的大力协助下，四年来在全国十余省开展保水剂替代地膜技术试验及示范五百余项，完成各类测产百余项，示范面积已经达到三十余万亩。

当天的评审会上，项目组成员对项目的开展情况进行了详细的汇报，该项目保水剂材料技术来自于中科院化物所王爱勤教授课题组2008年获得国家科技进步二等奖的发明技术，该材料以丙烯酰胺和凹凸棒石为主原材料，通过有机无机杂化聚合反应获得，该类保水剂可在6-7年内通过光降解、生物降解和化学物理降解等途径完全降解为二氧化碳、水和矿物质，没有任何残留污染，完全符合中央文件对农业绿色投入品的要求。试验产品由甘肃海瑞达生态环境科技有限公司负责工业化生产，甘肃省耕地质量保护总站、全国农技中心通过系统组织和试验通知的形式组织实施，试验经费投入累计380万元，全部由企业自筹。四年来，项目组根据保水剂保水、保肥、和松土的作用特性，结合作物生长的水肥光气热等五要素条件，仔细研究马铃薯、药材、玉米等作物的生长特性，结合不同的种植技术和气候条件，通过设置对照三个重复区块试验、大田对照试验、大田示范试验等三级试验，进行了广泛的试验验证。根据四年来的试验统计结果分析，可以初步得出以下结论，保水剂从降雨量分析适用的区域为300-800毫米区域，效果最为突出的为400-600毫米区域，在满足以上降雨量条件的情况下，在海拔2400米以下区域保水剂可以替代PE地膜进行马铃薯种植，四年的几十项试验结果表明保水剂在此条件下替代PE地膜无论从产量和经济效益都不会降低；在海拔最高达到2600米的数十项保水剂替代地膜药材种植试验中，全部试验均得到了较为明显的增产，经济效益亩均增幅接近400元；在玉米种植试验中，由于玉米对生长积温有较高的要求，所以只在海拔1600米以下的区域保水剂取得了与PE地膜相当的试验产量，在海拔较高的区域必须覆膜种植。根据投入产出比和保水剂的用量效用曲线，建议亩均使用量为3-5公斤，亩均材料成本80-100元，与PE地膜的直接材料成本相当，考虑到覆膜、除草、放苗、旧膜捡拾等环节的成本，在综合使用成本方面保水剂每亩还有近百元的优势。保水剂的使用效果因土壤类型也会表现出效果差异，依次为沙土优于粘土优于黑土，在效果较低的土壤类型中可适当增加用量。

在评审会现场，项目总负责人、甘肃耕地质量保护总站站长崔增团研究员重点讲述了该项项目实施的重大意义，甘肃是旱作农业大省、也是地膜覆盖种植面积大省，全省每年的地膜覆盖面积达到了3000万亩，全国的地膜双垄沟播技术就是从甘肃开启的；同时甘肃也是马铃薯和药材种植大省，有1100万亩的马铃薯种植面积和500万亩的药材种植面积，这两类作物也是地膜覆盖种植的主要作物，近年来残膜对耕地质量带来的影响越来越严重，地膜污染治理迫在眉睫，开展保水剂替代地膜技术研究与应用推广，就是想从根本上解决地膜的污染问题，环境和生态意义是第一位的，经济效益是第二位的，即使有小幅度的减产也是可以接受的，当然从目前的试验结果分析该项技术并没有带来作物产量和经济效益的下降，所以继续加大研究和推广是完全可行而且十分必要的，该项技术仅在甘肃广泛推广就会产生巨大的社会及生态效益，放大到全国其贡献将不可估量。

与会专家对项目实施情况进行了详细的质询审查，并提出了多项建设性意见。最后专家根据项目评审的标准要求，给与该项技术技术成熟度十二级（最高十三级），技术创新度五级（最高七级），技术先进度六级（最高七级）的综合评价，认为该项技术在国内属于首创，达到了国际先进水平，经济、社会、生态效益显著。

在项目评审会后，甘肃海瑞达生态环境科技有限责任公司董事长、项目具体方案实施负责人水明海在接受记者采访时说，项目实施四年来开局艰难，但是得到了政府和社会的大力支持，特别时全国及各省区农技部门专家的倾力相助，越来越多的政府领导及专家关注和参与到这项项目的实施当中来，就是大家有一个共同的责任感和使命感，想尽快的使地膜的污染问题得到根治，在确保粮食安全的同时给子孙后代留下一片洁净的耕地和生存环境，该项产品技术绿色环保、使用简单、成本低廉、完全具备了在农业上大面积使用推广的基础条件。项目组和企业将结合今天评审会专家的意见，进一步完善研究工作方案、加大对应用技术和新产品技术的开发力度，使这项利国利民的好产品好技术尽快能够得到大面积的推广应用，让科技成果能够在祖国的大地上开花结果，让用户受益，让天更蓝水更绿！

编辑：庞小强