具有可控诱导期的全生物降解地膜研究

中国科学院理化技术研究所   降解塑料课题组

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项目简介

本项目拟合成与PBAT结构相匹配、可填充到PBAT薄膜无定形区,提高无定形区致密度的PBAT专用降解速率调节剂和可调节薄膜周边微生物菌群生态的专用抗菌缓释剂,通过添加调节剂来改变PBAT无定形区的结构形态,降低薄膜微生物敏感性,赋予PBAT降解料可调可控的诱导期,进而制备出具有可控诱导期的PBAT地膜;随后,将具有可控诱导期的PBAT地膜进行生产线放大实验,制备PBAT降解地膜产品,探讨工业化生产的工艺可行性;最后,将PBAT降解地膜产品用于农田覆膜实验,在现实土壤环境中考察地膜在诱导期内保墒性和降解时效性,并对PBAT地膜的配方及工艺进行反馈优化。

应用领域

地膜在我国农业生产中大面积应用,具有增温保墒、抗旱节水、提高肥力、抑制杂草等作用,已成为我国农业增产的重要支撑。但是,传统地膜却不能降解,易残留在土壤中造成“白色污染”。降解地膜的推广是解决地膜残留的一个重要新趋势,不仅充分发挥地膜的覆盖效应,还能自行降解,可谓两全其美。但降解地膜在覆膜之初即开始降解,且在无定形区降解发展很快,在很短的时间(十几天到一个月左右)就会在薄膜无定形区形成纳米孔洞,这些孔洞虽然对薄膜的力学性能影响不大,但对水蒸气透过率影响极大,甚至会形成水气通道。因此,常规降解地膜的保墒性较差,不适宜在干旱半干旱地区应用,但是地膜应用最广泛并且作物最需地膜覆盖的就是干旱半干旱地区。因此,研究开发一种具有降解诱导期的、保墒性能优异、确保作物生长期内不降解而生长期结束后即快速降解全生物降解地膜,不仅具有现实的应用价值,还具有很好的经济和社会效益。

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