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摘  要：介紹和評(píng)述了我國(guó)聚烯烴功能性農(nóng)膜在降解、除草、光質(zhì)調(diào)節(jié)、耐老化、流滴、消霧、保溫、光轉(zhuǎn)換等功能方面的研究開(kāi)發(fā)及應(yīng)用概況，并提出發(fā)展建議。關(guān)  鍵  詞：聚烯烴；功能性棚膜；功能性地膜；應(yīng)用研究    農(nóng)膜主要是指棚膜、地膜、畜牧養(yǎng)殖用膜等，是當(dāng)今農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的生產(chǎn)資料。中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，自20世紀(jì)50年代末PVC薄膜應(yīng)用于溫室覆蓋、60年代開(kāi)始PVC農(nóng)膜生產(chǎn)、70年代初開(kāi)始PE-LD農(nóng)膜生產(chǎn)以來(lái)，其產(chǎn)量和覆蓋面積迅速擴(kuò)大，已躍居世界第一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2002年我國(guó)農(nóng)作物地膜覆蓋面積已達(dá)2．21億畝，占世界70％以上，年需求量達(dá)650kt；設(shè)施栽培棚膜覆蓋面積在2001~2002年度達(dá)到2940多萬(wàn)畝，占世界70％以上，年需求量達(dá)730kt，其中耐候功能膜約220kt，約占30％。        功能性農(nóng)膜是具有一種以上普通棚膜、地膜所不具備的特殊功能(如耐老化、防霧滴、保溫、調(diào)光、除草、驅(qū)蟲(chóng)、防病等功能)的新型薄膜。其以PE、EVA等聚烯烴(PO)或PVC樹(shù)脂為主要原料，添加一定量的功能性助劑或母粒，經(jīng)混合、擠出、吹塑或流延工藝加工而成。        我國(guó)從20世紀(jì)80年代中期起，園藝設(shè)施的快速大面積發(fā)展促使功能性農(nóng)膜的研究蓬勃展開(kāi)，各種功能性農(nóng)膜的使用為農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收起到了重要作用。    1  地膜的研究及進(jìn)展        地膜用于各類(lèi)農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物的栽培及早期育秧的地面覆蓋，能起到增溫護(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，提高質(zhì)量與產(chǎn)量。國(guó)內(nèi)1979年從日本引進(jìn)地膜覆蓋技術(shù)，最初用于蔬菜，后擴(kuò)大到花生、西瓜、甘蔗、煙草等40多種經(jīng)濟(jì)作物，都獲得了成功。地膜的種類(lèi)也發(fā)展為流滴地膜、除草地膜、降解地膜、轉(zhuǎn)光地膜、各種專色包括黑色、綠色、銀灰、黑／白、黑／銀雙色及配色地膜、打孔地膜、微孔地膜等多種功能性地膜。    1．1  降解地膜        我國(guó)是世界上地膜用量最大、厚度最薄的國(guó)家。其中普通地膜占總量的90％以上，厚度多在0．004~0．010mm之間，其中相當(dāng)部分是0．008mm以下的超薄膜。這樣雖然同重下的覆膜面積增加，減少了農(nóng)民的支出，但因膜薄回收困難帶來(lái)“白色污染”，造成嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。因此，國(guó)內(nèi)對(duì)降解地膜的研究同國(guó)外一樣活躍，水平基本相當(dāng)，但均在研究開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)試用階段，尚未大規(guī)模應(yīng)用普及。        傳統(tǒng)的降解地膜研究始于20世紀(jì)70年代，主要是光降解，80年代和90年代分別出現(xiàn)生物降解和光—生物降解。主要是通過(guò)共混法，在聚乙烯樹(shù)脂中加入光敏劑或可生物降解劑，使制成的地膜在使用中先發(fā)生局部破裂，大片的薄膜變成小碎片進(jìn)入土壤。其中，光降解地膜在光照作用下，一般三個(gè)月左右自動(dòng)解體，相對(duì)分子質(zhì)量降解到5000以下，并可被土壤微生物進(jìn)一步降解。但此降解方式受地理、氣候制約大，降解誘導(dǎo)期的可控性差，且不完全降解；生物降解地膜是使殘膜在土壤微生物作用下發(fā)生降解及同化。國(guó)內(nèi)以淀粉填充母料為主，有些還配人少量的金屬化合物起催化作用。此法帶來(lái)的問(wèn)題是大量淀粉的添加造成地膜加工困難，厚度減不下來(lái)。也有用甘蔗渣、草纖維制成地膜及紙地膜，其優(yōu)點(diǎn)是可完全降解，問(wèn)題是干濕強(qiáng)度、保溫、保墑性上還有差距；光—生物降解將光降解和生物降解結(jié)合起來(lái)，目的是提高降解效率和可控性，使殘膜在光解后可繼續(xù)被天然存在的微生物作用變成低分子化合物、水和二氧化碳。國(guó)內(nèi)外對(duì)光—生物降解的研究熱點(diǎn)目前集中在完全生物降解上。北京塑料研究所韓昌泰等研制的非淀粉可控光—生物降解膜，120d內(nèi)可完全降解(碎片小于1cm2)；汽巴精化推出的加拿大EPI公司技術(shù)的EnvirocareTM Ag1000降解添加劑，以2％～4％的添加量，通過(guò)曝曬的光和熱作用產(chǎn)生降解，誘導(dǎo)期基本可控，且降解一旦開(kāi)始，即使地膜與土壤相混合也會(huì)持續(xù)直至完全降解，目前已在國(guó)內(nèi)多處試用取得較好效果。但上述的降解方式仍存在問(wèn)題，主要是大塊的PE地膜變成小碎片進(jìn)入土壤后，在自然界仍需經(jīng)幾百年后方可完全降解(也有觀點(diǎn)認(rèn)為，當(dāng)碎片相對(duì)分子質(zhì)量小于5000時(shí)，易于受到微生物的攻擊而加速降解，完全降解的時(shí)間可能縮短)，在此之前，土壤仍存在嚴(yán)重污染。        目前降解地膜在我國(guó)各地、各類(lèi)作物栽培中都有一定數(shù)量的應(yīng)用，但不夠普及。其推廣困難的原因主要有二，一是價(jià)格高(比普通地膜高10％以上)，二是現(xiàn)有技術(shù)水平制約及各地土壤、氣候、光照等條件的不同導(dǎo)致地膜降解時(shí)間可控性及效果難以保證。而降解地膜技術(shù)的成熟與完善仍需時(shí)間。    1．2  其他功能性地膜        20世紀(jì)80年代后期開(kāi)始，國(guó)內(nèi)陸續(xù)研制成功多種功能性地膜，縮短了與世界先進(jìn)水平的差距，其中，濟(jì)南三塑、北京華盾塑料公司等采用添加金都爾等除草劑的方法生產(chǎn)化學(xué)除草膜，通過(guò)除草劑緩釋到土壤中起除草作用，用于西瓜、玉米、大蒜、花生、甜椒、西紅柿等的栽培。        濟(jì)南三塑研制的黑色及黑白相間的配色地膜除具有普通地膜保墑的基本性能外，還具有調(diào)節(jié)地溫、防除雜草功能，黑色部位除草率93％，比普通地膜增產(chǎn)11％~26％        山西微通塑料薄膜公司姚建民等采用添加滲水助劑制成的滲水地膜，使薄膜形成微孔結(jié)構(gòu)，具有滲水、保水、增溫、調(diào)溫、微通氣功能，可使雨水在重力作用下透過(guò)但膜下水分難以蒸發(fā)，起到提高小雨資源的利用率、節(jié)水，使干旱地區(qū)的農(nóng)作物增產(chǎn)20％的作用。        中科院廣州能源所添加紅外線阻透劑制成的漫反射地膜，保溫、隔熱效果突出，可使陽(yáng)光以均勻漫射形式透過(guò)，作物各部位所獲得的輻照度大體相同，提高可利用光比例。    完    作為物理除草方式使用的綠色地膜，因其能吸收阻擋植物光合作用所需的紅橙光和藍(lán)紫光，增加不需要的綠光透過(guò)，降低膜下植物的光合作用抑制雜草生長(zhǎng)，從而提高作物的產(chǎn)量而受到歡迎。但目前國(guó)內(nèi)因成本和用戶接受能力限制，薄膜厚度小于0．015mm，生產(chǎn)難度大且對(duì)光的遮蔽性差，抑制雜草能力不強(qiáng)。國(guó)外如韓國(guó)的綠色除草地膜其顏色的波長(zhǎng)范圍經(jīng)過(guò)專門(mén)選定，厚度都在0．04mm以上，用于茄子、草莓、瓜類(lèi)等作物，除草效果較好。 （待續(xù)）