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本項目基于熱氧催化劑的可控降解母粒配方的設計，開發(fā)一種新型可控降解農膜制品。為提高農膜的降解可控性，項目針對北疆主要植棉區(qū)氣候環(huán)境特點，建立生態(tài)區(qū)氣候環(huán)境因子和農膜降解規(guī)律之間的內在關系，以實驗室模擬和大田觀測相結合的方法，開展覆膜區(qū)各環(huán)境因素與農膜降解速率變化規(guī)律實驗研究，建立農膜降解模型和生產施用推薦決策支持系統(tǒng)，實現因地制宜、一區(qū)一配方、精準施用、降解可控。

一、項目方向的確立
新疆是我國重要的棉花生產基地，廣泛采用膜下滴灌模式，但帶來的白色污染已經成為制約現代農業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。為此，政府、企業(yè)、科研院所進行了大量的研發(fā)和投入，其中可降解農膜是重要的解決方案之一，雖已開展了二十余年的應用和示范工作，但至今未能大規(guī)模推廣使用。項目團隊在認真調研的基礎上，剖析了前人工作的成敗，從而確立了項目研究方向：提出了以基于熱氧催化劑可降解母粒設計合成出發(fā)，引入生態(tài)區(qū)氣候環(huán)境因子，建立其與可降解農膜結構、配方、加工和生產施用的內在聯系，以提高可降解農膜的降解可控性。
二、項目研究內容
1、可控降解母粒及農膜產品生產工藝研究：
合成功能性熱氧催化劑，設計配方制備可控降解母粒，并進行工藝優(yōu)化，獲得原料處理、混料時間和順序、不同模塊溫度、擠出速率等相關參數；將可控降解母粒加入聚烯烴制得可控降解農膜產品，獲得吹膜工藝參數，農膜制品進行檢驗，產品質量達到國家相關標準。
2、可控降解農膜人工耐老化試驗和堆肥試驗研究：
研究可控降解農膜人工老化和降解過程，獲得人工加速老化和降解的試驗數據，預測農膜在自然條件下的降解周期，為田間試驗提供參考。包括人工模擬老化試驗和堆肥試驗。人工模擬老化試驗是對不同可控降解農膜樣品在紫外線耐侯實驗機中進行照射，定時觀察每個樣的表觀現象，同時取樣進行紅外測試，并根據紅外光譜圖計算羰基指數，從而得出樣品隨時間變化的光降解曲線；堆肥試驗是在模擬的需氧堆肥條件下，測定試樣最終需氧生物分解能力。根據實際測量的總有機碳（TOC）含量可以計算出二氧化碳的理論釋放量，得出可控降解農膜的生物降解率。
3、不同生態(tài)區(qū)可控降解農膜光降解和生物降解過程實驗研究：
研究在不同的試驗區(qū)，可降解地膜暴露在外的部分在不同日照時間、紫外光強、溫度、濕度條件下的降解過程，取得相關數據和農膜樣品，分析降解率的時空變化情況；同時，研究在不同的試驗區(qū)不同土壤質地、土壤溫度、酸堿度、鹽度分布對于可降解地膜生物降解過程的影響，建立土壤中降解農膜的降解率在不同季節(jié)的變化規(guī)律。
4、新疆主要植棉區(qū)可控降解農膜的降解機理模型和生產施用推薦決策支持系統(tǒng)的建立：
根據新疆主要植棉區(qū)日照時間、溫度、濕度、鹽度等變化的特點，匯總數據分析，確定模型參數，探明可控降解農膜的降解規(guī)律，建立可控降解農膜降解機理模型。根據各地不同日照時間、紫外光強、溫度、濕度等因素，建立一個實際所需誘導期數學模型。
根據可控降解農膜的降解規(guī)律、不同地域條件降解模型及確定的相關實驗參數，制定不同地域條件下降解農膜的生產技術方案用于指導生產配方及工藝，并編寫基于windows平臺下的可控降解農膜生產施用推薦決策支持系統(tǒng)。
5、可控降解農膜的應用示范：
與相關公司進行合作，在新疆兵團團場做可控降解農膜應用示范工作，為地方提供技術支持，協(xié)同相關團場建立了研究示范基地，已在兵團農五師81、84、89、90團植棉區(qū)進行了應用和示范，取得了理想的效果，得到了廣大棉農的好評。
三、項目分工
本項目主要分為四個方面：可控降解母粒及農膜產品生產工藝研究、可控降解農膜人工耐老化試驗和堆肥試驗研究、不同生態(tài)區(qū)可控降解農膜光降解和生物降解過程實驗研究、信息的采集分析及模型的建立。我們每個人重點負責一塊兒，但分工不分家，仍通力合作完成了項目。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎
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