除草地膜的新发明：自动施药，提高产量

项目名称：一种新型高效除草地膜

发明人：毕贤俊 胡众鑫

2008年5月1日，毕贤俊和胡众鑫到河北省迁安市五重安乡东陈庄村度假。那里多种植花生，但因为杂草导致花生减产。他们看到地里人工喷施农药和除草给农民带来劳累和药害。毕贤俊和胡众鑫看到田里有破烂的塑料薄膜，就问大伯，大伯告诉他们地膜覆盖能增加产量。他们当时就想要是把地膜粘上农药，达到一膜两用，不是又方便又省力吗？既然萌发了此项创意，他们就开始商量此事。

毕贤俊和胡众鑫向家长提出了创意想法，得到家长的夸奖和大力支持。胡爸爸帮他们查了17篇文献，才知道地膜不仅能够提高地温、保水、保土、保肥，还有防病虫、防旱抗涝、抑盐保苗、改进近地面光热条件等多项功能。对刚出土的幼苗还有护根促长等作用。地膜覆盖对我国三北地区，低温、少雨、干旱贫瘠、无霜期短等限制农业发展的因素，具有很强的针对性和适用性，在种植花生、二季水稻育秧及多种作物和蔬菜栽培上起着重要作用。地膜在全国31个省市自治区得到普及应用，用于粮、棉、油、菜、瓜果、烟、糖、药、麻、茶、林等40多种农作物上，使作物普遍增产30%～50%，增值40%～60%。地膜深受广大农民的欢迎，全国每年的用量达到1000万吨左右。

但是，地膜覆盖在为作物创造良好环境的同时，膜下的杂草也生长得更旺盛，有的还穿膜而出。它们与作物争夺水分、养分和阳光，严重地影响了作物的产量和质量，地膜也给人工除草造成了不便。

为解决膜下除草问题，目前有几种办法：一是喷施除草剂后覆地膜，这依然需要人工喷施除草剂，费力、费钱，且喷施除草剂过程中对人体带来一定程度的药害；二是将农药有效成分添入塑料薄膜母粒中采用吹塑法制成含药地膜，如中国专利200410024009.2号、89107332.9号等，但需解决活性组分受高温分解及其与树脂之间的相溶性、均一性问题，同时农药渗入土壤性能差，因而推广应用有许多困难；三是采用喷涂或涂布、粘合等方式制成双层或多层薄层，如美国专利4350678号、中国专利87101414.9号和日本专利特开昭62-175129号等，虽然解决了涂层均一性，但因为涂层水溶解性差导致农药有效成分渗入土壤性能差，灭草功能发挥欠佳。

毕贤俊和胡众鑫的发明就是设计一种新的除草地膜：把除草剂粘在地膜上，并能脱落实现自动施药。

为把除草剂粘到地膜上，毕贤俊和胡众鑫首先就找胶。在多方了解后终于找到了两种水溶性胶。除草剂就用市场上卖的。除草对象就选了花生田。

制备过程中药剂涂层要烘干，毕贤俊和胡众鑫发现温度会造成地膜变形，样膜的变形情况会影响到除草地膜的制备。为了解决这个问题，他们对样膜的变形情况进行了温度测试分析。从50摄氏度开始，每5摄氏度为一个区间，共设8个温度级别，每个温度级别在烘箱中的烘烤时间为20分钟。经过实验分析，薄膜在50～70摄氏度时，20分钟后无任何变化；在80～85摄氏度时，20分钟后无明显变化，但是开始有点变软；在90摄氏度时，20分钟后变软，并且稍微有点粘连；在95摄氏度时，20分钟后开始变形，出现粘连。因此确定，在制备除草地膜时，烘烤涂层配液温度不能超过50～70摄氏度。

毕贤俊和胡众鑫也做了药膜药液成分比例筛选试验，因为药膜干燥后的性质与药液配制的胶的比例有很大关系，所以先确定胶的比例。在吸水剂用量不变的情况下，改变胶的比例，通过观察药膜的性质，选择最佳比例。

最后，把涂层上有各种比例药液的地膜埋在地上后半个月左右，观察到药膜全部脱落，吸水溶解性比较好。(www.xing528.com)

2009年4月20日他们开始进行田间试验，在试验面积10平方米的花生田与普通地膜进行对比应用试验。除草对象为一年生禾本科和阔叶类杂草。经过20天的试验，用于花生田间的地膜，药膜除个别很少部分未脱落外，基本都脱落，和普通地膜外观上没有明显区别。

药膜脱落

部分未脱落的药膜

普通地膜

可以看出，该除草地膜在药膜脱落后，透明度和其他性质与普通地膜没有什么区别，除草地膜透光性好，含药效成分的涂层水溶解性强，农药有效成分渗入土壤比例高。在2009年5月26日，和对照组比较，实际除草效果达96%。

样品组无杂草生长

对照组有杂草生长

田间试验结果除草有效期为80天，总除草效果接近96%，花生产量为9.7斤，效果较好。毕贤俊和胡众鑫为此感到特别高兴。

通过本项目的发明活动，毕贤俊和胡众鑫了解了查阅资料的重要性及其常用方法，掌握了化学量筒读数、移液、搅拌、干燥、观察实验等方法，以及如何制订实验计划、分工与合作等。他们感到科技创新艰难，品尝到失败的痛苦滋味，也品尝到从多次失败、多次调整再有进展的欣喜。他们说：“这些经历是我们的美好回忆，激励我们树立长大争当科学家的奋斗目标。”

点评：把除草剂与水溶胶等的混合液涂覆在地膜表面，使其在潮湿环境下自动脱落，达到自动施放除草剂的目的，是这项技术方案的创新点。作为不懂农药的两位发明人能设计成功这项成果，充分表明了他们的钻研精神，拼搏精神，难能可贵。