【摘 要】通過地膜在田間的應(yīng)用實(shí)驗(yàn),本文研究和分析了植物纖維全降解地膜和塑料地膜在定量、抗張強(qiáng)度、溫度、濕度等表征指標(biāo)的變化規(guī)律,運(yùn)用收集的田間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)客觀地進(jìn)行植物纖維全降解地膜和塑料地膜的性能比對,闡述了植物纖維全降解地膜的應(yīng)用,以期對保護(hù)環(huán)境起到重要作用。
【關(guān)鍵詞】植物纖維全降解地膜;田間試驗(yàn);定量;抗張強(qiáng)度;溫度;濕度
1 塑料地膜的使用情況
農(nóng)用地膜覆蓋技術(shù)是20世紀(jì)80年代引入我國的一項高產(chǎn)栽培技術(shù)。由于地膜在使用過程中具有保溫、保濕、保土、保肥、防蟲、防寒等顯著優(yōu)點(diǎn),加上我國處于季風(fēng)地帶,80%以上的耕地存在干旱、低洼或鹽堿等障礙因素,使得地膜的需求量日益增長,使用量一直位居世界第一。目前,我國農(nóng)田中應(yīng)用最廣泛的地膜多數(shù)為超薄型塑料地膜,超薄型塑料地膜在使用周期過后會形成大量的地膜碎片,使土壤清理變得十分困難,加之塑料是單體聚乙烯或其他合成聚合物,本身具有分子量大、性能穩(wěn)定、在土壤中難以分解的特性,這樣年復(fù)一年地使用,塑料地膜的殘留將嚴(yán)重降低土壤的通透性、阻礙水分和養(yǎng)分的運(yùn)移,對農(nóng)作物根系的生長有很大影響,給耕作、播種和作物的生長帶來困難,將影響我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而更令人擔(dān)憂的是,除了對農(nóng)業(yè)的影響之外,土壤中裹含著大量的塑料殘膜也會對環(huán)境、水土造成危害,產(chǎn)生更加深遠(yuǎn)的影響,也就是我們所說是“白色污染”。
2 植物纖維全降解紙地膜使用的意義
解決塑料地膜殘膜造成的“白色污染”成了近年來研究的熱點(diǎn),解決辦法總結(jié)起來有2條:一是把地里的塑料膜都揀出來,將其進(jìn)行回收;二是使用無污染可降解的地膜,讓它源于自然再回歸自然。事實(shí)證明,被廣泛使用的超薄型塑料地膜在回收時很容易被扯破,進(jìn)而碎成指甲蓋大小,很難撿拾。即使是使用厚一些的便于撿拾回收的塑料地膜,但我國這么大的使用量,不僅單位成本較高、回收工作強(qiáng)度極大,而且做起來也很不容易。植物纖維全降解地膜是以二次植物纖維作為原料,采用多元結(jié)合的制漿、造紙工藝加工生產(chǎn)的農(nóng)用紙地膜,所用的原料是天然纖維素材料,纖維素是由葡萄糖基構(gòu)成的鏈狀化合物,具有很好的生物相容性和生物活性,無毒且易于生物降解,可通過自然界微生物、酶降解,最終形成CO2和H2O回歸自然,因此屬綠色環(huán)保產(chǎn)品,采用二次植物纖維為原料能有效地降低紙地膜的成本,有利于推廣應(yīng)用。
3 實(shí)驗(yàn)材料
3.1 實(shí)驗(yàn)所用的材料
(1)本色植物纖維全降解地膜:定量40g/m2,厚度0.05mm,遼寧省輕工科學(xué)研究院生產(chǎn)。
(2)黑色植物纖維全降解地膜:定量40g/m2 ,厚度0.05mm,遼寧省輕工科學(xué)研究院生產(chǎn)。
(3)塑料地膜:定量25g/m2,厚度0.008mm,吉林省白山市喜豐塑料股份有限公司生產(chǎn)。
3.2 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)
遼寧省阜新縣中科院生態(tài)研究所863節(jié)水實(shí)驗(yàn)基地中心實(shí)驗(yàn)田。
3.3 實(shí)驗(yàn)條件
4月中下旬開始,在自然氣候條件下,仿效實(shí)際地膜鋪設(shè)和播種深度。
4 植物纖維全降解地膜和塑料地膜表征指標(biāo)的數(shù)據(jù)分析
4.1 定量的變化
4.2 抗張強(qiáng)度的變化
4.3 溫濕度的變化
溫濕度是能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供物質(zhì)和能量的主要?dú)夂驐l件,適宜的溫度、濕度能使酶的活性和催化能力達(dá)到最強(qiáng),這就是種子萌發(fā)的最理想條件,能改變植物根系的生長、呼吸作用與養(yǎng)分的吸收。在自然環(huán)境不具備這一溫濕度條件時,地膜就能起到這樣的作用。實(shí)驗(yàn)方法:在地表面覆膜,測定膜下20cm處的溫濕度,采用日本ISUZU溫濕度記錄儀,測定圖表如圖1、圖2(圖1、圖2為隨機(jī)的同一天24h的溫濕度走向)。
5 結(jié)論
綜上所述,植物纖維全降解地膜在鋪設(shè)、作物出苗過程中,無論是在溫濕度的保持,還是在鋪設(shè)工作上,都同塑料地膜有著同樣的作用;而在降解方面,植物纖維全降解地膜在地下70d內(nèi)能全部降解結(jié)束,回歸自然,這無論是對環(huán)境還是人類生存安全都有深遠(yuǎn)的意義,將會解決“白色污染”問題,有利于保護(hù)環(huán)境、保持生態(tài)平衡和推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]趙燕等.我國可降解地膜的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010,23.
[2]賈珊珊等.植物纖維地膜的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[].山東紡織科技,2011,5.
[3]中央電視臺《農(nóng)田里的“白色污染”》《焦點(diǎn)訪談》2013年5月8日.
作者簡介:
宇春玲(1966-05-04),女,本科(學(xué)士學(xué)位),高級工程師,主要從事紙及紙制品新產(chǎn)品、新工藝的研究;輕工產(chǎn)品檢測及方法研究;輕工產(chǎn)品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。
【計劃項目】
植物纖維全降解地膜是2003年度遼寧省科學(xué)技術(shù)計劃項目《多功能紙地膜的研制》的內(nèi)容;項目類別:科技攻關(guān);項目編號:2003215005。