不久前,由國(guó)家科技部“滲水地膜旱作技術(shù)科技特派團(tuán)”團(tuán)長(zhǎng)、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)李瑞珍研究員和首席專(zhuān)家、姚建民研究員,與中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所組成的研究團(tuán)隊(duì),成功研制出耐候期120天左右、力學(xué)性能成倍超過(guò)國(guó)標(biāo)地膜,厚度僅有0.006毫米的超薄型全生物降解滲水地膜。

全生物降解地膜是迭代聚乙烯PE地膜消除面源白色污染的方向,以二氧化碳基合成的支鏈聚碳酸酯(PPC)、以石油基合成的生物降解樹(shù)脂(PBAT)和生物質(zhì)基合成的聚乳酸樹(shù)脂(PLA)為原料生產(chǎn)的全生物降解地膜。
由于全生物降解樹(shù)脂密度大1.26g/m3,比PE材料0.92g/m3大37%,同等厚度地膜的伸展面積縮減20.63%,加之,工藝上只能生產(chǎn)0.01mm左右較厚的全生物降解地膜才能滿(mǎn)足耐候期90天左右的生產(chǎn)需求,從而導(dǎo)致單位面積使用成本高,畝用量6.5公斤左右,畝投資160元左右。盡管,國(guó)內(nèi)外部分國(guó)家和地區(qū)發(fā)布了禁塑令,但生產(chǎn)推廣難度極大。

研究團(tuán)隊(duì)承擔(dān)并完成了“十三五”和“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目以及山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目。他們采用中科院應(yīng)化所最新研發(fā)的二氧化碳基支鏈聚碳酸亞丙酯PPC、聚碳酸酯PCU、和山西微通滲水膜生物科技有限公司研發(fā)的強(qiáng)力耐光解滲水助劑,輔之以PBAT、PLA等生物降解樹(shù)脂,研制出超薄型全生物降解滲水地膜。

由于厚度降低了40%,畝用量投資成本相應(yīng)降低了40%,畝用量投資成本降低到90元左右,與0.015mm高強(qiáng)度加厚PE地膜的畝投資成本相同,而且秋后全部分解,免去了地膜回收的投資,增加了滲水功能,可以高效利用雨水資源、避免了加厚地膜作物生長(zhǎng)后期出現(xiàn)的早衰問(wèn)題,增產(chǎn)幅度大,實(shí)現(xiàn)了節(jié)本增效與環(huán)境保護(hù)的有機(jī)統(tǒng)一,使得全生物降解地膜具備了可推廣性。
研究論文發(fā)表在2025年《中國(guó)塑料》、2023年和2024年《中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)》、2025年《山西農(nóng)業(yè)科學(xué)》、2025年《微生物學(xué)報(bào)》、2025年《生物基與降解材料》等學(xué)術(shù)刊物上。

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)和山西微通滲水膜生物科技有限公司聯(lián)合研發(fā)的“一種降解滲水農(nóng)田覆蓋薄膜的加工工藝及其應(yīng)用”“一種降解地膜的快速測(cè)試方法”“一種生物降解滲水地膜壟背微溝多行機(jī)械覆膜播種方法”和“一種支鏈PPC基超薄全生物降解地膜耐光解母粒生產(chǎn)工藝與應(yīng)用”等成果獲得多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利,并創(chuàng)建了相應(yīng)的栽培技術(shù)模式。

在國(guó)家企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺(tái),團(tuán)隊(duì)還發(fā)布了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《全生物降解(滲水)農(nóng)用地面覆蓋薄膜》。目前,該成果在山西省、陜西省和內(nèi)蒙古等地大面積推廣取得成功。

(關(guān)鍵字：生物降解)