關(guān)鍵詞：地膜；降解材料；生物降解；應(yīng)用進(jìn)展

地膜具有保溫、保墑、防蟲(chóng)、防病、抑制雜草生長(zhǎng)等作用，可改善作物生長(zhǎng)環(huán)境、提高作物產(chǎn)量及農(nóng)業(yè)效益，因此得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。我國(guó)地膜使用量與覆蓋面積均占世界的70%左右，使用地膜覆蓋技術(shù)增加的直接經(jīng)濟(jì)效益為1200億～1400億元-a-1，為糧食安全、蔬菜周年供應(yīng)、耕地高值利用等作出了巨大的貢獻(xiàn)。然而，傳統(tǒng)聚烯烴類地膜短期內(nèi)不降解、難回收、難利用，易造成“白色污染”，給農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)安全隱患。使用生物降解地膜是替代傳統(tǒng)聚烯烴地膜、推動(dòng)地膜污染治理的重要路徑之一，生物降解地膜除了具有保溫、保墑、防草、防病蟲(chóng)害等功能外，還具有環(huán)保、無(wú)污染、減少回收用工等優(yōu)點(diǎn)，因此在可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。本文簡(jiǎn)述了降解地膜的分類與發(fā)展歷程，總結(jié)了不同降解地膜的優(yōu)缺點(diǎn)以及存在的問(wèn)題，并對(duì)其規(guī)?；瘧?yīng)用前景進(jìn)行了分析，同時(shí)給出了推廣應(yīng)用的相關(guān)建議。

1降解塑料研發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1概念與分類

降解塑料指在規(guī)定環(huán)境條件下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間和包含一個(gè)或更多步驟，導(dǎo)致材料化學(xué)結(jié)構(gòu)的顯著變化而損失某些性能（如完整性、分子質(zhì)量、結(jié)構(gòu)或機(jī)械強(qiáng)度）和／或發(fā)生破碎的塑料。降解塑料通常劃分為兩類，即崩解型塑料和生物降解塑料。

1.1.1崩解型塑料

崩解型塑料均以傳統(tǒng)塑料作為加工原材料，如聚乙烯（PE）、聚丙烯，通過(guò)添加含重金屬類等催化劑促使聚合物分子鏈斷裂的一類降解塑料（包括光降解塑料、熱氧降解塑料、光氧一生物雙降解塑料、氧化一生物降解塑料等）。雖其宣稱可完全降解塑料，但目前為止還未出現(xiàn)有公信力、可重復(fù)、可驗(yàn)證的方法來(lái)證明其在短時(shí)間內(nèi)可最終被降解成二氧化碳（C02）和水（H20）等。更為嚴(yán)重的是崩解產(chǎn)生的小碎塊會(huì)造成“微塑料”污染。從降解機(jī)理上也證明崩解型塑料是不可能完全降解的，例如PE在降解催化劑作用下發(fā)生自由基降解，造成分子鏈斷裂，但分子鏈斷裂到一定階段后，自由基的活性會(huì)猝滅，殘留的分子鏈段很難再發(fā)生降解，且仍具有較高分子量，從而會(huì)造成環(huán)境的二次污染。

1.1.2生物降解塑料

生物降解（生物分解）塑料指在自然界如土壤等條件下，或特定條件如堆肥化條件下或厭氧消化條件下或水性培養(yǎng)液中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最終完全降解變成C02、甲烷（CH4）和H20及其所含元素的礦化無(wú)機(jī)鹽以及新的生物質(zhì)的塑料。目前生物降解塑料根據(jù)原料來(lái)源可分為生物基和化石基兩類。

生物基生物降解塑料主要包括聚乳酸（PIA）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）、淀粉、纖維素等；化石基生物降解塑料包括二元酸二元醇共聚酯系列[聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚對(duì)苯二甲酸一己二酸丁二酯（PBAT）]、二氧化碳共聚物（PPC）、聚己內(nèi)酯（PCL）、聚乙醇酸（PGA）等。

1.2降解塑料發(fā)展歷程和使用現(xiàn)狀

20世紀(jì)70年代末，全球開(kāi)始研發(fā)降解塑料以試圖解決環(huán)境污染問(wèn)題，一開(kāi)始是以崩解型降解塑料為主，但到后期發(fā)現(xiàn)崩解型塑料降解不可控、很難在自然環(huán)境條件下完全降解。生產(chǎn)企業(yè)主要為加拿大EPI公司、美國(guó)Ampact公司、英國(guó)d2w公司和polyma-teria公司等。

20世紀(jì)90年代中后期開(kāi)始，研究主流轉(zhuǎn)向生物降解塑料，歐洲生物塑料協(xié)會(huì)報(bào)告顯示，2023年全球生物塑料產(chǎn)能約為218萬(wàn)t，其中生物可降解塑料占比為52.1，主要是PBAT、PBS及其共聚物、PLA、PPC、PHA、PCL、PGA等。目前，生物降解塑料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于包裝、紡織品、消費(fèi)品、農(nóng)業(yè)和園藝、涂料和膠黏劑等行業(yè)（圖1）。其中日本生物降解塑料的10%、歐洲的8%-10%用于生物降解地膜生產(chǎn)，目前日本和歐洲的降解地膜用量均超過(guò)4000t．南美用量超過(guò)2000t。歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相繼制訂和出臺(tái)了有關(guān)法規(guī)，宣布禁止和限制不易回收、易污染的一次性塑料產(chǎn)品，如歐盟《歐盟委員會(huì)關(guān)于減少某些塑料產(chǎn)品對(duì)環(huán)境影響的指令》（EU2019/904）、《1994年歐盟委員會(huì)關(guān)于包裝和包裝廢棄物指令》（94/62/EC）、2018年西雅圖“限塑”新規(guī)，通過(guò)局部禁用、限用、強(qiáng)制收集以及收取污染稅等措施限制不可降解塑料的使用，大力發(fā)展塑料回收產(chǎn)業(yè)和生物降解新材料，以保護(hù)環(huán)境。另外，歐盟經(jīng)過(guò)充分研究和論證，已經(jīng)從2021年起禁止生產(chǎn)和使用光氧降解等崩解型塑料及其制品。

地膜用生物降解塑料全球產(chǎn)能增長(zhǎng)最快的是PBAT，中國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)、泰國(guó)、意大利等為主要生產(chǎn)國(guó)家，目前中國(guó)的產(chǎn)能是143.3萬(wàn)t（卓越資訊PBAT市場(chǎng)分析報(bào)告）。PBS及其共聚物的主要生產(chǎn)國(guó)為日本、泰國(guó)、韓國(guó)等，日本以其為主體生產(chǎn)生物降解地膜。PLA的主要生產(chǎn)國(guó)為中國(guó)、美國(guó)、日本、泰國(guó)、韓國(guó)等，其全球產(chǎn)量約為67萬(wàn)t，可作為生物降解地膜添加料與PBAT改性使用。PHA全球產(chǎn)能約10.5萬(wàn)t，可用作生物降解地膜原料，中國(guó)、美國(guó)、巴西等是主要生產(chǎn)國(guó)。PPC最早由日本開(kāi)發(fā)，在國(guó)外未形成大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，作為生物降解地膜改性材料的部分成分。PCL的主要生產(chǎn)國(guó)為日本、德國(guó)、瑞典等，其生產(chǎn)企業(yè)均為百噸或千噸級(jí)，未見(jiàn)用于生物降解地膜。PGA的主要生產(chǎn)國(guó)為日本、美國(guó)，其多應(yīng)用于油氣開(kāi)采和生物醫(yī)療領(lǐng)域，少量用于生物降解地膜。

隨著塑料制品造成環(huán)境“白色污染”的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，我國(guó)吉林、海南等省市相繼出臺(tái)了相關(guān)政策，“禁塑令”開(kāi)始實(shí)施，我國(guó)應(yīng)用最廣泛的降解塑料是生物降解塑料，崩解型塑料只在黑龍江、新疆有一定的研究，未大面積推廣使用。雖然我國(guó)的生物降解塑料研發(fā)起步較晚，但在國(guó)家強(qiáng)力政策驅(qū)動(dòng)和市場(chǎng)需求增速不斷升高下，我國(guó)生物降解塑料產(chǎn)能增長(zhǎng)明顯，已成為全球最大的生物降解塑料生產(chǎn)國(guó)，占世界產(chǎn)能的60%左右，國(guó)內(nèi)已公開(kāi)新建和擬建的可降解塑料項(xiàng)目以PBAT和PLA為主。PBAT是我國(guó)產(chǎn)能和產(chǎn)量最大的生物降解材料，很多研究院所和企業(yè)都在致力于PBAT產(chǎn)業(yè)化研究，據(jù)卓創(chuàng)資訊統(tǒng)計(jì)目前國(guó)內(nèi)PBAT生產(chǎn)企業(yè)一共22家，經(jīng)過(guò)多年研發(fā)，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出低成本、高力學(xué)性能、高生物安全性的生物可降解PBAT，且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的PBAT生產(chǎn)工藝包以及成套生產(chǎn)及應(yīng)用專利技術(shù)。國(guó)內(nèi)PLA主要由中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所、同濟(jì)大學(xué)、南京大學(xué)等高校與企業(yè)合作開(kāi)發(fā)，合成技術(shù)日趨成熟，PLA產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段，國(guó)內(nèi)浙江海正、吉林中糧、安徽豐原產(chǎn)能較大。

1.3存在問(wèn)題

生物降解塑料具有環(huán)保、可持續(xù)等優(yōu)勢(shì)，在自然不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響，可用于日用塑料、農(nóng)資、包裝制品等領(lǐng)域，能夠消減“白色污染”；因具有良好的生物相容性，生物降解塑料還可用于生物醫(yī)用材料等。但與傳統(tǒng)塑料相比，生物降解塑料仍面臨諸多挑戰(zhàn)。一是價(jià)格較高，生物降解塑料的生產(chǎn)成本較傳統(tǒng)塑料高40%-200%，要廣泛普及，必須通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)?；a(chǎn)進(jìn)一步降低成本。二是可用于地膜生產(chǎn)的品種少，雖然生物降解塑料種類多樣，但目前市場(chǎng)上可用于地膜生產(chǎn)的生物降解塑料品種相對(duì)有限，并且每種材料的物理性質(zhì)和用途各有特點(diǎn)，特別是在特定應(yīng)用場(chǎng)景下的功能性和耐用性方面不能完全替代傳統(tǒng)塑料。三是降解可控性亟需提高，生物降解塑料的降解速率受許多因素影響，如光照、溫度、濕度、微生物活動(dòng)和環(huán)境pH值等，其降解過(guò)程可控性差。四是綜合性能亟待提升，如機(jī)械性能、耐候性、保水性、氣體阻隔性等尚存在不足，這也限制了其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。另外生物降解塑料開(kāi)發(fā)應(yīng)用的支持政策待細(xì)化、應(yīng)用示范需加強(qiáng)。

2國(guó)內(nèi)降解地膜研發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1概念與分類

國(guó)內(nèi)降解地膜的發(fā)展歷程和國(guó)際上相似，也是經(jīng)過(guò)了從崩解型降解塑料地膜發(fā)展到生物降解地膜的歷程。

2.1.1崩解型降解塑料地膜

崩解型降解塑料地膜主要包括光氧降解地膜及光生物雙降解地膜。光氧降解地膜和光生物雙降解地膜是在光照條件下易老化崩解的塑料地膜，通過(guò)在PE等聚合物中添加定量的光敏劑以及其他助劑，以促進(jìn)其對(duì)太陽(yáng)紫外線的吸收及能量的轉(zhuǎn)換，引起光氧化反應(yīng)使地膜中的PE部分分子鏈斷裂，從而使得地膜脆化、分裂，進(jìn)而崩解。這類地膜由于主要成分為PE，不能生物降解，崩解過(guò)程中產(chǎn)生微塑料，因此不是真正意義上的環(huán)境友好地膜。我國(guó)先后有幾十家企業(yè)生產(chǎn)光氧降解地膜，但由于其不能完全降解，特別是埋土部分難降解，2015年后生產(chǎn)光氧降解地膜的企業(yè)逐年減少，基本停止生產(chǎn)。2022年唯一的地方標(biāo)準(zhǔn)《氧化一生物雙降解生態(tài)地膜》（DB37IT 2446-2013）被廢止。

2.1.2全生物降解地膜

全生物降解地膜是指在自然條件如土壤等條件下，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最終完全降解變成C02或CH4和H20及其所含元素的礦化無(wú)機(jī)鹽。目前生物降解地膜的主體是PBAT基地膜，是由生物降解材料PBAT、PLA、PPC等改性加工后吹制成的地膜。紫外光照、溫度和濕度易促使PBAT基地膜發(fā)生脆化和開(kāi)裂失效。可降解聚合物的分子中的一些官能團(tuán)（酯基、雙鍵等）在紫外線照射后容易發(fā)生分子鍵破裂，產(chǎn)生高活性的自由基，這些自由基很容易與氧反應(yīng)，產(chǎn)生羰基或羥基酸。PBAT分子酯鍵中的羰基會(huì)吸收紫外線輻射能量，并通過(guò)Norrish I和／或NorrishⅡ反應(yīng)引起斷鏈，并且在通過(guò)Norrish I形成自由基后與氧反應(yīng)發(fā)生光氧化過(guò)程，導(dǎo)致地膜機(jī)械性能的損失，最終導(dǎo)致地膜變脆提前開(kāi)裂。溫度通常被用作加速因子，以促進(jìn)聚合物在更短的時(shí)間內(nèi)降解，溫度升高常會(huì)引起高分子鏈的基團(tuán)脫落或者熱降解，較低的溫度會(huì)降低聚合物的分解速率。生物可降解地膜的主要材料是高聚物或者各類聚酯等縮水聚合物，當(dāng)暴露在有水分的環(huán)境中，這些聚合物容易吸收水分發(fā)生水解反應(yīng)，造成分子鏈斷裂，致使地膜機(jī)械性能下降，最終導(dǎo)致地膜開(kāi)裂降解。霍占斌等研究發(fā)現(xiàn)PBAT生物降解地膜在農(nóng)田土壤環(huán)境中降解30d時(shí)薄膜保持完整形狀，60d時(shí)薄膜變脆并破碎成碎片，90d時(shí)薄膜崩解成較小碎片，在降解過(guò)程中，前60d羰基指數(shù)下降程度隨時(shí)間延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，后30d趨于平緩，這與農(nóng)田土壤環(huán)境溫、濕度等因素有關(guān)，溫度的降低、土壤含水量的下降導(dǎo)致地膜降解速率減慢、羰基指數(shù)下降趨勢(shì)變得平緩。另一類為植物纖維地膜，其是以天然植物纖維（包括棉麻廢舊纖維，玉米、水稻、小麥等多種作物秸稈等）為主要原材料，添加淀粉等環(huán)保型聚合物及助劑，通過(guò)無(wú)紡工藝或造紙工藝制備而成的農(nóng)用纖維地膜。植物纖維地膜進(jìn)入土壤后可被土壤中的微生物分解，從而產(chǎn)生理化降解和生物降解，其在自然環(huán)境中能在較短的時(shí)間內(nèi)得到降解，但降解速率受環(huán)境條件影響較明顯，因此在實(shí)際使用中需要充分考慮土壤環(huán)境條件。

全生物降解地膜和光氧崩解型可降解地膜的對(duì)比如表1所示。

2.2研究現(xiàn)狀

自20世紀(jì)80年代開(kāi)始，在國(guó)家基金委、科技部等部委支持下，我國(guó)開(kāi)展了多項(xiàng)有關(guān)光降解／氧化降解塑料制品的研究和開(kāi)發(fā)工作，自“十二五”開(kāi)始支持全生物降解地膜的開(kāi)發(fā)以來(lái)，我國(guó)降解地膜的知識(shí)產(chǎn)權(quán)、研究和生產(chǎn)應(yīng)用處于快速上升時(shí)期。

2.2.1生物降解地膜技術(shù)優(yōu)勢(shì)

目前，與美歐日相比，我國(guó)在生物降解地膜的研究與應(yīng)用方面已形成優(yōu)勢(shì)。在生物降解地膜用降解材料領(lǐng)域，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所、清華大學(xué)、中山大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、四川大學(xué)、浙江大學(xué)等團(tuán)隊(duì)分別研發(fā)出PLA、PBAT、PPC、PHA等生物降解材料合成技術(shù)。在生物降解地膜配方設(shè)計(jì)與加工工藝領(lǐng)域，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所等團(tuán)隊(duì)針對(duì)生物降解地膜強(qiáng)度差、成本高等瓶頸問(wèn)題和應(yīng)用需求，開(kāi)展了功能性疊加助劑、吹膜改性料、超薄加工等技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品創(chuàng)制；在PBAT中創(chuàng)新引入具有天然抗紫外特性的小麥秸稈形成復(fù)合生物降解地膜，通過(guò)調(diào)控抗紫外老化與水汽阻隔性能，開(kāi)發(fā)了與水稻、甘薯等作物生產(chǎn)需求適配的生物降解地膜配方與制備工藝；利用麻等天然植物纖維為原料研制出生物降解麻地膜系列產(chǎn)品，并開(kāi)發(fā)了配套的專用生產(chǎn)裝備。金發(fā)科技、藍(lán)山屯河、上海弘睿、甘肅鑫銀環(huán)、山東清田、濟(jì)南新三塑業(yè)、山東天野等企業(yè)在生物降解地膜改性料方面也取得了重要進(jìn)展。在降解作物覆蓋應(yīng)用領(lǐng)域，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院等團(tuán)隊(duì)集成的水稻旱直播全生物降解地膜覆蓋節(jié)水增效技術(shù)入選了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2022年糧油生產(chǎn)主推技術(shù)；采用田間試驗(yàn)和室內(nèi)加速老化試驗(yàn)分析地膜在自然環(huán)境和特殊環(huán)境下的老化行為，建立了地膜的環(huán)境老化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和使用壽命預(yù)測(cè)模型，厚度6-8um的生物降解透明地膜在山東、河北、湖北等地區(qū)的馬鈴薯、大蒜等作物上應(yīng)用效果較好，降解期為2-7個(gè)月，并制定了5種作物覆膜技術(shù)規(guī)程地方標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)的生物降解地膜替代技術(shù)入選2021年和2023年度山東省農(nóng)業(yè)主推技術(shù)；開(kāi)展了生物降解地膜替代傳統(tǒng)PE地膜適宜區(qū)域研究工作，在張掖、酒泉、武威、新疆、寧夏、內(nèi)蒙古等地均建立了生物降解地膜試驗(yàn)示范基地。在地膜的生態(tài)安全性評(píng)價(jià)領(lǐng)域，北京工商大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所等團(tuán)隊(duì)研究了PBAT生物降解地膜的老化機(jī)理，并對(duì)目前生物降解塑料的應(yīng)用及性能評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了綜述，明確生物降解材料中的苯環(huán)可以被微生物降解；對(duì)生物降解地膜覆蓋的作物生長(zhǎng)情況進(jìn)行了10年的跟蹤監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明生物降解地膜對(duì)土壤環(huán)境無(wú)負(fù)面作用；首次研究制定了地膜殘留和微塑料研究方法與規(guī)范，明確了地膜污染分異特點(diǎn)和危害，建立了污染劃分等級(jí)。

2.2.2生物降解地膜政策法規(guī)

我國(guó)在地膜科學(xué)使用與回收方面總結(jié)形成了較為完善的管理政策法規(guī)，陸續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)政策鼓勵(lì)生物降解塑料的應(yīng)用和推廣（表2）。2016年在《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中提出要研究制定可降解農(nóng)膜標(biāo)準(zhǔn)；2018年在《中華人民共和國(guó)土壤污染防治法》中首次明確鼓勵(lì)和支持使用全生物降解地膜；2020年國(guó)家鼓勵(lì)研究開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷售、使用在環(huán)境中可降解且無(wú)害的農(nóng)用薄膜，在重點(diǎn)覆膜區(qū)域，結(jié)合農(nóng)藝措施規(guī)?；茝V可降解地膜；2021年和2022年中央“一號(hào)文件”提出加強(qiáng)可降解農(nóng)膜研發(fā)推廣，加大加厚地膜與全生物降解地膜推廣力度。

2.2.3生物降解地膜專利及標(biāo)準(zhǔn)成果狀況

以“降解地膜”在壹專利數(shù)據(jù)庫(kù)中國(guó)數(shù)據(jù)范圍的主題中進(jìn)行匹配，檢索近30年（1993.01.01-2022.12.31）所有專利，檢索總記錄數(shù)730條，從2013年開(kāi)始，降解地膜相關(guān)專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)陜速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)（圖2）。

現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《全生物降解農(nóng)用地面覆蓋薄膜》（GB/T 35795-2017）為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了農(nóng)業(yè)中使用的全生物降解地面覆蓋薄膜的要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等。在要求中對(duì)寬度極限偏差、厚度及偏差、每卷凈質(zhì)量極限偏差、外觀、拉伸負(fù)荷、斷裂標(biāo)稱應(yīng)變、直角撕裂負(fù)荷、水蒸氣透過(guò)量、重金屬含量、生物降解性能、人工氣候老化性能等指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)范。地方標(biāo)準(zhǔn)主要為應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如山東省DB37/T4183主要作物全生物降解農(nóng)用地面覆蓋薄膜應(yīng)用技術(shù)規(guī)程系列標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)蒙古自治區(qū)DB15/T2525全生物降解地膜栽培技術(shù)規(guī)范系列標(biāo)準(zhǔn)，貴州省《全生物降解農(nóng)用地面覆蓋薄膜煙草種植使用規(guī)程》（DB52/T 1676-2022），以及濮陽(yáng)市《辣椒全生物降解地膜應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（DB4109/T 033-2022）等，這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)相關(guān)術(shù)語(yǔ)和定義、薄膜選擇、覆膜栽培、田間管理、殘膜處理、地膜貯運(yùn)等方面的技術(shù)要求進(jìn)行了規(guī)定。

2.3生產(chǎn)應(yīng)用狀況

2.3.1主要原料生產(chǎn)情況

目前國(guó)內(nèi)用于生產(chǎn)生物降解地膜的原料以PBAT為主，配合PBS、PLA和PPC等樹(shù)脂和環(huán)保助劑，主要原料產(chǎn)能和廠家見(jiàn)表3。目前，PBAT產(chǎn)能達(dá)143.3萬(wàn)t·a-1，以金發(fā)科技、藍(lán)山屯河、金暉兆隆、恒力石化等十幾家企業(yè)生產(chǎn)為主，價(jià)格由2021年的3萬(wàn)元·t-1降至2023年的1.2萬(wàn)元·t-1左右（圖3）。植物纖維地膜以大麻、棉花、各種牧草、廢舊織物纖維、廢棄藥渣、廢舊紙漿、農(nóng)作物秸稈等植物纖維為主要原材料，原材料極為豐富。

2.3.2生物降解地膜生產(chǎn)情況

目前，我國(guó)是全球生物降解地膜產(chǎn)、銷、用最多的國(guó)家。2023年上半年我國(guó)生物降解地膜產(chǎn)銷量超萬(wàn)噸及過(guò)千噸的生產(chǎn)企業(yè)共有7家，分別為上海弘睿生物科技有限公司、山東濟(jì)南新三塑業(yè)有限公司、河南省銀豐塑料有限公司、青島海益塑業(yè)有限責(zé)任公司、甘肅蘭州鑫銀環(huán)橡塑制品有限公司、云南科地塑膠有限公司和濟(jì)南天一塑料有限公司，產(chǎn)銷量最多的企業(yè)是上海弘睿生物科技有限公司，產(chǎn)銷量最高的省份是山東省。生物降解地膜主要原料PBAT的價(jià)格在1.20萬(wàn)-1.35萬(wàn)元·t-1，吹膜專用料在1.5萬(wàn)-1.8萬(wàn)元·t-1，不同規(guī)格地膜出廠價(jià)格在2.1萬(wàn)-2.5萬(wàn)元·t-1，市場(chǎng)零售價(jià)格在2.41萬(wàn)-2.68萬(wàn)元·t-1。按照以上出廠價(jià)和零售價(jià)，農(nóng)戶使用地膜成本如表4所示。

植物纖維地膜中麻地膜目前全國(guó)產(chǎn)能在5萬(wàn)t以上，其衍生出來(lái)的育秧膜在水稻、油菜育秧等方面推廣應(yīng)用效果突出，投入小、產(chǎn)出高。但近年來(lái)麻纖維原料價(jià)格攀升，導(dǎo)致其生產(chǎn)成本升高，從而限制了其在地膜方面的應(yīng)用。紙地膜及其他植物纖維地膜目前大多處于研發(fā)或推廣的初級(jí)階段，生產(chǎn)成本過(guò)高、抗風(fēng)雨能力較差，以及水汽透過(guò)率高等是制約其應(yīng)用的主要因素。

2.3.3生物降解地膜應(yīng)用情況

生物降解地膜在國(guó)內(nèi)開(kāi)展了大面積試驗(yàn)示范，據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“可降解地膜研發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀及特點(diǎn)研究”調(diào)研組調(diào)研，2023年上半年，生物降解地膜示范推廣面積已超過(guò)10萬(wàn)hm2，示范的作物主要為馬鈴薯、甘薯、芋頭、玉米、水稻、花生、向日葵、棉花、蔬菜（黃瓜、苦瓜、絲瓜、番茄、茄子、大蒜、辣椒、豆角、蕓豆、蘿卜、白菜、蘆筍等）、煙草、甜瓜、菠蘿等；示范應(yīng)用面積最大的地區(qū)是內(nèi)蒙古；生物降解地膜在中短生長(zhǎng)周期農(nóng)作物應(yīng)用中較PE地膜普遍增產(chǎn)，在水稻等作物上應(yīng)用黑色生物降解地膜防草和增產(chǎn)效果明顯，在地下塊莖類作物上也增產(chǎn)顯著，程萬(wàn)莉等的研究表明，與PE地膜相比，河西灌區(qū)馬鈴薯覆蓋生物降解地膜的產(chǎn)量增加13.64%，賀鵬程等對(duì)比了不同生物可降解地膜對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響，結(jié)果顯示生物降解地膜較PE地膜增產(chǎn)幅度可達(dá)15.76%，

2.4存在問(wèn)題

生物降解地膜對(duì)保障我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品安全供給以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境作出了重大貢獻(xiàn)，然而，在實(shí)際推廣應(yīng)用過(guò)程中，生物降解地膜還面臨著一系列挑戰(zhàn)和問(wèn)題。

（1）適應(yīng)性匹配研究不足。生物降解地膜的使用性能受多種因素影響，包括材料組分、應(yīng)用環(huán)境條件等；不同區(qū)域、不同作物、不同季節(jié)對(duì)地膜的功能需求各異，例如保墑、保溫、透氣、抑草、驅(qū)蟲(chóng)等。目前，缺少性能和功能精準(zhǔn)匹配的作物專用生物降解地膜。

（2）低成本改性及性能調(diào)控技術(shù)有待提升。相比于傳統(tǒng)PE地膜，生物降解地膜的使用成本高1倍左右，同時(shí)生物降解地膜保墑、保溫、耐候等性能尚需提高，亟需研發(fā)高性能、低成本的生物降解材料及改性技術(shù)。

（3）全鏈條技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)亟待完善。盡管我國(guó)已制定了全生物降解農(nóng)用地面覆蓋薄膜的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，但涵蓋生物降解地膜生產(chǎn)、銷售、使用、降解監(jiān)測(cè)到殘余物處理的全鏈條技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系仍有待完善。同時(shí)，區(qū)域和作物專用的生物降解地膜產(chǎn)品和應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚缺乏。

（4）科學(xué)應(yīng)用的認(rèn)知度不高。生物降解地膜應(yīng)用既從源頭解決了地膜污染，又可以減少地膜回收相關(guān)費(fèi)用，但廣大農(nóng)戶對(duì)生物降解地膜科學(xué)應(yīng)用技術(shù)的認(rèn)知和接受程度還有待提高。需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)生物降解地膜應(yīng)用技術(shù)的培訓(xùn)、宣傳和推廣。

（5）配套政策規(guī)章與管理措施仍不健全。國(guó)家層面已建立了鼓勵(lì)和支持生物降解地膜研發(fā)、生產(chǎn)和使用的相關(guān)政策法規(guī)，但地方配套法規(guī)和政策尚不健全，包括生態(tài)補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等激勵(lì)機(jī)制，以及嚴(yán)格的生物降解地膜質(zhì)量管控和非標(biāo)地膜的監(jiān)管制度。

3對(duì)策建議

我國(guó)目前推廣使用生物降解地膜工作得到了社會(huì)的充分肯定，取得了重要階段性成果，但需要進(jìn)一步完善政策規(guī)章制度、示范推廣體系，加大創(chuàng)新和示范支持力度，增強(qiáng)推廣培訓(xùn)和宣傳力度，在現(xiàn)有試點(diǎn)省市的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大試點(diǎn)范圍，并采取以下相關(guān)措施：

（1）完善政策規(guī)章與管理措施

建議相關(guān)部門完善生物降解地膜支持政策、加強(qiáng)非標(biāo)地膜的生產(chǎn)市場(chǎng)監(jiān)管辦法，規(guī)范生物降解地膜的主要原料、相對(duì)生物分解率、厚度、拉伸性能、透光率、生態(tài)毒理試驗(yàn)及田間使用等；建立定期檢查產(chǎn)品生產(chǎn)、田間應(yīng)用、土壤健康等管理措施與工作機(jī)制；禁止光氧型降解地膜的使用與推廣；強(qiáng)化地膜科學(xué)使用任務(wù)資金與各地方覆膜作物需求的精準(zhǔn)匹配；建立生物降解地膜生產(chǎn)許可證或者是準(zhǔn)入制、出廠銷售使用臺(tái)賬制、政府推廣補(bǔ)貼資金招標(biāo)專營(yíng)制等管理措施，實(shí)行產(chǎn)品噴碼可追溯；規(guī)范國(guó)家財(cái)政項(xiàng)目資金使用，加強(qiáng)資金下達(dá)的時(shí)效性與考核監(jiān)督，避免因資金到位不及時(shí)帶來(lái)額外成本和價(jià)格差異。

（2）加強(qiáng)生物降解地膜新質(zhì)生產(chǎn)力投入

針對(duì)生物降解地膜產(chǎn)品與作物、季節(jié)、區(qū)域性的覆蓋需求匹配差等問(wèn)題，優(yōu)化配置資源，加強(qiáng)生物降解地膜專用料、低成本改性和加工創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)攻關(guān)，配套研究生物降解地膜在不同區(qū)域、不同作物、不同季節(jié)的科學(xué)應(yīng)用農(nóng)藝技術(shù)措施，不斷延伸創(chuàng)新鏈、完善產(chǎn)業(yè)鏈；建立科學(xué)、有效的生物降解地膜應(yīng)用的監(jiān)測(cè)和評(píng)估體系，強(qiáng)化評(píng)價(jià)評(píng)估結(jié)果的科學(xué)應(yīng)用；加強(qiáng)各級(jí)政府、企業(yè)對(duì)生物降解地膜科技研發(fā)與應(yīng)用示范的投入力度，在地膜科學(xué)應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目中按經(jīng)費(fèi)的一定比例支持地膜功能與農(nóng)藝農(nóng)機(jī)配套、區(qū)域應(yīng)用技術(shù)等研究；引導(dǎo)企業(yè)自主投入相關(guān)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范工作，形成生物降解地膜技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)的新質(zhì)生產(chǎn)力。

（3）建立全鏈條技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用規(guī)程

完善生物降解地膜專用料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用地方標(biāo)準(zhǔn)，在地膜生產(chǎn)環(huán)節(jié)鼓勵(lì)引導(dǎo)企業(yè)制定產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立產(chǎn)品溯源體系，規(guī)范編制產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)；在包裝儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，針對(duì)不同生物降解地膜的性能特點(diǎn)，制定相應(yīng)的要求；在田間應(yīng)用環(huán)節(jié)，建立不同區(qū)域、不同作物的地膜應(yīng)用指導(dǎo)手冊(cè)和應(yīng)用技術(shù)規(guī)程，指導(dǎo)生物降解地膜科學(xué)規(guī)范應(yīng)用。

（4）增強(qiáng)科普與宣傳力度

多部門聯(lián)動(dòng)，利用廣播電視、新媒體等，加大對(duì)生物降解地膜應(yīng)用意義、技術(shù)的宣傳力度；各級(jí)農(nóng)技推廣部門和研發(fā)生產(chǎn)單位聯(lián)動(dòng)，編制地膜科學(xué)使用培訓(xùn)教案與宣傳冊(cè)，積極開(kāi)展種植企業(yè)、合作社、大戶與農(nóng)民技術(shù)員應(yīng)用降解地膜的培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)交流活動(dòng)，提高相關(guān)人員對(duì)降解地膜的認(rèn)知度和接受度。