
- 收藏
- 加入书签
生物降解地膜与传统地膜在农业生产中的环境效应对比分析
摘要:本文分析生物降解地膜与传统地膜在农业生产应用中的环境效应,综合评估两者在土壤保护、水资源管理、作物生长影响及生态环境方面的表现,揭示生物降解地膜在减少环境污染、维护生态平衡、促进农业可持续发展上的显著优势。生物降解地膜可保持土壤结构,减少“白色污染”。亦可优化水资源利用,提升作物产量品质,对农业生态系统长期健康发展有积极作用。后续可推广生物降解地膜应用,实现农业生产绿色转型发展。
关键词:生物降解地膜;传统地膜;环境效应;土壤保护;水资源管理;农业可持续发展
生物降解地膜可在自然环境中通过微生物作用快速降解,减少对环境污染,保持地膜原有功能,为农业生产绿色发展提供新思路。分析生物降解地膜与传统地膜在农业生产中的环境效应,可推动农业持续发展、保护生态环境。
一、生物降解地膜的环境效应
(一)减少环境污染
生物降解地膜由天然高分子材料(如淀粉、纤维素等)或微生物可降解聚合物制成,在自然条件下较快分解,显著减少微塑料污染风险。生物降解地膜分解后产生物质多为无害,不会污染土壤水源。维护农田生态系统平衡,避免传统地膜残留导致的土壤硬化、水体富营养化等问题。
(二)促进土壤健康
生物降解地膜在使用中可保持土壤湿度和温度,促进土壤微生物活动,形成良好土壤团粒结构,提高土壤肥力。地膜降解后,其残留物可作为有机物质回归土壤,为作物提供养分,促进土壤可持续利用。
(三)减少化学残留:
传统地膜在使用中需要使用特定除草剂,相关化学物质随地膜残留于土壤中,造成长期污染。生物降解地膜使用减少化学品依赖,有助于构建健康土壤环境。
(四)保护生物多样性
生物降解地膜对野生动植物直接影响较小,不会像传统地膜那样成为野生动物的误食源,减少对生物的直接威胁。健康土壤环境为地下生物提供更好栖息地,促进生态多样性维护。减少化学农药和化肥使用,生物降解地膜有助于维持农田生态系统自然平衡,促进害虫与天敌之间自然调节机制,减少人为干预对生态系统影响。
二、生物降解地膜与传统地膜的对比分析
(一)降解性能
从降解机制分析,生物降解地膜由生物降解塑料制成,如聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)等。在土壤微生物作用下,可发生水解、氧化等生物化学过程,逐步分解为二氧化碳和水等自然物质,实现对环境的无害化处理。传统地膜则通常由聚乙烯(PE)等化学性质稳定塑料制成,在自然环境中难以降解,需要数百年才能被完全分解,且分解中会产生微塑料等有害物质。
在降解速度方面,生物降解地膜具有明显优势。其降解速度受多种因素影响,如材料类型、土壤条件、气候条件等。在适宜条件下,生物降解地膜可在数月内降解,在一年内达到较高降解率。某些生物降解地膜在45天内生物分解率即可达到35%-40%,180天内生物分解率则高达80%-90%。传统地膜几乎不会在自然环境中降解,在土壤中的残留时间可长达数十年,给环境带来长期负担。
从降解产物分析,生物降解地膜最终降解产物为二氧化碳和水等自然物质,产物对环境无害,且可被生态系统循环利用。传统地膜在降解中产生微塑料等有害物质,难以被生态系统降解,对土壤、水体和生物造成长期污染。
从环境影响角度分析,生物降解地膜使用可显著减少“白色污染”,保护土壤和水资源,维护生态平衡。降解产物对环境无害,符合绿色农业和可持续发展要求。传统地膜大量使用和难以降解特性导致严重“白色污染”问题,对土壤结构、土壤肥力、水体和生物多样性造成负面影响。
(二)环境友好性
1.环境友好性对比分析
生物降解地膜在土壤中较快分解,其降解产物如二氧化碳、水等是土壤自然成分,不会对土壤造成污染。降解产物为土壤微生物提供营养,促进土壤生物活性,有助于维持土壤生态平衡。减少土壤中塑料残留物积累,避免传统地膜因长期残留而导致的土壤硬化、透气性下降等问题。
传统地膜由难以降解的塑料制成,在土壤中长期残留形成物理障碍层,阻碍土壤水分和气体交换,影响作物根系生长。导致土壤结构破坏、肥力下降,引发土壤污染问题。
2.对水资源保护的作用
生物降解地膜使用有助于保持土壤水分,提高土壤保水能力。其快速降解,不会因残留物堵塞土壤孔隙而影响水分渗透,保护地下水资源质量。生物降解地膜降解产物对水体无害,不会造成水污染。
传统地膜在降解中产生微塑料等有害物质,物质通过径流、渗透等方式进入水体,对水生生态系统造成威胁。传统地膜残留物影响土壤水分正常循环,对水资源管理构成挑战。
3.对生物多样性的维护
生物降解地膜的降解产物对生态环境无害,不会干扰土壤和水体中生物群落结构。其存在可为某些微生物提供食物来源,促进生物多样性发展。生物降解地膜使用减少传统地膜对野生动植物的潜在威胁,如动物误食或缠绕等问题。
传统地膜长期残留对生物多样性构成威胁,成为野生动物食物来源,导致生物死亡。传统地膜残留物影响土壤和水体中生物群落结构,降低生物多样性。
4.对整体生态环境的影响
生物降解地膜使用符合绿色农业理念,减少“白色污染”,保护土壤和水资源,维护生态平衡。生物降解地膜生产过程环保,采用可再生资源作为原料,降低对化石能源的依赖[1]。
传统地膜难以降解特性导致严重环境问题,其污染土壤、水体,破坏生态平衡,影响生物多样性发展。传统地膜处理增加环境负担成本,不符合可持续发展要求[2]。
(三)经济效益
1.经济效益对比分析
生物降解地膜生产成本高于传统地膜,由于其原料成本较高以及生产工艺复杂。但市场规模扩大,生物降解地膜生产成本逐渐降低。考虑生物降解地膜使用可减少土壤污染、提高作物产量,其综合成本效益不逊色于传统地膜。
传统地膜生产成本较低,其原料来源广泛且生产工艺成熟。但传统地膜使用存在诸多隐性成本,如土壤污染治理成本、作物减产损失以及因微塑料污染而导致的环境修复成本等。隐性成本被忽视,对传统地膜经济效益构成严峻挑战。
2.使用效果与作物产量
生物降解地膜具有良好的保温、保水、防草等功能,有效提高土壤温度,为作物生长创造有利条件。其能快速降解,不会形成土壤障碍层,有利于作物根系发育。
传统地膜虽然具有一定保温保水功能,但其长期残留会对土壤造成污染,影响作物生长。传统地膜在使用中容易破损,需要频繁更换,增加使用成本和管理难度。
3.长期影响与市场潜力
生物降解地膜的使用有助于保护土壤和水资源,维护生态平衡,符合绿色农业和可持续发展的要求。随着环保意识的增强和消费者对绿色农产品需求增加,生物降解地膜市场潜力巨大。
虽然传统地膜在短期内仍具有一定市场份额,但其长期使用环境负面影响不容忽视。环保法规严格,消费者对绿色产品偏好增强,传统地膜市场空间将逐渐缩小。传统地膜生产企业面临转型升级压力,需要投入更多资金进行技术研发。
4.政策支持与激励
为推动绿色农业发展,我国出台相关政策支持生物降解地膜推广。包括但不限于提供财政补贴、税收优惠、技术支持等,为生物降解地膜发展创造良好外部环境。
传统地膜政策支持力度逐渐减弱,部分国家开始限制传统地膜使用,减少环境污染。
结束语:
综上所述,生物降解地膜以其环保、可降解特性,为农业生产带来绿色革命。可在自然条件下快速分解,减少环境污染,促进土壤健康,保护生物多样性。生物降解地膜使用符合全球碳中和和绿色发展潮流,是推动农业向环保高效方向转型的重要工具。
参考文献:
[1]张生琴,刘斌. 有色地膜覆盖对农业生产及作物生长发育的影响[J]. 农业与技术,2024,44(1):23-26.
[2]岳翔,王金宝,李虹,等. 基于绿色农业视角的生物可降解地膜现状研究[J]. 农业科技与信息,2023(3):90-94.