“每年开春播种时，新疆棉田里随处都能看到白色塑料残膜，而每年从棉田回收来的废旧地膜统一存放在堆放点，这样堆放点也随处可见。”7月24日，在由北京市科学技术协会主办的“科技赋能地膜降解”科学传播沙龙上，中国农业科学院棉花研究所研究员、中国农业科学院西部农业研究中心高品质棉花生产模式与技术创新团队首席科学家宋美珍，分享了她在新疆尔自治区棉花地里看到的场景。

　　地膜曾是新疆棉花增产的“重要法宝”，见证了无数棉农的喜悦。然而，找不到合适去处的地膜如今也成了困扰农业发展的“白色污染”。

　　有多个方面数据显示，地膜长期覆盖农田后的塑料残留已对多个地区的土地环境造成污染，其中，新疆、内蒙古西部等地区尤为严重，约每公顷残留200公斤；甘肃、东北风沙区、山西北部、河北北部等地次之，每公顷残留为100公斤左右。

　　宋美珍感觉到，解决“白色污染”，寻找地膜降解的新道路已迫在眉睫，而科技赋能地膜降解成为破解困境的关键所在。

　　我国自20世纪70年代从国外引入并开始使用地膜，到本世纪初地膜使用面积已达到1500万公顷。尤其在新疆，除小麦外的主要农作物全部使用地膜。有数据显示，近5年来，我国的地膜年用量在每年140万吨左右。

　　地膜是一种覆盖在土壤表面的薄膜，通常是白色透明或黑色聚乙烯（PE）薄膜，能大大的提升土壤温度，保持土壤水分，维持土壤结构，抑制田间杂草生长和盐碱在地表聚集，促进植物生长。

　　1980年新疆自治区开始棉花地膜增产效果试验，当时农户们不接受地膜覆盖这项技术，“白天铺上，晚上就把地膜揭了”。到后来，立竿见影的增产效果，让大家越来越离不开地膜，1982年地膜推广面积约80万亩，地膜覆盖下的植棉技术也逐渐形成。

　　宋美珍介绍，自20世纪80年代开始，“矮密早膜”技术的运用使得北疆棉花增产61.8%，南疆增产44%，盐碱地增产69.5%，新疆棉区棉花面积也进入大幅度跳跃式扩张阶段。

　　然而，随着地膜带来的“白色污染”问题越来越凸显，地膜也逐渐让农户民“爱恨交加”。

　　宋美珍记得，为了处理地膜，最早，农户们会将回收来的地膜挖坑填埋，但农用地膜的主要成分聚乙烯是塑料的一种，很难降解，后来农户们就想出焚烧的办法，可是焚烧的污染太大，再后来，农户们没办法了，干脆将废弃地膜堆积起来等待回收。

　　然而，做地膜回收加工的企业大多难以为继。“后期处理成本高，假如没有政策补贴，企业根本没办法长期运转。”宋美珍说。

　　中国复合材料工业协会生物技术专委会副主任张海波指出，从1950年到2023年，全球共生产了约92亿吨塑料，其中地膜约占3%，而地膜由于回收难、降解成本高、替代材料少等原因，成为了农业污染的重要源头。

　　替代产品的两条改良路线日，国家发展改革委、生态环境部公布《关于逐步加强塑料污染治理的意见》，明确规定“规范塑料废弃物回收利用和处置”，“推广应用替代产品和模式”。

　　不过，刘琪也发现，生物降解地膜目前还存在一些问题。“常见的全生物降解地膜产品虽然能够在一定条件下降解，但往往降解速度受外因影响大、功能期与农作物生长周期往往不匹配。例如，地膜在棉花上应用至少要保证覆盖三四个月的时间才能满足棉花生长需求，但是目前的生物降解地膜最多只能坚持三个月。”刘琪告诉《中国科学报》。

　　新型生物降解地膜的发明与推广，是张海波等人正在做的事。他认为，研制出能降解传统地膜的材料才能“治本”。他所在团队的技术核心是在有机助剂催化下，让传统PE塑料本身变得可降解。“我们通过有机助剂，促使塑料分子链断裂，将聚乙烯高分子中的亚甲基氧化，使其在微生物的作用下分解为小分子后继续分解变为二氧化碳、水及生物质，以实现塑料的降解，并且避免微塑料的产生。”张海波说。

　　两条改良现存技术的路线，究竟孰优孰劣？宋美珍给出了她的答案：“两条路线其实异曲同工，都是将大分子变成小分子，然后让小分子通过微生物的作用，降解成二氧化碳和水。”

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