來源： 2025-10-14 14:42:43
近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所節(jié)水新材料與農(nóng)膜污染防控團隊通過薈萃（Meta）分析方法評估了全球范圍內(nèi)農(nóng)用塑料地膜的可持續(xù)性權(quán)衡。這是首個在全球尺度上對生物降解地膜和聚乙烯地膜在作物產(chǎn)量和環(huán)境表現(xiàn)方面進行全面比較的研究。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Journal of Cleaner Production》上。
地膜覆蓋技術(shù)從有機材料向合成材料迭代，已成為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、減少蒸發(fā)、抑制雜草、降低溫室氣體排放的重要手段。生物降解覆蓋膜（BDM）因其可在土壤中完全降解為二氧化碳（CO?）、水和生物質(zhì)，被視為聚乙烯覆蓋膜（PM）的重要替代選擇。現(xiàn)有研究雖已量化農(nóng)用塑料地膜的農(nóng)藝效益，也對比了 BDM 與 PM 的材料特性、農(nóng)藝表現(xiàn)及環(huán)境影響，但缺乏二者多指標(biāo)的系統(tǒng)評估和系統(tǒng)差異比對。
該研究通過對724篇出版物中的4331個實驗數(shù)據(jù)集進行全球Meta分析，系統(tǒng)比較了BDM與PM在作物產(chǎn)量、水分利用效率（WUE）及溫室氣體排放方面的差異。系統(tǒng)評估了生物降解地膜相較傳統(tǒng)聚乙烯地膜的可持續(xù)性協(xié)同效應(yīng)，研究表明：
BDM與PM均能顯著提升作物產(chǎn)量（分別+27.72%/+29.53%）及水分利用效率（分別+20.28%/+47.27%），并有效削減甲烷通量（分別-31.68%/-48.28%），但均會抬升氧化亞氮（N?O）釋放（分別+8.60%/+24.03%）；
核心突破在于BDM展現(xiàn)出顯著的全球增溫潛勢（GWP）削減效應(yīng)（-18.27%），而PM未見此成效。節(jié)水減排同步指數(shù)（SIWC）分析進一步揭示，BDM在節(jié)水與溫室氣體減排方面具有更高協(xié)同潛力，地膜選擇需權(quán)衡短期效益與長期可持續(xù)性，PM適合短期、資源極度短缺的區(qū)域（如干旱區(qū)），而BDM更適合長期、生態(tài)敏感的區(qū)域（如溫帶和濕潤區(qū)）。
此外，未來研究應(yīng)致力于提升BDM的耐久性與農(nóng)藝表現(xiàn)，拓展其在不同作物與區(qū)域的應(yīng)用范圍，并推動PM的回收與循環(huán)利用，以實現(xiàn)更好的可持續(xù)性權(quán)衡。該研究為BDM作為全球可持續(xù)農(nóng)業(yè)工具的推廣提供了科學(xué)依據(jù)。
該研究得到國家重點研發(fā)計劃項目、內(nèi)蒙古自治區(qū)科技計劃項目等項目的資助。
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