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《液態(tài)地膜知識(shí)綜述》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、液態(tài)地膜知識(shí)綜述?侯有信一、地膜覆蓋技術(shù)的歷史回顧20世紀(jì)中葉,隨著高分子化合物的發(fā)展,日本和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始將塑料薄膜應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。用極薄的聚乙烯薄膜取代了傳統(tǒng)的稻草、馬糞、篙草、沙石等覆蓋材料蓋于地面,以達(dá)到保水、保肥、增溫的目的,從而形成了塑料薄膜地面覆蓋技術(shù)。由于地膜覆蓋具有增溫、保水、防蟲(chóng)、防草等功能,該項(xiàng)技術(shù)的使用帶來(lái)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改變和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的飛躍。我國(guó)1978年冬通過(guò)技術(shù)交流自日本引進(jìn)地面塑料薄膜覆蓋技術(shù),并在應(yīng)用實(shí)踐中,開(kāi)展了地面覆蓋栽培高產(chǎn)機(jī)理的研究及覆蓋技術(shù)適應(yīng)性觀察:
2、表明塑料地膜覆蓋技術(shù),能起到保溫護(hù)根、防凍、保墑、調(diào)節(jié)光照、節(jié)水、除草,以及控制土壤鹽堿度的作用,進(jìn)而促進(jìn)作物早熟,提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量。隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,應(yīng)用面積越來(lái)越大。2004年地膜覆蓋面積己達(dá)1500萬(wàn)公頃。塑料地膜的廣泛應(yīng)用給我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了一次技術(shù)性變革,為農(nóng)業(yè)大幅度增產(chǎn)增收奠定了基礎(chǔ),創(chuàng)造了不可估量的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,功不可沒(méi)。但隨著社會(huì)的進(jìn)步,石油資源的日漸匱乏,以及塑料薄膜給土壤、環(huán)境造成的危害,塑料薄膜散落在土壤和自然環(huán)境中的降解時(shí)間長(zhǎng)達(dá)200-300年,破壞了土
3、壤結(jié)構(gòu),造成對(duì)土壤和環(huán)境的白色污染。當(dāng)年的“白色革命”變成了今天的“白色污染”。因此,盡快研制出易降解、無(wú)污染的新型地膜換代產(chǎn)品己成為全球農(nóng)業(yè)發(fā)展中急需解決的問(wèn)題。對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)而深遠(yuǎn)的意義。二、可降解農(nóng)膜的研發(fā)歷程目前世界上解決塑料薄膜白色污染的途徑有兩個(gè),一是回收塑料薄膜,二是開(kāi)發(fā)可降解農(nóng)膜。但由于我國(guó)地膜用量和覆蓋面積大,企業(yè)生產(chǎn)的薄膜厚度太薄,回收起來(lái)異常困難,經(jīng)濟(jì)上得不償失,因此,對(duì)降解地膜的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,一直是近二十年來(lái)農(nóng)用地膜研究的重要課題。國(guó)內(nèi)、外對(duì)可降解農(nóng)用薄膜的研究
4、,主要經(jīng)歷有生物降解、光降解、植物纖維和液態(tài)噴灑等薄膜產(chǎn)品。簡(jiǎn)介如下:1.生物降解地膜:分為化學(xué)合成高分子基地膜和天然高分子基地膜兩大類。天然高分子基地膜主要有淀粉基地膜,由于5其降解性僅限于其中的淀粉部分,而不能降解其中的塑料成分;國(guó)內(nèi)外也曾有采用纖維素來(lái)制膜、或用纖維素與甲殼素水溶液采用直鏈淀粉或高直鏈淀粉及其它天然高分子材料制膜。但是,盡管這些薄膜能夠降解,但都存在加工困難、力學(xué)性能和耐水性能差等問(wèn)題,均難以推廣應(yīng)用。生物降解淀粉薄膜:是采用“共混型”技術(shù)路線,主要原材料是以60%淀粉、10%
5、PVA及其它交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、軟化劑、潤(rùn)滑劑等一系列助劑組成的配方體系。生物降解地膜根據(jù)不同農(nóng)作物生長(zhǎng)期、不同降解誘導(dǎo)期的要求,利用然料配方的比例實(shí)現(xiàn)對(duì)降解地膜的可控性。在微生物、氧、光等自然條件作用下,在完成了對(duì)農(nóng)作物的保溫、保墑、除草等功能后,逐步分解成為細(xì)微粉末,直至完全降解為水和二氧化碳,實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田環(huán)境的無(wú)害化。2.光降解地膜:目前雖已能達(dá)到規(guī)?;a(chǎn)的水平,但由于光降解地膜降解速度很難控制,降解速度快,再加上這種地膜只有在光下才能降解,而埋在土壤里的部分因見(jiàn)不到陽(yáng)光而不能分解,降解后碎片不易
6、繼續(xù)粉化或被土壤同化,污染土壤問(wèn)題仍未得到根本解決,成本也比普通膜高。因此它的使用很受限制。3.植物纖維基地膜:是日本利用植物纖維如針葉木、闊葉木、麻、葦?shù)榷喾N天然原料,采用造紙工藝制成一種紙地膜,它是一種可在土壤中完全降解的環(huán)保型地膜。但由于抗風(fēng)雨能力差、易破碎,不宜機(jī)械鋪膜,亦未能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。4.液態(tài)噴灑式可降解地膜由意大利國(guó)家研究委員會(huì)高分子化學(xué)與技術(shù)研究所開(kāi)發(fā)。這種新型地膜用天然高分子材料制成,使用前是液體,使用時(shí)均勻噴灑在地表就能形成地膜,可以在很多領(lǐng)域替代農(nóng)業(yè)和園藝業(yè)中普遍使用
7、的塑料地膜,并可有效解決地膜污染土壤問(wèn)題。這種地膜強(qiáng)度可以根據(jù)具體用途而定,地膜也可以被制成黑色,以抑制地面雜草的生長(zhǎng)。此外,還可以在噴灑地膜前,向其中加入化肥或農(nóng)藥。莊稼收獲后,這些地膜就可以在耕地時(shí)被混入土壤,并隨之降解,不會(huì)造成污染。目前,這種產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始在瑞典、德國(guó)和意大利試用,主要用于西紅柿、蘆筍、草莓、馬鈴薯和花卉種植。但成本較高。5.環(huán)保型麻地膜:是“十五”期間中國(guó)農(nóng)科院麻類研究所研制成功的高新技術(shù)成果,它是以麻類纖維為主要原料,在不改變麻類纖維特性的情況下,采用無(wú)紡布制造工藝制成的植
8、物纖維地膜。產(chǎn)品具有強(qiáng)度較高,適宜機(jī)械鋪膜,保溫、保濕效果好,能有效地促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育。使用后在土壤中降解性能良好,無(wú)污染,并有培肥土壤作用。該產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,與國(guó)外同類產(chǎn)品相比,性能更優(yōu)、成本更低,具有很大推廣應(yīng)用價(jià)值。6.5多功能可降解液態(tài)地膜:由山東科技大學(xué)2005年研制成功,這種多功能可降解液態(tài)地膜是以褐煤、風(fēng)化煤或泥炭為主要原料,通過(guò)活化抽提,生產(chǎn)土壤所需的有機(jī)肥,腐殖酸、木質(zhì)素、纖維素和多糖在交聯(lián)劑的作用下形成高分子,與各種添加劑、硅肥、微量元素、農(nóng)