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八月，湖北省黃岡市蘄春縣迎來再生稻收割期，千重稻浪隨風(fēng)起伏，一派豐收的景象。

望著沉甸甸的稻穗，蘄春縣云杰再生稻專業(yè)合作社聯(lián)合社呂云清樂得合不攏嘴，“今年4月，我們在再生稻田里鋪上了華中農(nóng)業(yè)大學(xué)李強教授團隊的秸稈地膜，效果令人驚喜。這不僅節(jié)省了除草劑、農(nóng)藥和化肥，還可預(yù)計增產(chǎn)10%到15%，更神奇的是，現(xiàn)在田里的地膜已經(jīng)在降解中了。”

作為我國重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，農(nóng)業(yè)地膜在助力農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收方面發(fā)揮著重要作用。然而，傳統(tǒng)聚乙烯（PE）地膜難以生物降解，回收難度大，隨著地膜使用量的逐年遞增，殘留地膜導(dǎo)致的“白色污染”問題也日益嚴(yán)峻，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成潛在威脅。

日前，湖北洪山實驗室和云南省農(nóng)發(fā)集團正式簽署“秸稈基全生物降解地膜技術(shù)”成果轉(zhuǎn)化協(xié)議。該成果的推廣應(yīng)用，有望為解決全球農(nóng)業(yè)“白色污染”問題提供“中國方案”。

農(nóng)用地膜需要承受田間復(fù)雜的環(huán)境條件，包括風(fēng)力、光照老化、機械鋪設(shè)時的拉伸、農(nóng)作物生長過程中的摩擦、土壤的侵蝕等，對材料的拉伸強度、斷裂伸長率、耐穿刺性都有著較高要求。研發(fā)低成本、高覆膜性能的生物降解材料是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需要。

目前，市場上生物降解性能優(yōu)良的聚乳酸（PLA）和聚羥基脂肪酸酯（PHA）雖然強度高，但韌性不足，容易脆裂；而聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）等生物降解地膜柔韌性雖好，但力學(xué)性能不足，單獨使用時難以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，且成本高達每畝200元以上，難以規(guī)模化應(yīng)用。

“我們的技術(shù)核心是‘變廢為寶’，讓秸稈成為地膜的主角，實現(xiàn)秸稈回收—地膜生產(chǎn)—田間應(yīng)用—降解還田的綠色農(nóng)業(yè)閉環(huán)。”項目負責(zé)人、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院、湖北洪山實驗室李強教授介紹，團隊通過秸稈細胞壁超分子構(gòu)造原位調(diào)諧技術(shù)，實現(xiàn)秸稈粉末與客體高分子高通量復(fù)配，直接將原料成本降低40%。同時開發(fā)秸稈源木質(zhì)素綠色塑化劑技術(shù)，替代傳統(tǒng)工業(yè)塑化劑，使地膜拉伸強度、斷裂伸長率等力學(xué)性能提升至國家標(biāo)準(zhǔn)的2—4倍，可耐受農(nóng)作物全生長期的田間覆膜需求。

值得一提的是，秸稈源木質(zhì)素不僅有助于地膜材料塑化成型，還能顯著促進作物生長發(fā)育。作為土壤有機質(zhì)組分，木質(zhì)素還田后還可顯著肥田。

據(jù)測算，該技術(shù)能精準(zhǔn)調(diào)控地膜降解周期在40—180天，可匹配不同作物生長周期。在湖北油菜和水稻田間試驗中，地膜在收獲后可完全降解為有機肥料，既增溫保墑，又環(huán)保經(jīng)濟，解決了地膜行業(yè)的多個痛點。

該成果被評為湖北省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳十大新技術(shù)。目前，相關(guān)技術(shù)已落地云南、湖北、新疆、四川、江蘇等多個種植場景，并在水稻、油菜、煙草、甘蔗、棉花、玉米等作物上完成百畝級示范應(yīng)用，增產(chǎn)增收效益顯著。

在云南昆明，依托與云南省現(xiàn)代農(nóng)發(fā)集團合作成立的合資公司，秸稈基全生物降解地膜1噸/天中試示范線已在穩(wěn)定運行。未來三年，隨著產(chǎn)能進一步擴大，相關(guān)技術(shù)將推廣至百萬畝農(nóng)田。

“秸稈基地膜每畝成本僅為市售PBAT地膜的60%，價格優(yōu)勢顯著，具備大規(guī)模替代潛力。”李強算了一筆賬，“我國地膜年需求量超160萬噸，塑料年需求量更是達到8000萬噸，若全部替換為秸稈基全生物降解材料，可提升秸稈價值150倍，再造一個萬億級生物經(jīng)濟，既有效解決‘秸稈焚燒污染’問題，又可守護沃野良田，實現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟效益的雙贏。”

“未來，我們將聯(lián)合多方力量加強基礎(chǔ)研究和多元產(chǎn)品開發(fā)，讓‘湖北方案’走向世界，為全球農(nóng)業(yè)白色污染治理提供中國智慧。”李強說。

（受訪單位供圖）