新天工开物︱秸秆“伏地膜”，真能做到功成身退

在哈利·波特的魔法世界，伏地魔是令人闻风丧胆的大魔头。农田里也有“伏地膜”，它是能促进农作物茁壮成长的好帮手。

传统地膜一般用不可降解塑料制成，回收难度大，残留在农田会危害土地质量，污染生态环境。即使现在有了可降解地膜，价格也非常昂贵。

科研人员对秸秆成分进行提取。采访对象供图

华中农业大学团队发挥奇思妙想，对另一种同样难以处理的农作物秸秆施以“魔法”，让它变成可生物降解的环保“伏地膜”，一石二鸟解决了两种困扰农业生产和生态环境的大难题。秸秆地膜的成本很低，比目前市场上的其他生物降解地膜便宜近一半。

【研发者说】

华中农业大学教授、湖北洪山实验室研究员 李强

地膜是农业种植常用的工具之一，具有保温增墒、压盐抑草的作用，可以显著提升农作物产量。传统地膜是用不可降解聚乙烯塑料制成，如果残留在农田中，会造成土壤板结，农业水土环境污染，影响粮食产量。我国农作物地膜覆盖面积近3亿亩，每年要用掉160多万吨地膜。

我们研发的秸秆地膜实现低成本、高性能、多功能，能为农作物撑起一把防水、透气、防暴晒的“保护伞”。同时，它还充分利用秸秆组分的生物特性，显著促进农作物生长发育，让农户节水节肥节药。

秸秆“不值钱”，它制成地膜的成本比现有其他生物降解地膜成本低40%，与传统塑料地膜价格相当。但更重要的是，秸秆地膜对农田无害，不再需要采后回收。我们通过对秸秆的超微分子结构进行调控，能根据农作物的覆膜需求订制地膜的降解周期。时辰一到，它便功成身退，化作“春泥”。

我从事生物降解环保材料研究多年。2019年，我偶然听同事“吐槽”，地膜回收难是一桩在世界范围都还未有效解决的问题，问我有没有适合的可降解材料，能代替塑料来制作地膜。我脑海中一下想到秸秆。

秸秆体内有个“大宝贝”——木质素。我们发现，它不仅有助地膜材料塑化成型，它还能显著促进作物生长发育。作为土壤有机质组分，木质素还田后可显著肥田。

然而，在研究中我们需要克服秸秆的一个巨大短板，它成膜性很差。

经过几年研究，我们通过细胞壁工程化，从分子层面调控了秸秆的超分子结构，实现了其与其他生物降解高分子的有效结合，终于实现秸秆复合吹塑成膜。目前，我们通过提取秸秆里的不同成分，制作出了黑色控草膜和白色地膜。玉米、水稻、烟草等常用黑膜，甘蔗、棉花等常用白膜。

李强教授团队用秸秆制作成的地膜。采访对象供图

秸秆地膜的制作方法并不复杂，在传统制膜设备的基础上略加改进就能实现，这让秸秆地膜在制造市场也能有很高的接受度。

用于制作秸秆地膜的设备。采访对象供图

今年，我们在全国多个省份的农田里进行了田间试验，包括新疆棉花和玉米，云南的玉米、烟草和甘蔗，湖北的水稻和油菜的覆膜试验，增产增收效益显著，省肥、省药、省人工，反响非常好。

李强教授团队在进行秸秆地膜的制作。采访对象供图

【大众点评】

湖北蕲春县云杰再生稻专业合作社联合社 吕云清

我们以前想用但又怕用地膜，主要是因为塑料的东西清理起来麻烦，后期不弄干净，对农田危害很大。

今年4月，我们在再生稻田里铺上了李强教授团队的秸秆地膜，效果让我们感到意外。盖了膜和没有盖膜的水稻，长势和高度明显不同。田里没有杂草了，不用再人工除草或打除草剂，而且肥料没有流失，我们不用再多追一次肥。这种膜还防虫害，效果显著。

李强教授团队在做田间试验。采访对象供图

这几天，水稻正好在收割中，我们预计产量可以增高10%到15%，这是非常可观的。神奇的是，现在田里的地膜已经在降解中了，部分地膜已经化为粉末，肉眼不可见。秸秆地膜成本也不高，大家的评价都特别好。我们会和李强教授团队保持紧密合作。

(长江日报记者陈晓彤 通讯员晏华华 整理 动图：张莉)

编辑：陈琦