主要完成单位：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所、山东天壮环保科技有限公司、新疆农垦科学院、北京理工大学、金发科技股份有限公司、广东上九生物降解塑料有限公司、新疆石河子农业科学研究院

主要完成人员：严昌荣、何文清、梅旭荣、张青山、王丽红、曹肆林、祝光富、徐依斌、王序俭、周经纶、

               刘  爽、刘  勤、刘恩科、李云政、吕  军

起 止 时 间：2007年01月—2014年12月

获 奖 情 况：2014-2015年度中华农业科技奖科研成果类二等奖

内 容 提 要：

地膜是我国重要农资产品，年用量130万吨以上，覆盖面积超3亿亩，地膜覆盖对保障我国粮食安全起到极为重要的作用。但同时，地膜残留污染也呈日趋严重态势，破坏土壤结构，阻碍土壤水肥运移，影响微生物活动和作物生长发育。10年来，以解决地膜残留污染为目标，项目开展了系统研究工作，在残膜污染特点、区域分异特征及影响因素；地膜覆盖适宜性评价的技术与方法；可降解地膜材料、催化技术、工艺与设备；与农事结合的残膜回收机具等方面具重大突破。

1、首次探明了地膜残留污特点及空间分异特征，揭示了其危害和机理。长期覆膜农田均存在残留污染，残留量在71.9~259.1 kg/hm²，且主要分布在0-30cm耕层；西北、华北和东北风沙区是地膜残留污染严重区域，其中新疆最严重，残膜量达259.1kg/hm²；覆膜年限、方式和投入量、经营规模及回收措施是影响地膜残留量主要因素。残膜阻碍土壤水肥运移及作物生长，严重污染可导致作物大幅减产。残膜中添加剂等化学物质对环境和作物影响很小。

2、突破降解材料合成技术和设备工艺，研制出降解地膜新产品。研发了PBS，PBAT，PBSA等脂肪族-芳香族共聚脂系统集成技术，双金属复配纳米级催化剂、聚合物分子链支化结构控制技术等，建立了1条万吨级能合成不同高分子结构聚酯的生产线；研制了兼具有助氧化功能和生物降解促进功能的氧化-生物双降解催化剂；突破了多羟基聚酯单体制备技术和工艺。研发了3种不同基材的新型可降解地膜35种，8种实现规模化生产，增温保墒性能与国外同类产品一致，而成本降低50以上。

3、系统揭示了我国地膜应用的变化特点，建立了地膜适宜性评价体系。首次提出并定义了地膜安全覆盖期及地膜使用强度新概念。明确20年我国地膜使用强度已增加了3-10倍，东北花生、西北玉米和棉花、华北棉花和西南烟草种植区是高强度应用区，绘制出全国地膜使用强度分布图。制订了我国4大区域6种作物地膜安全覆盖期表，构建了可降解地膜适宜性评价体系。

4、率先提出了农事操作与地膜回收相结合的研发理念，研制了多种新型地膜回收联合作业机具。根据生产实际，创新性的研发了4SJ-2.0残膜回收与茎秆粉碎联合作业机，4SZ-3.0收膜整地联合作业机和1QZ-5.4清膜整地联合作业机等，实现农事操作与地膜回收的有机结合，回收率达80以上，节约回收成本30-50元/亩。并在西北其他省区得到应用。

发表论文53篇（SCI/EI 20篇），出版专著5部；获得专利28项（发明12项，实用新型16项）；软件专著权1项；制定标准12项（国标3项）。

本成果为国家地膜残留污染防控提供了技术支撑，促进了地膜残留污染防治技术的研究与应用。2012-2013两年中，5家企业新增产值6.31亿元，新增利润0.82亿元。关键技术和产品在西北、华北、东北和西南广大区域得到应用，面积近600万亩，经济效益和社会效益显著。成果总体达到国际先进水平。