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FASE专辑丨农业塑料的应用与问题

  • 2026-10-11 07:16:26
FASE专辑丨农业塑料的应用与问题

农业塑料的应用与问题

Agricultural plastic's application and problems

Volume 13 · Number 1 · February 2026
近日,《农业科学与工程前沿》(英文简称FASE) 出版了2026年第1期题为“农业塑料的应用与问题”的专辑,中国农业大学资源与环境学院/国家农业绿色发展研究院刘学军教授、王锴副教授,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所严昌荣研究员,沈阳农业大学土地与环境学院丁凡教授,浙江农林大学环境与资源学院肖某良博士,英国班戈大学Dave R. Chadwick教授、Davey L. Jones教授组织了本期专辑。本期专辑共收录10篇文章,集中展示了地膜作为重要农艺措施在保障粮食安全中的增产效益及其引发的土壤塑料污染问题,系统探讨了不同农业体系下大塑料与微塑料的分布特征、传统与可降解地膜对土壤生态与作物生长的影响,以及农用塑料可持续管理的政策路径,为在真实田间条件下减缓残留地膜污染、推进绿色农业发展提供了科学依据。
·  专 辑 概 述  ·

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实现可持续粮食生产,亟需对传统农业生产方式进行系统性重构。作为重要的农艺管理手段,地膜覆盖在促进国家粮食安全和改善农村生计方面发挥了显著作用。地膜的广泛应用有效提高了粮食产量和农民收入,同时减少了农药投入,并显著提升了水分和养分利用效率。然而,地膜长期使用所引发的土壤塑料碎片污染问题(包括大塑料、微塑料和纳米塑料)正日益受到科研界、监管机构、政策制定者以及塑料生产企业的广泛关注。尽管已有大量研究围绕土壤中微塑料的丰度、行为及其环境归趋展开,但现有研究多基于实验室或小区尺度试验,且实验站添加的大塑料和微塑料添加浓度往往远高于实际农田环境水平,从而可能在一定程度上夸大了地膜使用带来的环境风险。因此,亟需在真实田间农作条件下,系统评估使用地膜所导致的残留塑料碎片对土壤生态系统的长期影响。此外,尽管可降解地膜被视为缓解传统地膜塑料污染的潜在替代方案,但其对土壤微塑料浓度、微生物群落结构以及作物生长的影响仍缺乏系统认识。本专刊共收录10篇研究论文,重点围绕土壤中大塑料和微塑料的丰度与分布特征、传统与可降解地膜对土壤环境和植物生长的影响,以及农用塑料可持续管理相关的政策问题展开,为缓解残留地膜引发的土壤塑料污染、推动绿色农业发展提供科学依据与技术支撑。
现有研究表明,不同农业生产体系中土壤大塑料和微塑料的丰度存在显著差异。孙瑛明等 (https://doi.org/10.15302/JFASE-2025660) 对中国六个省份九个典型覆膜区土壤样品中的微塑料及邻苯二甲酸酯类塑化剂 (phthalate esters,PAEs) 的浓度与组成进行了系统分析。结果表明,在上述区域中,地膜并非土壤微塑料和PAEs的主要来源。张树峰等 (https://doi.org/10.15302/JFASE-2025627) 以新疆维吾尔自治区棉田为研究对象,探讨了在长期地膜覆盖条件下 (约5–30 年),不同土层中大塑料和微塑料的分布动态,发现粒径大于1 mm的微塑料比例随土壤深度增加而降低,而粒径小于1 mm 的微塑料比例则随深度增加而升高,且大塑料质量与微塑料丰度之间存在显著相关关系。
可降解地膜被认为是传统地膜更具可持续潜力的替代材料。Thanh等 (https://doi.org/10.15302/J-FASE-2025623) 研究了氧化可降解材料的的大塑料和微塑料对土壤质量及玉米生长的影响,结果表明其生态效应高度依赖于塑料颗粒的添加浓度。任丽颖等 (https://doi.org/10.15302/J-FASE-2025629) 发现,可降解地膜的使用显著改变了稻田土壤中微塑料的分布格局及微塑料降解相关细菌群落的组成与丰度。Samphire等 (https://doi.org/10.15302/JFASE-2025608) 指出,在有机园艺体系中连续三年使用可降解地膜能够提高作物产量,但对土壤有机质含量未产生显著影响。Thennakoon等 (https://doi.org/10.15302/J-FASE-2025648) 则发现,在斯里兰卡湿润区农业条件下,可降解地膜在增产效果上与传统地膜表现相当。邬佳玲等 (https://doi.org/10.15302/J-FASE-2025626) 进一步探讨了不同类型的传统及可降解微塑料对豌豆生长、土壤碳氮含量及土壤微生物群落的影响。张金瑞等 (https://doi.org/10.15302/JFASE-2025642) 系统总结了地膜覆盖及微塑料对土壤氮循环的影响,并指出亟需开展长期定位试验以深入评估其生态效应。
关于塑料的政策和规定在农用塑料的可持续管理中同样发挥着关键作用。温成韬等 (https://doi.org/10.15302/JFASE-2025625) 系统回顾了自1982 年以来中国农用塑料管理政策的发展历程,总结了农用塑料对农业生产的积极与消极影响,并提出了针对性的政策优化建议。Kassem等 (https://doi.org/10.15302/J-FASE-2025621) 通过对埃及三个省区300 名农户的调查,分析了农户对农用塑料薄膜的使用方式及其废弃管理行为,为制定协同化的塑料废弃与回收管理策略提供了重要参考。
总之,本专刊系统梳理了当前农用塑料应用现状及其引发的大塑料和微塑料污染问题,期望以上研究能够推动该领域的持续发展,在保障粮食安全的同时,避免或最大限度地降低塑料污染风险。
·  组 稿 专 家  ·

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王 锴

中国农业大学资源与环境学院、国家农业绿色发展研究院副教授。主要从事土壤与大气中有机污染物 (如微塑料和农药) 的化学鉴定、环境归趋及生态环境效应研究。博士毕业于德国美茵茨分校与马克斯·普朗克研究中心。相关研究成果发表于Environmental Science & Technology, Environment International, Atmospheric Chemistry and Physics等国际学术期刊,在相关领域发表高水平论文50余篇。现任Frontiers of Agricultural Science and Engineering青年编委,以及Agricultural Environment and Sustainability创刊青年编委。

刘学军

中国农业大学资源与环境学院二级教授。主要研究方向为碳氮循环、大气沉降以及微塑料等新兴污染物的环境效应。主持国家重点基础研究发展计划 (973 计划)、国家重点研发计划项目、国家杰出青年科学基金项目及英国全球挑战研究基金 (Global Challenges Research Fund) 支持的中英微塑料国际合作项目。在Nature, Science, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America等国际高水平期刊发表论文220余篇,入选Elsevier中国高被引学者和Clarivate全球高被引学者榜单。现任National Science Open和Journal of Ecological Environment副主编。

严昌荣

中国农业科学院研究员,享受国务院政府特殊津贴,国家农业科研杰出人才。主要从事农用地膜应用及其污染防控研究,建立了覆膜技术适宜性评价方法,系统阐明了农田地膜残留的分布特征及其作用机制。自2010年以来,主持国家和国际重大科研项目10余项,包括科技部、农业农村部、国家自然科学基金委员会资助的重点项目及中英微塑料国际合作项目等。已合著专著18部,发表高水平学术论文100余篇,获国家级和省部级等多项重要科技奖励。

丁 凡

沈阳农业大学土壤生态与环境教授。研究方向主要包括农用地膜残留的环境效应及土壤有机质固存。在Environmental Science & Technology, Global Change Biology等国际高水平期刊发表论文50余篇,其中5篇入选Clarivate基本科学指标数据库 (Essential Science Indicators,ESI) 高被引论文。主持国家重点研发计划青年科学家项目和国家自然科学基金项目,并作为共同负责人参与中英微塑料国际合作项目。现任中国土壤学会微塑料工作组青年委员、中国土壤学会土壤环境专业委员会青年委员,同时担任Science of the Total Environment和《湖南生态科学学报》编委,并任Carbon Research, Biochar等期刊青年编委。

肖谋良

浙江农林大学环境与资源学院、碳中和学院讲师。主要从事土壤微生物生态与碳循环研究,重点关注微塑料对农业土壤功能的影响。已在国际高水平期刊合作发表学术论文30余篇,其中3篇入选Clarivate基本科学指标数据库 (Essential Science Indicators) 高被引论文。

Dave R. Chadwick

英国班戈大学自然环境科学学院教授。主要研究方向为畜禽粪污、有机资源及化肥中养分的科学管理,以在优化养分利用效率的同时最大限度降低对水环境和空气质量的影响。相关研究包括温室气体排放的量化与减排、降低污染物向水体迁移风险,以及农业面源污染减缓措施的次生环境效应。近年来,其研究还关注农用塑料在农业生产中的应用效益及其对土壤和作物健康的潜在影响。已在Nature Food, Nature Sustainability, Nature Climate Change等国际期刊发表论文350余篇。

Davey L. Jones

英国班戈大学自然环境科学学院教授,牛津大学博士。其研究主要聚焦地下过程,重点关注水–食物–土壤–植物–微生物系统中养分循环及人类病原体的行为与迁移机制。已在Nature, Nature Plants, Nature Geoscience, Nature Communications等国际期刊发表论文770余篇。现任Frontiers in Soil Science主编和Frontiers in Agronomy栏目编辑。

 
FASE诚挚感谢专辑组稿人,所有作者和审稿人对本专辑的鼎力支持和着重贡献!
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FASE期刊介绍

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Frontiers of Agricultural Science and Engineering, 简称FASE,2014年2月创刊,是由中国工程院、中国农业大学和高等教育出版社联合主办的国际化英文期刊。目前已被DOAJ、Scopus、ESCI、EBSCO、CSCD、CAS、AGRIS、CABI等数据库收录,2024年影响因子2.8,五年影响因子3.5,JCR Q1区。2024年CiteScore为5.6,列General Veterinary领域4%。FASE旨在为农业科学与工程领域的研究人员提供论文发表与学术交流的国际化平台,内容涵盖农业科学、农业技术/工程、农业经济、农业政策及管理等可促进当前与未来农业可持续发展的学科。

●官网主页:Homepage Website:

http://journal.hep.com.cn/fase

●投稿链接:Contribution Link: 

https://mc.manuscriptcentral.com/fase

●征稿论文类型:Paper Types:

综述、研究论文、新闻与观点 、评述、前瞻文章等。

Review article, Research article, News & Views, Comments, Perspective, etc.

●邮箱:Email:

fase@cau.edu.cn

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