科技日报记者 吴纯新 通讯员 匡敏
八月，湖北省黄冈市蕲春县迎来再生稻收割期，千重稻浪随风起伏，一派丰收的景象。
望着沉甸甸的稻穗，蕲春县云杰再生稻专业合作社联合社吕云清乐得合不拢嘴，“今年4月，我们在再生稻田里铺上了华中农业大学李强教授团队的秸秆地膜，效果令人惊喜。这不仅节省了除草剂、农药和化肥，还可预计增产10%到15%，更神奇的是，现在田里的地膜已经在降解中了。”
作为我国重要的农业生产资料，农业地膜在助力农业增产增收方面发挥着重要作用。然而，传统聚乙烯（PE）地膜难以生物降解，回收难度大，随着地膜使用量的逐年递增，残留地膜导致的“白色污染”问题也日益严峻，对农业生产和生态环境构成潜在威胁。
日前，湖北洪山实验室和云南省农发集团正式签署“秸秆基全生物降解地膜技术”成果转化协议。该成果的推广应用，有望为解决全球农业“白色污染”问题提供“中国方案”。
农用地膜需要承受田间复杂的环境条件，包括风力、光照老化、机械铺设时的拉伸、农作物生长过程中的摩擦、土壤的侵蚀等，对材料的拉伸强度、断裂伸长率、耐穿刺性都有着较高要求。研发低成本、高覆膜性能的生物降解材料是当前产业发展的迫切需要。
目前，市场上生物降解性能优良的聚乳酸（PLA）和聚羟基脂肪酸酯（PHA）虽然强度高，但韧性不足，容易脆裂；而聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）等生物降解地膜柔韧性虽好，但力学性能不足，单独使用时难以满足农业生产需求，且成本高达每亩200元以上，难以规模化应用。
“我们的技术核心是‘变废为宝’，让秸秆成为地膜的主角，实现秸秆回收—地膜生产—田间应用—降解还田的绿色农业闭环。”项目负责人、华中农业大学工学院、湖北洪山实验室李强教授介绍，团队通过秸秆细胞壁超分子构造原位调谐技术，实现秸秆粉末与客体高分子高通量复配，直接将原料成本降低40%。同时开发秸秆源木质素绿色塑化剂技术，替代传统工业塑化剂，使地膜拉伸强度、断裂伸长率等力学性能提升至国家标准的2—4倍，可耐受农作物全生长期的田间覆膜需求。
值得一提的是，秸秆源木质素不仅有助于地膜材料塑化成型，还能显著促进作物生长发育。作为土壤有机质组分，木质素还田后还可显著肥田。
据测算，该技术能精准调控地膜降解周期在40—180天，可匹配不同作物生长周期。在湖北油菜和水稻田间试验中，地膜在收获后可完全降解为有机肥料，既增温保墒，又环保经济，解决了地膜行业的多个痛点。
该成果被评为湖北省农业农村厅十大新技术。目前，相关技术已落地云南、湖北、新疆、四川、江苏等多个种植场景，并在水稻、油菜、烟草、甘蔗、棉花、玉米等作物上完成百亩级示范应用，增产增收效益显著。
在云南昆明，依托与云南省现代农发集团合作成立的合资公司，秸秆基全生物降解地膜1吨/天中试示范线已在稳定运行。未来三年，随着产能进一步扩大，相关技术将推广至百万亩农田。
“秸秆基地膜每亩成本仅为市售PBAT地膜的60%，价格优势显著，具备大规模替代潜力。”李强算了一笔账，“我国地膜年需求量超160万吨，塑料年需求量更是达到8000万吨，若全部替换为秸秆基全生物降解材料，可提升秸秆价值150倍，再造一个万亿级生物经济，既有效解决‘秸秆焚烧污染’问题，又可守护沃野良田，实现生态效益与经济效益的双赢。”
“未来，我们将联合多方力量加强基础研究和多元产品开发，让‘湖北方案’走向世界，为全球农业白色污染治理提供中国智慧。”李强说。
（受访单位供图）
