農業地膜於農產作物扮演的角色與功能
農業地膜也稱之為農膜、農地膜(Mulching Film)或農用塑料薄膜，是應用於農業生產的塑料薄膜之總稱。主要用來覆蓋農田，以達到提高農地表面溫度、保持土壤濕度、抑制雜草生長、促進種子發芽和幼苗快速增長之作用，按用途區別可概分為地膜、棚膜、農牧用膜等。本文主要針對農地膜來進行探討。一般農地膜除透明地膜外，還有除草、降解、光轉換等功能之有色地膜。塑膠農膜常用的主要塑膠種類，計有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)及乙烯-醋酸乙烯(EVA)等，相關特性及優、缺點簡述如表一所示。近年由於農業生產需求與技術不斷的精進，對農膜的功能要求越來越高。依據農膜的功能可分類為：輕薄型薄膜、多用途薄膜、長壽薄膜、防蟲薄膜、防病薄膜、除草薄膜、降解薄膜。
表一、常用於農業地膜的塑膠種類及其特性
農業地膜所衍生的土壤環保隱憂
農膜的廣泛使用，雖然對農業的高產增效發揮了重要作用，但由於殘留地膜回收率低，土壤中殘膜量逐步增加，極易造成地膜污染；同時，傳統地膜不能降解，自然狀態下殘留地膜能夠在土壤中存留200年以上，已給農業生產和環境帶來極大的危害隱憂，稱作農田的「白色污染」。依據調查，每年殘存在田野、土壤、溝河中的塑膠薄膜至少占到供應總量的10%。廢棄在農田裡的農膜碎片及其他塑膠垃圾進入土壤後對農業的危害包括：破壞土壤結構、農作物產量減少、危害牲畜健康、殘膜燃燒造成空氣污染。
結合農棄物的環保生質農地膜開發與應用
為了解決傳統塑膠製農地膜的問題，市面上逐漸開發出以澱粉質塑膠及聚乳酸(Polylactic Acid; PLA)生物降解材料所製成的農地膜。將生質材料如聚乳酸(Polylactic Acid; PLA)、聚琥珀酸丁二酯(Polybutylene Succinate; PBS)與透過添加農棄物麥粕(Wheat Meal)，藉由天然相容劑的選擇與添加，改善其結晶性能，以控制其材料加工性、機械物性，使其成為具生物分解性生質農地膜的原料成分，並利用吹膜製程製成具有百分百生物可分解的農地膜。控制農地膜分解時間，使其分（崩）解時間為三個月、六個月或其他時間，一方面減少環境、水質與土壤等污染，一方面經由農地膜達到促進植物生長、早熟、防蟲害、保溫、保濕、防凍等要求。相關開發製程及成效簡述如下。
1. 農業廢棄物–麥粕之回收、烘乾、研磨及混煉等前處理技術
在產製啤酒的過程中會產生許多的副產品與廢棄物，包含麥粕、濕廢矽藻土與廢矽膠與酵母液等。根據臺灣菸酒公司竹南啤酒廠102年的統計資料顯示，該廠年產啤酒為2千萬打，產生麥粕廢棄物約為2萬公噸，占整個副產品與廢棄物的比例高達87%（圖一）。目前將其標售給廠商作為堆肥或畜牧飼料，每公斤售價約為新臺幣1元。惟夏季時常因為天氣炎熱，牲畜食慾不振，廠商提運麥粕速度變慢，但夏季卻是該廠生產啤酒的旺季，常有大量之麥粕產生，廠商又無法迅速提運的情形發生，嚴重時甚至會影響該廠啤酒的生產期程。為改善此問題，該廠積極開發各種麥粕再利用途徑，解決麥粕清運問題，同時提高麥粕之回收與再利用價值。
3. 生質農地膜田間測試與驗證
針對高經濟價值水果與溫室作物（草莓），實地進行生質農地膜田間鋪設植栽測試與分解率評估（圖十、圖十一）。以麥粕生物可分解之綠色生質農地膜進行草莓田間試驗，比較可分解生質複合農地膜與傳統塑膠PE膜對有機草莓生長是否有影響。
圖十、溫室草莓試驗園(a)未鋪蓋膜；(b)已鋪蓋傳統農地膜與生質農地膜
(1) 恆溫恆濕與溫室生分解速度之比較
溫室之生分解速率相較於恆溫恆濕（58˚C、55%）實驗條件下，在延伸率(EL)的比較，延緩約慢2.5~3.5倍；在抗張強度(TS)的比較，延緩約5~7倍。溫室分解時間比實驗室檢測的時間平均多3倍以上。
①以延伸率為測試依據時，當降低50%時，於恆溫恆濕機中放置40~50天即可達成，而在室內草莓園中需要花費120天...…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
作者：來俊吉／喬福材料科技股份有限公司
★本文節錄自「工業材料雜誌」372期，更多資料請見下方附檔。