参天水利资源工程研考会《工作通报》No.2008-9
2008年7月9日
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山东科技大学：液态地膜
增收节支 去污为肥
——山东可再生资源调研访谈纪要之二
编者按：6月11日下午3点，课题组邓英淘、薛玉炜到位于青岛市黄岛区的山东科技大学考察，在校办公楼与学校科研处及化学与环境工程学院进行座谈，科研处处长韩作振教授、副处长韩汝军、化学与环境工程学院院长周仕学教授、田原宇教授、省委政研室苏道年、青岛市委政研室农村处副处长尉黎勇参加。座谈后参观了山东科技大学清洁能源研究中心，重点看了秸秆热解生产生物油的3000吨装置。为方便起见，以下不再注明具体发言人，简称“山东科大”。本文根据录音、笔记、资料整理，未经本人审阅，错误遗漏之处由编者负责。
山东科大：山东科技大学的前身是山东矿业学院，原来的校址在济南和泰安，2001年在青岛市经济开发区建了新校址，占地3000多亩，在校学生38000多人。
利用塑料地膜栽培技是上世纪众所周知的十大农业技术之一，使用地膜可以满足农作物保温、保墒、防霜冻、保持肥力等作用。地膜覆盖栽培技术的应用大幅度提高了农作物产量，促进了我国农业的发展，因此塑料地膜的使用被称为农业生产上的一场“白色革命”。但是，事情都有两面性，目前我国主要使用的是0.012毫米以下的超薄地膜，这种地膜强度低、易破碎，使用后很难回收再利用，废弃在土壤中，累积下来对土壤和环境造成了严重的“白色污染”。国外也存在这种“白色污染”，但和我们的情况有所不同，不是像我国这样烂在地里，而是塑料地膜中的一种添加剂对环境造成污染。
我们学校的田原宇教授从1994年开始研究可降解黑色液态地膜，当时主要是研究资源的综合利用，开始做液态地膜，现在一般用的地膜都是固态的，但两者都是高分子材料。我们当时的想法是液态地膜既具有塑料地膜的增温、保墒、保苗的作用，又可以让小苗自己长出来。它的使用方法就是直接将液态地膜喷在地面上，在地表面形成一层黑褐色土膜。它可以提高土壤湿度，减少土壤水分蒸发，降低0—50公分土体中的盐分含量，减少水土流失，促进作物生长。
课题组：我们从资料上看到，这种液态地膜是可以降解的，它的降解周期是多长？
山东科大：液态地膜喷施后40—60天可以逐渐降解，2—3个月降解为腐殖酸类，又成为了一种有机肥，也就没有“白色污染”。用完之后，翻压入土之后，又是一种土壤改良剂，它可以改良土壤团粒，土壤中水稳性团粒大于0.25毫米以上的数量可以提高10%以上，并可以改善土壤的通透性， 达到作物增产的目的。
课题组：在使用上，液体地膜有什么优势？
山东科大：它主要用在干旱、寒冷丘陵地带农作物早期的地膜覆盖上，另一个用途就是用在沙地、荒地、滩涂等地方的盐碱整治，还可以用在道路施工的护坡上。我们刚给首钢发去了一批货，由于奥运的要求，他们的铁粉堆要进行封闭，用我们这种液态地膜往铁粉堆上一喷就可以了。我们还将液态地膜用在沙漠化治理上，喷在沙地上以后，底下的草籽就容易发芽了；开始的时候是形成一层硬壳，可以抗10级以上的大风，我们今年在克拉玛依做过实际的操作，4月份有过12级的大风，在喷过液态地膜的地方，大风也没有将沙子刮起来，现在草籽都已经发芽了。在1998年和2001年我们在新疆和内蒙都做过治沙的示范，效果都不错，但是后来因为费用回收困难，就停了下来。
课题组：在喷施时，需要特殊的设备吗？
山东科大：不需要特殊的设备，普通的喷雾器就可以。这种地膜有两种形态，一种是直接的液体，稀释之后，可以机械化喷洒，也可以手工喷洒；另外一种是干粉，使用时用热水化开之后加水稀释，然后喷洒。
课题组：前面提到，液态地膜降解之后可以成为土壤改良剂，原理是什么？液态地膜的原料是什么？
山东科大：液态地膜的优势是将腐殖酸做成黑色地膜以后，可以解决白色污染的问题，还解决了腐殖酸的高效利用问题。我国的腐殖酸资源十分丰富，像褐煤、风化煤等，尤其是风化煤的可开采储量有1000亿吨，但没有好的利用方向。我们就是用像风化煤、褐煤、泥煤这样的资源生产黑色液态地膜，以富含腐殖酸的劣质煤用活化剂进行改性后，在交联剂的作用下形成高分子，与各种添加剂、硅肥、微量元素、农药和除草剂混合还可以制取多功能的可降解黑色地膜。由于使用各种难以利用的劣质煤为原料，因此生产成本也非常低，喷洒一亩地的液态地膜的生产成本也就是20元，但它在提高农作物产量、保护生态环境上的作用是巨大的。正是使用了腐殖酸，它在降解之后就成为了土壤改良剂。
课题组：和塑料地膜相比较，液态地膜有什么优缺点？
山东科大：以腐殖酸为主要原料的液态地膜，既可以像塑料地膜一样具有增温、保墒、保苗等作用，另外还具有很好的盐分稳定性，因此可以用在荒漠化、盐碱化的治理上。由于腐殖酸原料是黑色，因此白天增温的时候非常快，同时晚上降温的时候也非常快，这样就比较有利于作物糖分的积存；而塑料地膜增温慢，降温也慢，不利于作物的糖分积存。西北的水果好吃，主要就是因为早晚的温差大。另外一方面，塑料地膜在使用时，表面会形成露珠状况，这样在表面就形成假湿层，即表面水分很大，但到作物根系部，土壤反而是干的，因此作物生长时会形成根系倒扎的现象，而液态地膜的水分分布就比较均匀。液态地膜还有一个优势，就是不受地形的限制。从农用地膜的角度上说，液态地膜一个很大的优势就是农作物出苗时，不用人工放苗，小苗会自动长上来，这样就节省了大量的人力劳作，降低了种植成本。像新疆，可以做到机械化播种、收割，但没有办法机械化放苗；新疆种植棉花比较多，一般都使用塑料地膜覆盖，在出苗的时候，所有的人都要到农田里给塑料地膜戳洞，将苗放出来。但出苗的时候是参差不齐的，一般需要好几天，所以一亩地要放苗好几次，克拉玛依的人说，光放苗费一亩地就需要200元。液态地膜不需要放苗，就节省了这部分费用。
从使用效果上说，液态地膜可以提高地温1—4度，蒸发抑制率在30%以上，在这个方面，塑料地膜要好一些，塑料地膜可以提高低温在3—6度，蒸发抑制率在50%以上。但塑料地膜仅是单方向的蒸发抑制率效果好一些，但雨水的回渗性很差，而液态地膜可以有效的保证雨水的回渗。液态地膜还可以提高土壤含水量20%以上，土壤容重降低6—10%，这是塑料地膜没有的。因此，从全过程的指标来说，我们认为至少液态地膜的性能和塑料地膜是相当的。但液态地膜还具有可降解和不用放苗的优势。
座谈后你们可以到我们的实验室看一看，我们做了一些盆栽的实验，因为要进行连续、多次的进行独立性实验，不能因为使用黑色地膜而形成黑色污染。
课题组：你们有没有用液态地膜和塑料地膜做过对比性实验？
山东科大：做过很多对比性实验。在农作物的种类上，做过马铃薯、花生、玉米等的对比实验，在青岛的农业站具体实施，我们对外说结果是增产相当，实际上液态地膜的增产效果要好一点。但是，在种植小麦时，就难以使用塑料地膜了，因为没有办法放苗，而液态地膜仍可以使用。就液态地膜的使用，我们还做了豆角、小葱、莴笋、芋头等实验。
为了推广使用，我们还研制了多功能的设备，集播种、施肥、喷药等6种功能为一体，方便老百姓使用。我们已经于2008年初在邹城、青州、平度、莱州建立了四个液态地膜示范厂，均顺利投产。现在市场上已经有不少假冒产品，虽然看起来和我们的产品一样，但是在喷到玻璃上以后，假冒产品见水就化，如果喷在农田里，下雨就化的话，就没有任何作用了。所以我们就提出了一个简易的鉴别方法，就是喷在玻璃上，滴水就化的产品就是假的，而用大水冲不掉的产品才是真的。
为了保护农民使用液态地膜的利益，现在我们已经制定了腐殖酸液态地膜标准，并且已经在中国腐殖酸协会备案，目前正报国家标准委员会备案。
课题组：液态地膜的主要成分是什么？
山东科大：主要就是腐殖酸，我们主要用风化煤生产液态地膜。因为褐煤本身还有一些可利用的热值，大概在3000到4000大卡的热值，可以用作能源。我们除了用风化煤之外，还用一些无毒的污泥，比如说淀粉生产、酒精生产、造纸生产产生的污泥。就造纸厂来说，无论用什么原料和方法生产，都会产生大量的生化污泥，基本上没有什么重金属，但对他们来说，处理这些污泥是一个很头痛的事情；但其中的腐殖酸含量可以达到40%以上，用这些污泥来生产液态地膜，是一个变废为宝的事情。风化煤的热值只有1000多大卡，对煤矿来说，在采矿时，这些露头煤都是要剥离掉的，因此风化煤的原料成本就非常低，正好用来做液态地膜。这样，液态地膜一方面可以废物利用，变废为宝，同时由于原料成本低，就减少了农民使用地膜的成本，是个利国利民的事情。
课题组：目前我国地膜的使用面积应该超过了2亿亩，如果全部使用液态地膜，原料上能够供应的上吗？
山东科大：从使用量上说，目前液态地膜处于推广示范阶段，如果推广开来在各地建厂，基本上原料可以就地解决。以山东为例，各地的酒厂就不少，如果一个县里有一个酒厂，用它每年产生的污泥生产液态地膜可以将县里的农田喷两遍，因为一亩地就需要10公斤。
课题组：生产成本是20的话，农民使用成本是多少？
山东科大：现在生产厂的销售价格和塑料地膜一个价，我问生产厂为什么卖这么贵，每公斤赚50元。他们给老百姓是这么解释的，只要拿出放苗的人工费买液态地膜就够了，还白赚液态地膜，这是生产厂家的营销策略。这也是一个现实情况，老百姓在放苗时不敢误了农时，所以人工费就比较高，而且现在人工费上涨的确实也非常厉害。
课题组：现在推广的有多大面积？
山东科大：现在总面积有10万亩。我们从1994年开始做，1996年开始示范，从第一代开始，现在已经开发出了第四代产品。估计今年这四个示范厂投产后，会使得使用面积大幅度增长。
课题组：治沙的需求量也很大呀！而且在盐碱地上进行耕作的需求量也是巨大的！
山东科大：确实如此。但治沙费用的问题难以解决。就盐碱地的治理问题，我们第一代产品的实验就是在垦利做的，那里是黄河口上的盐碱地。做了一年之后，国家的“948”项目给了一部分资金，做了盐碱地棉花种植实验，苗出的还是比较全，第二年的效果就更好。盐碱地之所以泛碱，是因为土壤缺乏团粒结构，而治理盐碱地的一个办法就是直接往地里加腐殖酸，而液态地膜本身就是腐殖酸。我们的第一代产品还在宁夏的固原做过实验，做的是土豆种植实验，那里主要是干旱情况比较严重。
课题组：你们和示范厂是什么关系呢？
山东科大：我们主要就是做技术推广，实际的营销是生产厂按照市场机制运作。
薛玉炜 整理
