国庆前夕,记者来到山西农业大学农业经济管理学院太原校区(农业资源与经济研究所,以下简称“资经所”),在踏入办公室的那一刻,一股浓厚的学术氛围扑面而来,只见宽大的办公桌上密密麻麻地堆满了各类书籍,穿过“书海”,记者看到一位身形消瘦、眼镜低垂的中年学者,他就是该所副研究员李文刚。
李文刚毕业于中山大学环境科学与工程学院,入职山西省农科院资经所,十几年如一日,在生物降解功能地膜节水与旱作技术、防治聚乙烯地膜白色污染等领域辛勤耕耘,为山西省有机旱作农业的蓬勃发展注入了强劲动力。现主持1项山西省科技成果转化引导专项项目,完成了2项山西省科技攻关项目、1项山西省重点研发项目、2015~2018年山西省三区科技人才项目、1项山西省自然科学基金项目和1项山西省地方标准。其研究成果曾获得“山西省科技进步奖”二等奖“山西省农村技术成果奖”一等奖。
地膜和化肥、农药、种子一样,是我国农业生产不可或缺的重要农资,其抗旱节水增温保墒的特性,为农业增产、农民增收发挥了重要作用。但是由于普通地膜属于不可降解的聚乙烯塑料,使用后如果不及时回收处理,会破坏土壤结构,影响农作物正常生长。为了解决这一难题,李文刚以科研为田,在生物降解地膜与旱作技术、聚乙烯地膜白色污染防治等前沿领域潜心研究。
在吕梁市文水县石永村、北张乡(北张村和东宜亭村)的玉米、马铃薯膜下滴灌试验示范田里,李文刚团队开展了2000亩生物降解地膜和1000亩传统聚乙烯地膜的规模化生产对比示范,同一地块、同一品种的玉米、马铃薯示范田,采用0.01mm生物降解地膜覆盖的秋收玉米亩产达到699.5公斤、夏收马铃薯亩产达到2903.64公斤(北张村)和4118.42公斤(东宜亭村),采用聚乙烯地膜覆盖的玉米亩产666.5公斤、马铃薯亩产达到2974.53公斤(北张村)和4165.58公斤(东宜亭村)。而阳曲县柏井村百亩生物降解地膜玉米旱地示范田,在经历5~7月干旱影响下,不同品种亩产也达到800公斤和700公斤,实现了生物降解地膜覆盖旱地玉米稳产不减产。
同时,玉米、马铃薯生长期结束,与不降解的聚乙烯地膜形成鲜明对比,生物降解地膜已完全进入降解期,拉力显著降低,手动易脆化断裂,不影响联合收获机正常作业,秋收玉米示范田降解率达60%以上、马铃薯示范田降解率达21.5%~27.5%,可实现1年以上短周期内完全降解。
“以聚乙烯为原料的地膜是不可降解地膜,以聚酯为主要原料的地膜是全生物降解地膜,两者生产工艺基本相同,但全生物降解地膜还需根据农作物保温保墒应用要求,加入抗老化剂、增塑剂、相容剂等功能助剂,才能生产出全生物降解原料,生产成本会高些。而聚乙烯地膜则没有添加其他辅料,用聚乙烯直接进入熔融挤出工序,生产成本也相对较低。”李文刚对记者说。
为了使全生物降解地膜在农作物领域广泛应用,李文刚及其团队一直在山西省的中部平川区和北部、西北部及东南部高纬度和高海拔冷凉区进行小规模的试验,分别在文水、祁县、阳曲、榆次、云冈、山阴、岚县、石楼、武乡、沁县、襄垣、屯留、潞城等县区设置试验点,将不同成分和厚度的全生物降解地膜应用于玉米、谷子、高粱、马铃薯等农作物,观察其性状和表现。
试验数据表明,全生物降解地膜和聚乙烯地膜虽然都能促进农作物增产,但降解率较高的地膜覆盖田并不影响来年的种植,起到了地膜覆盖增产和地膜白色污染防治的双重效益,也为山西省推广全生物降解地膜大面积提高作物单产、解决地膜白色污染等国家粮食安全问题积累了数据和经验。
李文刚介绍,全生物降解地膜团队依托山西省科技成果转化引导专项项目,在文水县的大力支持下,组建产学研联合体,从2024年开始在当地大面积试验推广全生物降解地膜。
为推动全生物降解地膜在辖区落地见效,文水县成立了全生物降解地膜推广应用小组,并出台相关政策要求,在凤城镇、刘胡兰镇、下曲镇、北张乡、马西乡、西槽头乡等乡镇实施全生物降解地膜覆盖6000亩,依托文水县农深蒋业专业合作社、田园蒋业专业合作社、文水县农源薯业专业合作社、吕梁润农科技有限责任公司等主体实施,并给予中央补助60元/亩、市级补助50元/亩的资金扶持。
谈及全生物降解地膜的未来,李文刚表示,希望各地政府能出台或延续相关政策,加大0.01mm全生物降解地膜的应用扶持力度,积极推动生物降解原料市场价格不断降低,为大面积提高粮食单产夯实基础。
来 源 | 科学导报 王俊丽/文
编 审 | 陈海瑞