自上世纪70年代末以来，我国引进地膜覆盖栽培技术，并逐渐在玉米、棉花等作物中推广应用，这一技术使我国农作物的产量得到大幅提高，获得显著的经济效益，被人们誉为农业上的“白色革命”。
近年来，由于增产效果明显，地膜覆盖技术在中国农业生产中迅速普及。然而，一些农业生态专家指出，残膜的“白色污染”已经超过了当地农田生态环境所能承受的上限，如不加快治理和防范，农田生态将进一步恶化。一些业内人士对全生物降解农用地膜寄予厚望，表示加快全生物降解农用地膜全国推广有助于破解“白色污染”难题。
从“白色革命”到“白色污染”
在我国，地膜已经成为农业生产的重要物质资料之一，覆盖作物种类也从经济作物扩大到棉花、玉米、小麦等大田作物。这一“白色革命”对保障我国农产品供给和粮食安全作出了重大贡献。
上世纪80年代以后，新疆开始在棉花种植上大范围推广使用地膜覆盖技术。从新疆最北部阿勒泰草原，到冰山林立的帕米尔高原，覆膜播种技术迅速为当地大多数农民所掌握。至2015年末，新疆地膜覆盖面积已达5735万亩，年使用量28万吨，成为国内地膜覆盖种植面积最大、地膜用量最多、普及率最高的地区。
地膜覆盖栽培技术在农业增产中所发挥的巨大作用有目共睹，我国地膜覆盖面积约3亿亩，每年使用量超过120万吨，均居世界第一。然而，地膜的广泛使用也带来了新的问题。目前传统农用塑料地膜材料主要是聚乙烯(PE)，在自然环境条件下难以降解，加之缺乏有效的治理措施，废旧地膜在农田土壤中逐年增多，污染持续加剧。据统计，我国农田每年会新增20万至30万吨不能降解的残留地膜，使土地板结、农作物减产，破坏生态环境。
在新疆棉花主产地之一的石河子市，棉农王高音在结束了一年一度的采棉后，开始第一遍翻地搂膜。最近五年里，棉农越发意识到回收残膜的重要性。“每年至少要在棉花采收后和开春播种前搂两遍膜，否则播种在地膜上作物难以成活。”王高音刚刚采收完150亩棉花，准备在入冬前犁一遍地，将大块残膜回收。这一工作在开春播种前还需再重复一遍，将小片残膜回收，这比此前每亩需要多花费至少13元。
“尽管冬天搂了一次，但每年开春前还能回收至少一尿素袋的残膜。不用地膜就没有产量，但用了以后污染很大。”王高音也曾因为残膜而绝收。他告诉记者，从前并不知道残膜需要回收。“那两年棉花成片死亡，起初以为棉田遭遇病害，后来挖开根茎才发现将种子播在了残膜上。”王高音说，直到最近五年，棉农们才开始实行残膜回收，有意识地回收残膜。但即便如此，由于农用地膜的质量参差不齐，有些次品地膜的回收率还不足五成。
由于传统PE地膜使用废弃后难以彻底回收，在自然环境中难以降解，30多年来的重复使用使新疆农田积累了大量的残膜，残膜污染阻碍土壤毛管水和自然水的渗透，降低土壤通透性，破坏了土壤结构，危害了农村生态环境，影响了农业的可持续发展。2015年底，新疆每亩农田残膜留量尚有12.4公斤，远高于全国平均水平。据测定，播在残膜上的种子，烂种率可达6.92%，烂芽率达5.17%，减产量为12%左右。此外，残膜碎片可能与农作物秸秆和饲料混在一起，牛、羊等家畜误食后造成肠胃功能不良甚至死亡;漫天飞舞的残膜影响环境景观，造成“视觉污染”等。总之，地膜残留已给农业生产和环境造成了严重的不良影响。
然而，随着高新节水技术在新疆的继续推广普及以及增产增收的利益驱使，使用地膜的农田还在逐年增加，治理“白色污染”显得愈发紧迫。正是在这一背景下，中国最大产棉区新疆决定向“白色污染”宣战，出台了一系列残膜回收政策，取得了积极成效。但出于降低成本考虑，大量超薄膜仍被使用到农业生产中。残膜不能完全回收的现状和不可降解的特性制约了农业“白色污染”的进一步根治。
生物降解地膜成本高
由二元酸和二元醇聚合而成的聚酯材料，经吹塑生产的生物降解地膜，使用废弃后能被土壤中的微生物完全生物分解，其降解原理是表面被微生物黏附，微生物以聚酯中的有机碳为营养碳源，在酶的作用下，高分子被分解成分子量较低的碎段，碎段被微生物吸收或消耗，经过代谢最终形成二氧化碳、水、矿物盐和新的生物质，完全被自然界消纳。
“我国拥有自主知识产权的全生物降解农用地膜研发已取得突破性进展，成为研发水平领先的国家之一。”中国塑料加工工业协会降解塑料专业委员会秘书长翁云宣介绍，从新疆、云南、内蒙古、陕西、上海、江苏、浙江和山东等地多种农作物对照试验结果来看，生物降解地膜和传统聚烯烃地膜相比，经农艺措施配合，不但同样起到保温、保墒、增产效果，还可在特定地区、特定气候条件下根据特定作物的生长需要设计控制降解速度，从而使日趋严重的“白色污染”得到有效遏制，实现农业可持续发展。
“传统PE膜几十年甚至几百年不会降解，是造成农业土地‘白色污染’的根源，是看得见的污染;添加型部分降解地膜是不完全降解，崩解成薄膜碎片无法捡拾，是看不见的污染。”新疆蓝山屯河化工股份有限公司研发中心总经理丁建萍介绍，蓝山屯河公司2012年与清华大学合作开发生物降解膜用树脂，开展共混吹膜技术研究，并先后在新疆等全国14个省市试验，效果良好。
经过四年的田间试验，根据新疆蓝山屯河化工股份有限公司在各个种植点的监测数据显示，在作物生长周期结束后，生物降解地膜降解80%以上，且对作物的农艺、生长情况影响不大，加工番茄、马铃薯和甜菜增产可达5%至20%，采用生物降解地膜种植后，土壤微生物数量变化不明显。
翁云宣认为，以生物降解地膜在全国推广应用为突破口，可以促进生物降解塑料在其他领域的广泛应用，从而推动行业整体崛起，使“限塑”、“禁塑”成效更迅速更显著。
然而，由于缺乏明确具体的、可操作性强的限制或禁止法规，全生物降解农用地膜的推广应用步履维艰，更因生产使用成本偏高等原因，市场发育迟缓，前景并不乐观。
“由于生物降解膜的价格过于昂贵，在现有经济条件下，农户的环保意识仍处于萌芽阶段，若缺失政府补贴和政策支持，农户根本没有能力购买。”翁云宣说，生物降解地膜要替代常规普膜成为地膜主流难以实现，在农业生产上全面普及应用还面临许多制约因素。
记者采访发现，目前，推广应用生物降解地膜尚处在小范围试点阶段，未形成规模效应，原料企业研发及推广投入大，使生物降解地膜生产成本高于传统PE膜。
在中粮屯河位于新疆玛纳斯县的一块番茄地里，土壤中传统地膜的残膜随处可见。“以生物降解地膜26元/公斤的价格计算，一亩地成本在120至180元不等，是PE膜的2.5倍，难以被农民接受，加之农民土地流转，并不在乎回收和残留的问题。”中粮屯河综合办主任赵瑞明介绍，这块地由农民手中流转而来，此前地中残膜不少。但采用生物降解地膜进行试验后，记者拨开土壤就可以看到，其中生物降解残膜已逐渐被微生物“蚕食”。
如今，在广泛使用地膜的棉花种植区，大部分农民对可降解地膜也仅处于“听说过”的阶段。在棉农王高音所在的石河子市，王高音也曾听说当地于2016年试验可降解地膜，但认为成本高、降解时间不理想。
翁云宣等业内人士认为，尽管生物降解材料成本较高，但它具有难以替代的诸多优点，美、欧、日等国家地区纷纷出台一系列政策来支持这类新材料的研发、生产和推广应用。
翁云宣介绍，德国和意大利合作推动的环境项目，通过十年的试验证明只要符合欧盟生物降解标准的地膜，可以解决传统地膜的污染问题;而日本于2009年成立了日本生物分解农用材料协会专门研究和推广生物降解地膜的使用，目前生物降解地膜已占日本地膜总量的5%以上。正是这些政策和措施的出台，生物降解材料及农用地膜在欧、美、日等国家地区得到了快速发展和推广应用，从而使生态环境得到迅速改善和有效保护。
加快完善推广应用激励机制
一些业内人士认为，随着生产工艺不断优化，我国目前完全能满足大规模、机械化生产作业，基本形成相对完整的生物降解地膜产业链。对此，业内人士建议加快完善推广应用激励机制，遏制日趋严重的“白色污染”，实现农业可持续发展。
——国家应尽快出台相应政策法规，采取切实可行的措施，进行宣传引导，加强市场监管力度，完善健全推广应用生物降解地膜激励机制。对严重污染环境的产品，完全禁止生产使用;对可用全降解材料替代的老产品提高征收税率，或征收环境资源费，以支持环境友好新产品的研发生产，推动产业升级。
——确立一批具有自主知识产权、掌握核心技术、能带动整个产业健康快速发展的企业，进一步开展新技术新工艺的研发，在确保产品质量和性能的前提下，努力降低产品成本，缩小与传统地膜价格差，提高使用性能。目前仍有必要以产业化专项资金的方式，对重点企业的生产和销售实行资金专项补贴，以解决前期研发生产成本较高的问题。
由于生物降解地膜的价格过于昂贵，在现有经济条件下，农户的环保意识仍处于萌芽阶段，若缺失政府补贴和政策支持，农户根本没有能力购买，生物降解地膜要替代常规普膜成为地膜主流难以实现，在农业生产上全面普及应用将面临许多制约因素。因此，建议生产企业加强合成技术的研发，提高生产技术，扩大规模，提高农户应用生物可降解地膜的积极性。地膜加工企业加强加工技术研发，通过提高共混改性等手段，进一步降低成本和提高生物降解地膜的物理性能。研究在地膜使用集中地建立工厂的可行性。
——建立示范推广专项资金，加大推广应用力度，选择不同地区，针对不同作物扩大试验项目和范围。像推广电动汽车、农用机械那样，采取财政补贴政策，对购买使用降解地膜给予价格补贴，提高农户应用生物降解地膜的积极性和自觉性。
翁云宣等专家建议，在全国范围内根据突出重点区域和重点作物，根据地膜用量、交通便利等综合因素，合理谋划，选择地膜使用较为广泛的省市进行试验示范，在示范应用基础上逐步扩大推广，实现农业可持续发展。
“我国现有地膜使用状况来看，山东、新疆、河北、四川、云南、甘肃、河南、湖南、黑龙江等省市用量较大。因此，可以从以上省市中挑取部分用量较大、气候有代表性的省市进行生物降解地膜的试点应用。”翁云宣建议，主要挑选玉米、棉花、马铃薯、烟草、西瓜等几种比较典型的作物作为研究对象。
——对完全生物降解材料相关原材料进口采用低税率，制定更为合理的出口退税税率，并对生物降解原料、加工、制品及装备等相关企业免收所得税，增值税先征后返;鼓励和扶持生物降解相关优质企业发展，按照新的企业所得税条例规定，实行减免优惠政策;对生产单位进行价格补贴或税收豁免，对使用的农民进行适当补助;建立专项资金，进行技术培训、项目示范及推广应用研究。
——建议有关各方在示范阶段组成联盟运行方式，组建原料企业之间、原料企业与加工企业之间、加工企业与农户之间、农户与回收单位，以及企业、农户、协会以及科研单位之间的联盟，使得从生产到应用，从应用到处理和评价，成为一个运行有效的网络，从而使得生产、应用、回收、降解等形成多方联动格局。
