利用落叶制成的生物降解产品被认为有望取代现有的农业用薄膜。农业用薄膜在农村广泛用于抑制杂草生长、保持土壤水分。但大多数产品由塑料材料制成，使用后难以回收，而且残留在土壤中的残渣被认为会造成环境污染，因此亟需开发替代产品。
（左侧自上而下）建设及环境工学系教授 Myung Jaeuk、博士 Choi Sinhyeong、博士课程在读 Jo Yongjun、硕士课程在读 Moon Hosung，（右侧）博士课程在读 Pham Thanh Trung Ninh。KAIST
View original imageKAIST表示，建筑与环境工程学系研究团队在Park Myungjaeuk教授带领下，开发出一种利用落叶制成的环保农业用“覆盖薄膜（mulch film）”，并于30日对外公布。
覆盖薄膜是农业生产现场常用的覆土材料。利用落叶开发覆盖薄膜的意义在于，将迄今毫无用处被丢弃的非食用生物质转化为高附加值功能性材料。
目前使用的大多数覆盖薄膜由聚乙烯（PE，石油基代表性塑料）制成，使用后难以回收，残留在土壤中的微塑料会引发环境污染问题。
研究团队以落叶为原料，提出用生物降解产品替代PE材质覆盖薄膜的方案。其方法是，利用由柠檬酸和氯化胆碱混合而成的水合深共熔溶剂，从落叶中提取纳米纤维素，并将其与可生物降解高分子聚乙烯醇结合，制备复合薄膜。
尤其是全部制造工艺均以水为基础，而非使用有害有机溶剂，从而进一步提升了环保性。
研究团队开发的“落叶薄膜”在阻隔紫外线（UVA、UVB）和抑制土壤水分流失（保湿）等方面表现出优异性能，被证实完全可在农业现场实际应用。使用该薄膜种植的黑麦草，其生长状况甚至优于使用其他薄膜时的情况。
在解决土壤污染问题的前提条件——生物降解性能方面，该薄膜也表现优异。在真实土壤中进行生物降解实验时，落叶薄膜在115天内有34.4%被分解，这一分解速度快于现有生物降解薄膜。
此外，在分解过程中未发现植物毒性（对植物发芽或生长产生的不利影响），经证实不会影响黑麦草和瑞士甜菜的发芽及初期生长。
Park教授表示：“本研究的意义在于，并非仅对落叶进行简单处理，而是将其转化为可保护农业环境的功能性材料。基于不与粮食资源竞争的落叶和水所构成的工艺，有望在未来发展成为可持续的农业用塑料替代技术。”
另一方面，本次研究由建筑与环境工程学系博士课程在读生Pham Thanh Trung Ninh作为第一作者参与。研究成果近日发表在化学与环境领域国际学术期刊《绿色化学（Green Chemistry）》上。
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