再生植物纤维地膜的降解实验研究

2076.26 1.6524-0.50.20 1.5748-0.5781.50 1.4272

-0.61

77.03

1.30

1引言

低密度聚乙烯塑料地膜生态稳定性高，留在土壤中的残片不易降解，严重破坏土壤结构，长期使用会造成土地板结，土地通透能力差，影响农作物生长发育和产量，造成农村土壤资源环境保护的巨大压力［1］。植物纤维地膜具有良好的生物降解性能，但高品质植物纤维的价格高，生产的纸地膜会使作物的单位成本同比塑料地膜增加1倍以上。而再生植物纤维原料的价格是高品质植物纤维价格的1/3左右，选用其为原料，同时选择塑料地膜的优良特性指标生产再生植物纤维地膜，可解决农作物的单位成本问题，也符合循环经济建设的发展方向［2-6］。

2

干热老化实验

2.1

实验材料

原色再生植物纤维地膜：规格（40±2）g ·m -2，辽

宁省轻工科学研究院生产。

黑色再生植物纤维地膜：规格（40±2）g ·m -2

，

辽宁省轻工科学研究院生产。

塑料地膜：规格（10±1）g ·m -2，吉林省白山市喜丰塑料股份有限公司生产。

检测环境条件：温度（23±1）℃，相对湿度50%±2%。2.2

仪器设备

电子天平：型号ES-200，量程0~200g ，精度

0.1%，沈阳龙腾有限公司生产。

八蓝恒温烘箱：型号Y802A ，量程50~150℃，精度2℃，常州纺织仪器厂生产。

抗张试验机：型号肖伯尔式，量程0N-300N ，精度0.5N ，日本东洋精机株式会社生产。

SEM 电子扫描显微镜，日本产。2.3实验结果

两种再生植物纤维地膜干热老化实验（105±2℃，72h ），实验依据GB /T 4.1-19标准进行。原色再生植物纤维实验结果见表1。

黑色再生植物纤维实验结果见表2。

再生植物纤维地膜的降解实验研究

王威1宇春玲1卞桂琴1刘宝京1李文军2

（1.辽宁省轻工产品质量检测中心，辽宁沈阳110032；2.中国科学院沈阳应用生态研究所，辽宁沈阳110016）

摘要：介绍了再生植物纤维地膜降解的实验研究方法，检测分析了其干热老化实验结果，选择定量、抗张强度、伸长率为

再生植物纤维地膜的追踪监测指标。在相同的田间实验环境条件下，以塑料地膜为参比，观测再生植物纤维地膜自然降解随时间变化的规律，为其降解的可控性提供实验依据。

关键词：循环经济；再生纸膜；环境保护；地膜降解

Abstract ：The research on degradation of regenerated plant fiber film was conducted,the effects of grammage,tensile index,elongation ratio were investigated by hot degradation test.The results of the test were analyzed comparing with plastic film in the same field experiment so that obtaining the degradation rule of the plant fiber film with time and providing pilot basis for controlling the mulching plant fiber film degradation.K ey word s ：circular economy ；regenerated mulching film ;plant fiber ；environmental protection ；mulching film degradation 中图分类号：X53文献标识码：A 文章编号：1674－1021（2009）07-0029-02

收稿日期：2009－04－24；修订日期：2009-06-10。

作者简介：王威，男，1962年生，工程师，主要从事纸和纸制品检测及特种纸研究。

表2黑色再生植物纤维地膜干热老化实验结果时间/h 定量递减差/（g ·m －2）抗张指数（纵）/（N ·m ·g -1）伸长率（纵）/（%）

0078.48 1.8524-0.6684.04 1.8348-0.8482.01 1.8272

-0.87

79.74

1.

29

粗纤维测定仪http://www.grainyq.com/product/94.html

3田间应用实验

3种地膜土壤下田间降解实验。

田间实验地点：辽宁省阜新县中国科学院沈阳应用生态研究所试验基地。

田间实验观察及检测时间：2007年4—8月。

其测试条件及检测主要仪器与干热老化实验中的内容相同。

实验结果见表3。

时间/d 定量（原）/

（g·m－2）

抗张强度（原）/

（kN·m－1）

伸长率（原）/

（%）

定量（黑）/

（g·m－2）

抗张强度（黑）/

（kN·m－1）

伸长率（黑）/

（%）

定量（塑）／

（g·m－2）

抗张强度（塑）/

（kN·m－1）

伸长率（塑）／

（%）

表33种地膜土壤下田间降解实验结果

1 7 14 21 28 35 4

2 49 56 6

3 7040.1

41.0

43.1

40.5

39.8

37.5

36.6

35.2

26.6

17.7

2.33

2.25

1.43

1.32

0.45

0.42

0.26

0.20

0.13

1.7

1.0

0.4

0.4

0.2

40.2

41.7

43.8

42.0

41.6

39.5

37.3

33.4

27.1

20.0

3.86

3.11

1.58

0.48

0.43

0.35

0.26

0.22

0.18

1.9

1.2

0.6

0.3

9.8

9.8

9.7

9.8

9.7

9.7

9.8

9.6

9.7

9.7

9.7

0.22

0.22

0.22

0.22

0.23

0.21

0.22

0.21

0.21

0.21

—

157

157

157

155

156

156

144

122

122

122

122

研究人员还使用SEM电子扫描显微镜观察了覆膜前后再生植物纤维地膜（土壤表面）的微观变化。植物纤维地膜土壤表面田间降解状态效率结果见表4。

4结语

（1）两种再生植物纤维地膜的72h干热老化实验结果，定量降低为0.61g·m－2和0.87g·m－2，抗张指数24h加热熟化后下降12.17和4.30N·m·g-1，伸长率随时间递减。数据表明，两种再生植物纤维地膜在实验室无土条件下，（105±2℃，72h）连续加热，其3项指标均可下降。

（2）两种再生植物纤维地膜土壤下的田间实

验结果表明，在覆膜后8~10周后基本完成降解。塑料地膜在土壤下的田间实验结果表明，其在1~7周指标有微小的波动，7周后指标稳定，没有再降解趋势。

（3）两种再生植物纤维地膜在土壤表面的观测结果表明，在土壤表面的降解速度低于土壤下的降解速度，土壤表面降解可在4个月左右完成。塑料地膜在土壤表面的降解无结果。

参考文献

［1］刘清.我国农膜土壤污染的现状、原因与治理措施［J］.环境污染与防治，1993，15（4）.

［2］吴超.可生物降解淀粉PE农用地膜的研制［J］.上海化工，1991（3）.

［3］贾原媛.可降解的农用地膜［J］.纸和造纸，1995（5）.

［4］周景辉.纸地膜的研究及应用概况［J］.中国造纸，2002（5）.［5］周文春.环保型麻纤维纸地膜的研究开发分析［J］.中国麻业，2002（2）.

［6］伸性纸袋纸.中华人民共和国轻工行业标准［S］.QB/ T1460-1992.

表4植物纤维地膜土壤表面田间降解状态观察结果

覆膜时间/d

20

30

45

70

100

120生育期

苗期

苗期

拔节期

抽雄期

灌浆期

成熟期

降解情况

地膜边缘孔洞多，直径0.2～0.5cm

膜表面出现孔洞，边缘处孔洞部分大块裂开

地膜变脆，碎块贴于地面

地膜裂成块状，变薄，贴于地面

地表只有很少量的小块残膜

地表地膜残留量基本为0

30环境保护与循环经济