地膜是現代農業穩產高產、高水平標準化種植的一大“神器”,它能增溫、保熵、保肥增效,使用廣泛。省科學院生物工程研究所研發的全生物降解地膜近日在位于惠州博羅的我省最大的冬種馬鈴薯生物降解地膜覆蓋栽培技術示范基地通過了現場測定,技術的經濟性、環保性以及在提升馬鈴薯品質等方面的示范效果得到了參會專家的高度評價。
2021惠州市博羅縣冬種馬鈴薯生物降解地膜覆蓋栽培技術專家現場測定會合影
該技術團隊負責人謝東高級工程師說:“傳統塑料地膜在作物收獲后仍難以降解,大量殘留的地膜對土壤造成嚴重污染和損害。研發并應用全生物降解地膜替代不可降解塑料地膜,攻克農田地膜污染防治難關,服務鄉村振興戰略,為我國農業可持續發展做貢獻,是我們團隊的目標和奮斗方向?!边@是謝東從事環保材料研發的第15個年頭。
回望來路,不忘初心
2006年,謝東考入華南理工大學,進入賈德民教授團隊攻讀材料學碩士,當年導師與他討論畢業論文選題的情景仍然記憶猶新。謝東回憶,當時導師給了他幾個課題進行選擇,其中一個是“基于改性淀粉的生物降解復合材料制備及結構性能研究”,一下就激起了他極大的興趣。傳統塑料在自然環境中降解需要上百年時間,如果人類對塑料重使用而輕回收,必將造成嚴重的環境污染,最終威脅到人類生存和發展?;凇翱缮锝到獾乃芰媳貙⑹撬芰瞎I未來發展的重要方向”這一判斷,謝東堅定地選擇了這個課題。那時,生物降解材料還屬于一個前沿的研究領域,其衍生產品的市場需求基本屬于空白,雖然客觀面臨著研究方向就業難的風險,但謝東堅信,這是意義深遠、值得他奮斗一生的事業!
謝東團隊開展農田地膜污染調研及生物降解地膜推廣應用
畢業后謝東到省科學院生物工程研究所工作。生物工程所前身是廣州甘蔗糖業研究所,當時有很多人甚至導師都對他的就業選擇不太理解,問他“一個學高分子材料專業的到甘蔗糖業研究所能干啥?”他的回答是——因為這里有一個專門研究功能性環保地膜的團隊!地膜作為我國農業種植領域廣泛推廣使用的技術,存在重使用、輕回收,白色污染嚴重的突出問題,農田地膜殘留污染的治理已經到了刻不容緩的地步。他決心學以致用,研發出可生物降解地膜代替傳統不可降解地膜,解決農田地膜白色污染。
生物工程所開展的博羅縣東部示范基地田間應用研究
道阻且長,行則將至
懷揣理想的謝東對工作投入萬分熱忱,但很快他就發現,“理想是美好的,現實是骨感的”。在當時,生物降解材料沒有太多市場需求,市面上能夠找到的實驗原材料屈指可數,而且多數生物降解材料加工性能差,使用性能更差,不是加工不出薄膜產品就是加工出來的薄膜沒有應用價值,他的很多研發想法距離實驗落地還有很長的路要走。
“世上無難事,只要肯攀登”,國內的生物降解材料性能不穩定,謝東就加強跟國際上全球領先的降解材料生產企業建立緊密的合作關系,生物降解地膜的穩定性加工問題在謝東的不懈努力下一步一步解決了。
謝東團隊與國際全球領先的降解材料生產企業建立緊密的合作關系,開展生物降解地膜吹塑成型加工技術研究
生物降解材料由于在使用過程中對環境影響因素敏感,在應用過程中極易出現因降解速度快而影響作物生長發育的情況,對農作物的生長安全性造成重要影響。謝東敏銳地發現了其中的核心關鍵——要實現生物降解地膜的規?;瘧?,必須突破生物降解地膜在不同應用場景中的可控降解技術。于是,謝東迅速帶領團隊成員從降解機理出發,針對引起生物降解材料降解速度過快的主要影響因素,開展生物降解復合材料改性技術研究,并針對生物降解地膜不同應用場景的要求,設計調控降解速度的功能性疊加助劑解決方案。
功夫不負有心人,通過連續多年、多作物、多實驗點的應用效果驗證、技術方案調整和優化,謝東團隊根據華南地區作物生長環境和生理特性研發的,擁有多項自主知識產權的生物降解地膜技術在廣東省內部分區域的適宜作物陸續實現了大面積的成功應用。
謝東團隊收割馬鈴薯現場
抓住契機,學以致用
隨著環保意識加強,由傳統地膜殘膜造成的農田地膜白色污染逐步引起了社會廣泛關注。2017年,習近平總書記提出了“綠水青山就是金山銀山”的生態文明發展理念?!稗r田地膜污染防治是我們十幾年如一日做的專業工作,我們感覺生物降解地膜技術遇上了重要發展契機!”謝東說。
2019至2020年,國家有關部委連續發布了加快推進農用地膜污染防治和加強塑料污染治理的意見,鼓勵推廣生物降解地膜。廣東省農業農村廳迅速全省范圍內啟動了農田地膜污染治理工作,成立了省種植業綠色發展技術專家組,謝東受聘為專家組農膜安全使用及全生物降解地膜領域的專家,參與對我省地膜回收和全生物降解地膜示范推廣工作調研并建言獻策。
謝東團隊開展農膜回收及生物降解地膜推廣應用
2020年對于謝東團隊推廣生物降解地膜技術是具有重要意義的一年。謝東總結團隊在地膜領域多年的實戰經驗,提出“結合農藝措施規?;茝V應用全生物降解地膜”的建議被省發改委等部門采納,為我省農田地膜污染防治做出了積極貢獻。謝東團隊不僅連續多年承擔農業農村部和省農業農村廳地膜污染防治項目任務,在省內開展全生物降解地膜的試驗示范及環境效應評價工作,其團隊研發的生物降解地膜技術也被惠州市、陽江市、韶關市、河源市等農業推廣部門以及湛江農墾等多家企業引進并推廣。2020年10月,謝東團隊與國外龍頭企業攜手攻關,研發更多綠色環保的生物可降解農用制品,為環保農業創造更多可能。
漫漫長路,上下求索
目前,謝東團隊研發的生物降解地膜覆蓋栽培技術已在廣東、海南等地區累計試驗示范面積達5000畝,推廣面積達10萬畝,馬鈴薯、甘蔗、玉米、菠蘿、香芋等20多種作物上取得了較好的應用效果并獲得用戶認可,榮獲多項生物降解地膜技術推廣成果獎,成為我省乃至全國全生物降解地膜替代技術研究與推廣應用領域一支重要的科技力量。
謝東接受媒體采訪,介紹農田地膜污染防治技術
“路漫漫其修遠兮”,生物降解地膜的應用效果還需再進一步擴大應用面積和作物類型中進行驗證;同時生物降解地膜價格仍較高,一些農民朋友用不起或不愿意用?!耙獙崿F生物降解地膜技術的真正成功,還需科研工作者們發揚排頭兵精神,不斷攻克技術攻關,同時大幅度降低生物降解地膜的制造成本,讓所有的農民都能用得起生物降解地膜?!边@是謝東面對廣東廣播電視臺記者采訪時的回答,也是他和他的團隊將矢志不渝“上下求索”的奮斗方向。