來源： 2025-10-14 14:42:43
近日，中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所節(jié)水新材料與農膜污染防控團隊通過薈萃（Meta）分析方法評估了全球范圍內農用塑料地膜的可持續(xù)性權衡。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量和環(huán)境表現(xiàn)方面進行全面比較的研究。相關研究成果發(fā)表在《Journal of Cleaner Production》上。
地膜覆蓋技術從有機材料向合成材料迭代，已成為提高農業(yè)生產力、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，被視為聚乙烯覆蓋膜（PM）的重要替代選擇。現(xiàn)有研究雖已量化農用塑料地膜的農藝效益，也對比了 BDM 與 PM 的材料特性、農藝表現(xiàn)及環(huán)境影響，但缺乏二者多指標的系統(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，研究表明：
BDM與PM均能顯著提升作物產量（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（-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，未來研究應致力于提升BDM的耐久性與農藝表現(xiàn)，拓展其在不同作物與區(qū)域的應用范圍，并推動PM的回收與循環(huán)利用，以實現(xiàn)更好的可持續(xù)性權衡。該研究為BDM作為全球可持續(xù)農業(yè)工具的推廣提供了科學依據(jù)。
該研究得到國家重點研發(fā)計劃項目、內蒙古自治區(qū)科技計劃項目等項目的資助。
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