完全生物降解地膜的开发与利用

甘蔗完全生物降解地膜的开发与利用报告人：林希昊2010年10月22日一、前言生物分解性塑胶材料是目前高科技产业之重要课題之一，尤其是在农业、医药装置、纺织等领域上有广泛的应用。农用塑料地膜是现代农业的重要生产资料。农用地膜具有保湿、保温、抗虫、防病、抑制杂草生长等作用，有利于作物生长发育，提高作物产量，提高农业效益。我国是世界上人口最多而农业资源相对不足的发展中国家，农用地膜技术的广泛使用提高了我国农作物的产量，极大地促进了我国农业生产的发展，目前农膜在我国现代农业生产中起着举足轻重的作用。农膜覆盖技术的广泛应用在极大地促进我国农业生产发展的同时，也给我国的生态环境造成了较大的“白色污染”。由于塑料地膜以化纤作原料，其主要成分为聚丙烯，聚氯乙烯，可在田间残留几十年不降解。农用地膜使用的时间越长，土壤中残留的塑料薄膜碎片越多，将造成土壤板结、通透性变差、地力下降，严重影响作物的生长发育和产量，造成农作物减产。因此，环保型可降解地膜，是解决目前制约我国乃至世界农业生产可持续发展的战略途径。连续8年应用普通膜的蔗田地膜残留严重降解地膜是我国今后农用地膜的发展方向二、目前我国应用降解地膜的种类（一）光降解地膜国内对光降解地膜的研究内容主要是添加型光降解地膜。研究重点是使用光稳定剂等方法控制其降解速度。光降解地膜的缺点：一是易受外界环境的影响，难以控制其降解速度；二是大田覆盖使用时，埋入土壤中的部分不能被降解，因此它的应用受到限制。

（二）光－生物降解地膜光－生物降解地膜是在通用高分子材料(如PE)中添加光敏剂、自动氧化剂、抗氧剂和作为微生物培养基的生物降解助剂等制作而成。这些地膜具备保温、保湿和力学性能，而且可控性好，诱导期稳定，在曝晒条件下，当年可基本降解成粉末。在无光条件下，也可以促进微生物繁殖生长。光－生物降解地膜虽然把地膜降解成小颗粒，短期内对作物生长不会有太明显的负面影响，不过随着使用时间的延长，土壤中塑料颗粒逐渐增加，会影响作物根系的生长，甚至减产。另外，非常难清除降解后的塑料小颗粒，可以说用人工方法无法清除，不利于农业的可持续发展。

（三）生物降解地膜生物降解地膜是在自然条件下，可被土壤微生物分解的最重要的一类降解地膜。生物降解地膜的降解机理：通过微生物侵蚀塑料薄膜后，分泌的酶使水溶性聚合物分解或氧化降解成水溶性碎片，生成新的小分子化合物，直至最终分解成CO2和H2O，这种降解方式属生物化学降解。生物降解地膜按照降解机理和破坏形式可分为添加型可生物降解地膜和完全生物降解地膜两种。1、添加型生物降解地膜添加型生物降解地膜，是在不具有生物降解特性的通用塑料基础上，添加具有生物降解特性的天然或合成聚合物或生物降解促进剂、加工助剂等，经混合制成。目前，添加型可生物降解地膜，主要由通用塑料、淀粉、相容剂、自氧化剂、加工助剂组成。其典型品种为聚乙烯淀粉可生物降解地膜。针对可生物降解地膜中除添加淀粉能够降解外，剩余大量PE或聚酯仍然残存而不能完全生物降解，还会对环境造成污染。2、完全生物降解地膜完全生物降解地膜是由能被微生物完全分解的物质组成的塑料薄膜，该物质主要来源于淀粉、纤维素、壳聚糖及其他多糖类天然材料，其降解的最终产物为CO2和H2O，可完全为自然界消纳，也不会对环境产生二次污染。其主要品种有聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚羟基丁酸酯(PHB)等。此外聚乙烯醇也可被水及微生物完全降解。生物降解地膜存在的问题（1）在经济性方面，可生物降解地膜（特别是完全生物降解地膜）价格高，加之性能尚未充分完善，不易推广应用。（2）使用性能方面需要改进。多数可生物降解地膜还存在力学性能、耐水性不太好、湿强度差等特点。无论从环境保护角度，还是为缓解石油资源日益枯竭的压力，开发可再生资源，加强生物降解地膜的研究开发都具有重要意义，符合可持续发展战略的要求。

三、甘蔗完全生物降解地膜的开发近年来由于地膜在甘蔗上的应用，对甘蔗农业生态环境造成的“白色污染”问题越来越严重。造成土壤板结、通透性变差、根系生长受阻，导致甘蔗减产。地膜下杂草滋生，形成与甘蔗竞争局面，影响甘蔗生长。此外，近年来，甘蔗地下害虫越来越严重，导致甘蔗严重减产。因此，开发甘蔗完全生物降解防虫除草地膜，对减少甘蔗地下害虫危害，防治杂草，提高甘蔗产量有重要的意义。（一）甘蔗完全生物降解地膜的合成和降解机理甘蔗完全生物降解地膜是主要是以淀粉、纤维素、木质素等为原料，添加一些除草剂、防虫剂等吹制而成。在地膜使用过程中，由于地表水的蒸发，膜下表面凝结成水珠，使膜内除草剂、防虫剂溶解在水珠中，随水珠回滴到地表，从而在地面表土层形成药膜层，起到封闭杀草的作用。地膜通过微生物的分解作用，最终分解成为CO2和H2O，同时也有利于甘蔗的光合作用。甘蔗完全生物降解地膜的加工流程淀粉、纤维素、木质素等原料除草剂、防虫剂等改良材料添加剂、助剂加热、干燥、高速捏和吹塑成型收卷入仓机器设备（一）生物完全降解农用地膜的概念

1、生物完全降解农用地膜是指曝露于自然环境条件下，在光、热、水、氧、污染物、微生物、昆虫以及风、砂、雨及机械力等联合作用下，引起降解的一类新型地膜。

2、生物完全降解农用地膜分为覆盖期和降解期两个阶段：

1）覆盖期：农作物需要保温、保湿、保墒的时间段。

2）降解期：覆盖期满开始进入降解的时间段。（二）完全生物降解地膜降解过程：（二播）完既全生矮物降娱解地悟膜降绸解过来程：（二蒜）完慎全生翻物降串解地斜膜降睛解过幕程：（二络）完赌全生捡物降钳解地办膜降辽解过闹程：（三午）产甚品特半点1、覆打盖时酷间可爷控，性根据置使用菌地区羽自然王条件旺及作肆物的饶目标选覆盖积期限像，按徐照用稻户的愁要求稼量身至定制文配方录，控串制覆脉盖时兰间，听达到咳覆盖急时间盾后自暮动降托解。2、节贿约劳慨动成浮本，比使用劫后即寄自动委降解腰，无柄需捡植膜（浩回收轧）。3、彻错底降倒解，悲无二嗽次污高染。（四可）降妻解特聋点进入均降解泳期的丝式地膜食膜面厨整体陆颜色遣变暗底，横梳向拉广力和怎纵向省拉力晃减弱兰；膜扰面开雅始出跪现不问规则元的裂土纹，疤随着护降解拍期的丽延长庭，膜扛面逐扫渐呈冤现出妥糖衣穿状，杂并逐挤渐消域融。霜由于丢土壤猪表面橡与土愧壤内撇部环证境的墙不同山，埋敏在土督壤里柄的地乌膜比员土壤悦表面宁的地折膜降体解速乐度稍钓慢，逗但对化农艺躁活动仙无影锣响，繁无需冤回收次。（五漫）使询用说和明1、使顽用方僻法和歌普通葵地膜钻一样少，请晶在保王质期必内使廉用。2、开去封未互使用南完的孟产品缸必须帝包装永封严葬。3、产杯品存煮放在允通风犯、阴牺凉、馆干燥马的库刊房内盏，避窜免阳虚光曝葛晒及赞雨淋细，并旺远离沫污染蠢源、杂热源骆，防从鼠、坟防虫你。4、与虏其它当物品待如农尼药、鸦化肥仿、化购学药束品等梨分开朵运输武和存桐放。甘蔗陡完全前生物句降解粪地膜郑研发绑进展1、初裤步确焦定与旺公司遣共同船合作筛开发算的方职式进茂行。午充分况利用垒公司老的资市源，醒加强离合作停，共孟同开狠发新谱产品帽。2、已夏经开岸发出炼甘蔗多完全甜生物纷降解宾地膜驼，并耀进一年步进蜓行性栋能改卖良。3、经苏过讨去论初竖步认程为氯缺虫苯页甲酰气胺、得草甘汉磷、利阿特脏拉津捕等药虎剂理育论上宪符合买产品鬼加工尽要求醒，但醉还需理要进枕一步程尝试锋。4、确惨定开渔发甘信蔗完篮全生份物降叙解地板膜、兼完全增生物膜降解磨除草弦地膜群、完堪全生粉物降夺解防剂虫地匪膜、壁完全它生物吵降解班防虫罪除草乞地膜驳等4个产垦品。甘蔗苗完全蛙生物顾降解油地膜凶目前身需要叹解决乐的问虾题1、加烟工过唉程中坚药剂嗽的选敬择与郊添加原料窑必须族是中肺性、须耐热救稳定车性较喷好，泻不容愿易光贵解，掌易溶直于水丈。选来择有烫效农裕药，吓对环乡丰境污忽染较扶少，渣无毒嘴或低片毒的早原料视。2、分矿解时雅间控辫制根