摘  要：介绍和评述了我国聚烯烃功能性农膜在降解、除草、光质调节、耐老化、流滴、消雾、保温、光转换等功能方面的研究开发及应用概况，并提出发展建议。关  键  词：聚烯烃；功能性棚膜；功能性地膜；应用研究    农膜主要是指棚膜、地膜、畜牧养殖用膜等，是当今农业生产不可缺少的生产资料。中国是农业大国，自20世纪50年代末PVC薄膜应用于温室覆盖、60年代开始PVC农膜生产、70年代初开始PE-LD农膜生产以来，其产量和覆盖面积迅速扩大，已跃居世界第一。据统计，至2002年我国农作物地膜覆盖面积已达2．21亿亩，占世界70％以上，年需求量达650kt；设施栽培棚膜覆盖面积在2001~2002年度达到2940多万亩，占世界70％以上，年需求量达730kt，其中耐候功能膜约220kt，约占30％。        功能性农膜是具有一种以上普通棚膜、地膜所不具备的特殊功能(如耐老化、防雾滴、保温、调光、除草、驱虫、防病等功能)的新型薄膜。其以PE、EVA等聚烯烃(PO)或PVC树脂为主要原料，添加一定量的功能性助剂或母粒，经混合、挤出、吹塑或流延工艺加工而成。        我国从20世纪80年代中期起，园艺设施的快速大面积发展促使功能性农膜的研究蓬勃展开，各种功能性农膜的使用为农业的增产增收起到了重要作用。    1  地膜的研究及进展        地膜用于各类农作物和经济作物的栽培及早期育秧的地面覆盖，能起到增温护根、防冻、保墒、调节光照、节水、除草以及控制土壤盐碱度的作用，进而促进作物早熟，提高质量与产量。国内1979年从日本引进地膜覆盖技术，最初用于蔬菜，后扩大到花生、西瓜、甘蔗、烟草等40多种经济作物，都获得了成功。地膜的种类也发展为流滴地膜、除草地膜、降解地膜、转光地膜、各种专色包括黑色、绿色、银灰、黑／白、黑／银双色及配色地膜、打孔地膜、微孔地膜等多种功能性地膜。    1．1  降解地膜        我国是世界上地膜用量最大、厚度最薄的国家。其中普通地膜占总量的90％以上，厚度多在0．004~0．010mm之间，其中相当部分是0．008mm以下的超薄膜。这样虽然同重下的覆膜面积增加，减少了农民的支出，但因膜薄回收困难带来“白色污染”，造成严重的环境问题。因此，国内对降解地膜的研究同国外一样活跃，水平基本相当，但均在研究开发和试验试用阶段，尚未大规模应用普及。        传统的降解地膜研究始于20世纪70年代，主要是光降解，80年代和90年代分别出现生物降解和光—生物降解。主要是通过共混法，在聚乙烯树脂中加入光敏剂或可生物降解剂，使制成的地膜在使用中先发生局部破裂，大片的薄膜变成小碎片进入土壤。其中，光降解地膜在光照作用下，一般三个月左右自动解体，相对分子质量降解到5000以下，并可被土壤微生物进一步降解。但此降解方式受地理、气候制约大，降解诱导期的可控性差，且不完全降解；生物降解地膜是使残膜在土壤微生物作用下发生降解及同化。国内以淀粉填充母料为主，有些还配人少量的金属化合物起催化作用。此法带来的问题是大量淀粉的添加造成地膜加工困难，厚度减不下来。也有用甘蔗渣、草纤维制成地膜及纸地膜，其优点是可完全降解，问题是干湿强度、保温、保墒性上还有差距；光—生物降解将光降解和生物降解结合起来，目的是提高降解效率和可控性，使残膜在光解后可继续被天然存在的微生物作用变成低分子化合物、水和二氧化碳。国内外对光—生物降解的研究热点目前集中在完全生物降解上。北京塑料研究所韩昌泰等研制的非淀粉可控光—生物降解膜，120d内可完全降解(碎片小于1cm2)；汽巴精化推出的加拿大EPI公司技术的EnvirocareTM Ag1000降解添加剂，以2％～4％的添加量，通过曝晒的光和热作用产生降解，诱导期基本可控，且降解一旦开始，即使地膜与土壤相混合也会持续直至完全降解，目前已在国内多处试用取得较好效果。但上述的降解方式仍存在问题，主要是大块的PE地膜变成小碎片进入土壤后，在自然界仍需经几百年后方可完全降解(也有观点认为，当碎片相对分子质量小于5000时，易于受到微生物的攻击而加速降解，完全降解的时间可能缩短)，在此之前，土壤仍存在严重污染。        目前降解地膜在我国各地、各类作物栽培中都有一定数量的应用，但不够普及。其推广困难的原因主要有二，一是价格高(比普通地膜高10％以上)，二是现有技术水平制约及各地土壤、气候、光照等条件的不同导致地膜降解时间可控性及效果难以保证。而降解地膜技术的成熟与完善仍需时间。    1．2  其他功能性地膜        20世纪80年代后期开始，国内陆续研制成功多种功能性地膜，缩短了与世界先进水平的差距，其中，济南三塑、北京华盾塑料公司等采用添加金都尔等除草剂的方法生产化学除草膜，通过除草剂缓释到土壤中起除草作用，用于西瓜、玉米、大蒜、花生、甜椒、西红柿等的栽培。        济南三塑研制的黑色及黑白相间的配色地膜除具有普通地膜保墒的基本性能外，还具有调节地温、防除杂草功能，黑色部位除草率93％，比普通地膜增产11％~26％        山西微通塑料薄膜公司姚建民等采用添加渗水助剂制成的渗水地膜，使薄膜形成微孔结构，具有渗水、保水、增温、调温、微通气功能，可使雨水在重力作用下透过但膜下水分难以蒸发，起到提高小雨资源的利用率、节水，使干旱地区的农作物增产20％的作用。        中科院广州能源所添加红外线阻透剂制成的漫反射地膜，保温、隔热效果突出，可使阳光以均匀漫射形式透过，作物各部位所获得的辐照度大体相同，提高可利用光比例。    完    作为物理除草方式使用的绿色地膜，因其能吸收阻挡植物光合作用所需的红橙光和蓝紫光，增加不需要的绿光透过，降低膜下植物的光合作用抑制杂草生长，从而提高作物的产量而受到欢迎。但目前国内因成本和用户接受能力限制，薄膜厚度小于0．015mm，生产难度大且对光的遮蔽性差，抑制杂草能力不强。国外如韩国的绿色除草地膜其颜色的波长范围经过专门选定，厚度都在0．04mm以上，用于茄子、草莓、瓜类等作物，除草效果较好。 （待续）