兰大研究团队在地膜污染评估与治理方面取得重要进展
目前，我国地膜使用量超135.7万吨，覆盖面积2.61亿亩。在西北干旱与半干旱农业区，全膜垄沟覆盖栽培技术具有抑制土壤水分蒸发、提高生长前期土壤温度、防治杂草和病虫害等诸多优点。过去20多年，全膜覆盖栽培技术达到大面积推广和应用，为国家粮食安全和脱贫攻坚做出了巨大贡献。但长期全膜覆盖带来了新的挑战，残膜、塑化剂和微塑料等次生污染物逐年递增。如何实现地膜减量不减产、同时提高水分利用效率和土壤健康是重大实践需求，也是新形势下黄河流域高质量发展和生态保护的重大问题。
兰州大学生态学院熊友才教授联合云南大学、甘肃省农科院和天水师范学院的同行开展合作研究。该研究团队在黄土高原雨养农业区创新性地采用隔沟覆膜和免耕相结合的方法，增加雨水入渗的同时从时间和空间尺度实现地膜减量1/3至1/2。
图为农田残膜和微塑料污染现状。
该研究的主要目标是在地膜减量背景下，既保留部分抑蒸等功能，又通过改善当值生长季雨水利用的办法，改善作物根区土壤水分条件和地气交换过程，从而促进作物生长和水分利用，达到地上和地下部分良性互动，提升土壤质量。由于在生长季尺度上土壤水分有效性提高，土壤AM真菌丰度显著提高，并有效地促进土壤养分循环(C/N/P)和作物吸收利用。该研究首次揭示了地膜减量不减产的关键影响因素和根土系统调控机理。在当前地膜污染防控和生态文明建设背景下，该技术有望成为提高水资源利用效率和稳定作物生产的一种有前景的解决方案，为旱地雨养农业区作物高产稳产和土壤可持续管理提供新的科学依据。
熊友才教授领衔的农业生态与可持续性研究团队长期从事农田地膜污染评估与治理方面的基础研究。在2021年，团队首次提出常规聚乙烯地膜和生物降解地膜残留对作物生产效益影响相似的观点。同年，团队探索了关于LDPE残膜和PLA生物降解膜残膜在土壤中的命运以及其对土壤结构的影响这一科学问题。在相关评估工作的基础上，研究团队提出了多种地膜污染治理方案。