可生物降解材料及其在农业生产中的应用_谭志坚

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1、Vol.42No.2(Sum.262)生物与降解材料February2014文章编号：1005-3360（2014）02-0083-07可生物降解材料及其在农业生产中的应用BiodegradableMaterialsandTheirApplicationinAgriculturalProduction(1)谭志坚，王朝云，易永健，汪洪鹰，李懋，周晚来，谭石勇(1)TanZhijian,WangChaoyun,YiYongjian,WangHongying,LiMao,ZhouWanlai,TanShiyong-中国农业科学院麻类研究所，湖

2、南长沙410205-InstituteofBastFiberCrops,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Changsha410205,China摘　要:介绍了几种常见的可生物降解材料，并综述了其在农业生产中的应用，最后展望了可生物降解材料的应用前景。Abstract:Severalkindsofbiodegradablematerialswereintroducedandtheirapplicationinagriculturalproductionwassummarized.Finallythe

3、irapplicationofbiodegradablematerialsinthefuturewasprospected.关键词:生物降解材料；环保；农业生产中图分类号:TQ324.8文献标识码:AKeywords:Biodegradablematerials;Environmentalprotection;Agriculturalproduction[4]在现代工农业生产中，高分子合成材料因其具碳、甲醇、水、无机化合物或者基质。图1展示了[5]有质量轻、力学性能好、化学性能稳定以及价格低可生物降解材料在有氧条件下的降解机理。生廉等优点

4、，已经成为社会发展的一个支柱产业，进物降解材料的获取渠道为从有机资源中萃取的高[1-2]入到了人类活动的各个领域。然而，高分子材分子聚合物，比如专用作物、农业和工业的废料、海料在给人类带来各种便利的同时，也制造了大量的藻等；从有机资源中的单体合成的聚合物以及微生“白色污染”，对地球上的生物生存和可持续发展带物合成的聚合物或者单体。另外，生物降解材料中来了很大威胁。高分子材料的原料主要来自于石可添加一些有机质，比如添加增加土壤肥力的食物[6]油，而随着石油资源的日益枯竭，寻找可替代的材和蔬菜残渣、粪便等。[3]料已经迫在眉睫。可生物降解材料

5、可以解决高可生物降解材料在农业领域有着广泛的应用，分子合成材料带来的问题，其定义为来源于生物比如地膜覆盖，高、低大棚，温室，青贮饲料包装袋，资源中的有机大分子化合物，通过微生物(细菌、真昆虫信息素包装材料，肥料、杀虫剂、激素和种子的菌、霉菌、藻类等)的活动使其能够分解成二氧化包覆膜，水果套袋，移栽的育秧盆等。然而，目前在这些应用领域所使用的材料绝大部分是不可降解材料，对环境造成了一定的污染，影响了农业的可持续发展。也正因为如此，可重复利用和可降解材料成为可持续发展农业的一个重要指标。越来越多的科研工作者致力于研究新型可重复利用的塑料制品以

6、及可生物降解的环保型材料。本文在此基础上综述了几种常见可生物降解材料以及其在农业生产中的主要应用。图1有氧条件下可降解材料的生物降解机理Fig.1Biodegradationmechanismofbiodegradablematerialunderaerobicconditions1几种生物降解材料基金项目：国家麻类产业技术体系项目(CARS-19-08B)收稿日期：2013-09-29作者简介：谭志坚(1985—)，男，博士，主要研究方向为植物纤维质产品开发和应用。(1)通讯联系人，ibfcwcy@139.com83可生物降解材料及其在

7、农业生产中的应用到目前为止，科研工作者已研制出多种可降解塑料时需要添加一定的助剂或者对淀粉进行物理、型材料，其中包括天然高分子材料(淀粉、纤维素、化学改性，使材料的兼容性更好，并且能够降解完甲壳素等)以及通过化学、生物方法合成的降解材全。料。图2例举出常见的一些降解材料及其衍生物，(2)淀粉共混型塑料淀粉混合生物降解材料其中化学合成的可降解材料有聚乙烯醇(PVA)，是将淀粉与其他可降解高分子材料混合，其中淀粉聚乳酸(PLA)，聚己内酯(PCL)，聚丁二酸丁二醇含量占绝大多数。目前最成功的是由改性淀粉与酯(PBS)，聚(丁二酸丁二醇酯-己二

8、酸丁二醇酯)可生物降解或可水溶性塑料共混制成的生物降解®(PBSA)等；生物合成的可降解材料有聚羟基脂肪酸薄膜，如意大利开发的“Mater-Bi”产品，它是一种酯(PHA)，聚羟基丁酯(PHB