新天工開物︱秸稈“伏地膜”，真能做到功成身退

在哈利·波特的魔法世界，伏地魔是令人聞風喪膽的大魔頭。農田里也有“伏地膜”，它是能促進農作物茁壯成長的好幫手。

傳統地膜一般用不可降解塑料制成，回收難度大，殘留在農田會危害土地質量，污染生態環境。即使現在有了可降解地膜，價格也非常昂貴。

科研人員對秸稈成分進行提取。采訪對象供圖

華中農業大學團隊發揮奇思妙想，對另一種同樣難以處理的農作物秸稈施以“魔法”，讓它變成可生物降解的環?！胺啬ぁ保皇B解決了兩種困擾農業生產和生態環境的大難題。秸稈地膜的成本很低，比目前市場上的其他生物降解地膜便宜近一半。

【研發者說】

華中農業大學教授、湖北洪山實驗室研究員 李強

地膜是農業種植常用的工具之一，具有保溫增墑、壓鹽抑草的作用，可以顯著提升農作物產量。傳統地膜是用不可降解聚乙烯塑料制成，如果殘留在農田中，會造成土壤板結，農業水土環境污染，影響糧食產量。我國農作物地膜覆蓋面積近3億畝，每年要用掉160多萬噸地膜。

我們研發的秸稈地膜實現低成本、高性能、多功能，能為農作物撐起一把防水、透氣、防暴曬的“保護傘”。同時，它還充分利用秸稈組分的生物特性，顯著促進農作物生長發育，讓農戶節水節肥節藥。

秸稈“不值錢”，它制成地膜的成本比現有其他生物降解地膜成本低40%，與傳統塑料地膜價格相當。但更重要的是，秸稈地膜對農田無害，不再需要采后回收。我們通過對秸稈的超微分子結構進行調控，能根據農作物的覆膜需求訂制地膜的降解周期。時辰一到，它便功成身退，化作“春泥”。

我從事生物降解環保材料研究多年。2019年，我偶然聽同事“吐槽”，地膜回收難是一樁在世界范圍都還未有效解決的問題，問我有沒有適合的可降解材料，能代替塑料來制作地膜。我腦海中一下想到秸稈。

秸稈體內有個“大寶貝”——木質素。我們發現，它不僅有助地膜材料塑化成型，它還能顯著促進作物生長發育。作為土壤有機質組分，木質素還田后可顯著肥田。

然而，在研究中我們需要克服秸稈的一個巨大短板，它成膜性很差。

經過幾年研究，我們通過細胞壁工程化，從分子層面調控了秸稈的超分子結構，實現了其與其他生物降解高分子的有效結合，終于實現秸稈復合吹塑成膜。目前，我們通過提取秸稈里的不同成分，制作出了黑色控草膜和白色地膜。玉米、水稻、煙草等常用黑膜，甘蔗、棉花等常用白膜。

李強教授團隊用秸稈制作成的地膜。采訪對象供圖

秸稈地膜的制作方法并不復雜，在傳統制膜設備的基礎上略加改進就能實現，這讓秸稈地膜在制造市場也能有很高的接受度。

用于制作秸稈地膜的設備。采訪對象供圖

今年，我們在全國多個省份的農田里進行了田間試驗，包括新疆棉花和玉米，云南的玉米、煙草和甘蔗，湖北的水稻和油菜的覆膜試驗，增產增收效益顯著，省肥、省藥、省人工，反響非常好。

李強教授團隊在進行秸稈地膜的制作。采訪對象供圖

【大眾點評】

湖北蘄春縣云杰再生稻專業合作社聯合社 呂云清

我們以前想用但又怕用地膜，主要是因為塑料的東西清理起來麻煩，后期不弄干凈，對農田危害很大。

今年4月，我們在再生稻田里鋪上了李強教授團隊的秸稈地膜，效果讓我們感到意外。蓋了膜和沒有蓋膜的水稻，長勢和高度明顯不同。田里沒有雜草了，不用再人工除草或打除草劑，而且肥料沒有流失，我們不用再多追一次肥。這種膜還防蟲害，效果顯著。

李強教授團隊在做田間試驗。采訪對象供圖

這幾天，水稻正好在收割中，我們預計產量可以增高10%到15%，這是非常可觀的。神奇的是，現在田里的地膜已經在降解中了，部分地膜已經化為粉末，肉眼不可見。秸稈地膜成本也不高，大家的評價都特別好。我們會和李強教授團隊保持緊密合作。

（長江日報記者陳曉彤 通訊員晏華華 整理 動圖：張莉）