本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種水稻田全降解液體膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

中國(guó)是世界上人均占水量最低的國(guó)家，控制水資源濫用以及合理應(yīng)用水資源將是未來(lái)的發(fā)展方向。地膜覆蓋可以有效節(jié)約水的使用，現(xiàn)有的地膜多以塑料地膜為主，雖然對(duì)水有一定的節(jié)約作用，但是地膜的回收是一個(gè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，且回收后的塑料地膜幾乎不降解，很容易造成環(huán)境污染。

現(xiàn)有的，以農(nóng)作物秸稈為主要原料，結(jié)合木質(zhì)素、膠原蛋白等形成的高分子液體地膜，雖然可以解決白色污染的問(wèn)題，但是存在成膜時(shí)間期短的問(wèn)題，對(duì)植物的后期抗旱效果很差，且在成地膜后沒(méi)有韌性，導(dǎo)至地表容易開裂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)目前液體膜存在的不足，提供一種水稻田專用全降解液體膜。

本發(fā)明提供了一種水稻田用全降解液體膜，包括以下重量份的組分：硅酸鉀20～45份、聚丙烯酸乙酯1～6份、丙三醇5～20份、改性淀粉10～20份、茶葉水5～10份、纖維素1～5份、氯化膽堿3～9份。

優(yōu)選的，包括以下重量份的組分：纖維素2～4份、氯化膽堿4～8份。

優(yōu)選的，所述的茶葉水為綠茶茶葉水。

優(yōu)選的，所述的綠茶為當(dāng)年產(chǎn)新茶。

本發(fā)明提供了一種水稻田全降解液體膜的制備方法，包括以下步驟：

(a)將纖維素與氯化膽堿混合，得到液相混合物；

(b)將聚丙烯酸乙酯與改性淀粉混合，得到聚合物料；

(c)將所述液相混合物與所述聚合物料混合，得到混合物料；

(d)將所述步驟(c)得到的混合物料與包括硅酸鉀與丙三醇的混合溶液混合，得到成膜前料液；

(e)將所述步驟(d)得到的成膜前料液與茶葉水混合后過(guò)濾、沉降，得到的液相部分為水稻田全降解液體膜；

所述步驟(a)與步驟(b)之間無(wú)時(shí)間順序。

優(yōu)選的，所述步驟(a)中纖維素與氯化膽堿在攪拌的條件下混合，所述攪拌的溫度為85～90℃，攪拌的速率為50～100轉(zhuǎn)/分鐘。

優(yōu)選的，所述步驟(b)中聚丙烯酸乙酯與改性淀粉在攪拌的條件下混合，所述攪拌的溫度為60～70℃，攪拌的速率為100～150轉(zhuǎn)/分鐘。

優(yōu)選的，所述步驟(e)中過(guò)濾用篩的孔徑為300～500目。

有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的水稻田全降解液體膜有益效果在于：

本發(fā)明提供的液體膜由于(1)覆蓋在地表上的，是黑褐色，可以吸收陽(yáng)光熱量，具有增溫提溫的功能；(2)液態(tài)地膜的覆蓋層是把土地表層1-3公分的泥土給連接起來(lái)，形成一層半封閉的“土膜”形式的膠質(zhì)層，既有通透性，又有一定的封閉作用，抑制了部分水分的蒸發(fā)，因而能提高地膜的保水、保溫能力；試驗(yàn)效果表明，相較于室溫，膜下5cm能提高3～5℃，膜下10cm能提高4～8℃；在本發(fā)明中，所述改性淀粉腐化后分解為腐殖酸，硅酸鉀分解為作物可吸收的硅肥與鉀肥，徹底解決了地膜對(duì)土壤和環(huán)境的污染問(wèn)題，同時(shí)又增加了肥料，起到了強(qiáng)桿、抗倒、抗病、增產(chǎn)的作用；

本發(fā)明提供的液體膜在使用時(shí)，兌水后即可噴霧，使用方便，省工省時(shí)，操作簡(jiǎn)便，易于推廣；而且在使用該液體膜后，出苗時(shí)不用人工放苗即可自然出苗，節(jié)省大量的人力物力；

本發(fā)明提供的液體膜制作方法工藝簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好；針對(duì)性強(qiáng)，運(yùn)輸方便，成本低。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種水稻田用全降解液體膜，包括以下重量份的組分：硅酸鉀20～45份、聚丙烯酸乙酯1～6份、丙三醇5～20份、改性淀粉10～20份、茶葉水5～10份、纖維素1～5份、氯化膽堿3～9份。

本發(fā)明提供的液體地膜優(yōu)選包括以下重量份的組分：纖維素2～4份、氯化膽堿4～8份。在本發(fā)明的實(shí)施例中，硅酸鉀、聚丙烯酸乙酯、丙三醇、改性淀粉、纖維素、氯化膽堿選擇市售品種即可。

本發(fā)明中，硅酸鉀和纖維素作為成膜劑；聚丙烯酸乙酯作為乳膠劑；丙三醇作為乳化劑；改性淀粉作為修復(fù)劑，能夠修復(fù)分子鏈，增加高分子的聚合分子量，使地膜成膜的厚度增加；氯化膽堿作為穗分化促進(jìn)劑，該促進(jìn)劑具有能夠促進(jìn)電子信號(hào)的能力，還是一種植物光合作用促進(jìn)劑，對(duì)增加產(chǎn)量有明顯的效果，小麥、水稻在孕穗期噴施可促進(jìn)小穗分化，多結(jié)穗粒，灌漿期噴施可加快灌漿速度，穗粒飽滿，千粒重增加2～5克；茶葉水作為酸堿調(diào)節(jié)劑。

本發(fā)明中，改性淀粉腐化后分解為腐殖酸，可將礦質(zhì)土粒粘結(jié)成0.25-10mm直徑的小團(tuán)塊，具有泡水不散的水穩(wěn)性特點(diǎn)。這是液態(tài)膜保溫保墑的關(guān)鍵所在。具體的機(jī)理是：(1)在土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)下，能疏松土壤，疏通空氣，提高地溫。(2)有利于土壤微生物的活動(dòng)，促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)的分解，增加土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力，改善營(yíng)養(yǎng)條件。(3)調(diào)節(jié)土壤水分，增加土壤中水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)數(shù)量。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是土壤中的腐植質(zhì)把礦質(zhì)土粒粘結(jié)成0.25-10mm直徑的小團(tuán)塊，具有泡水不散的水穩(wěn)性特點(diǎn)，因而可以達(dá)到保墑防旱的效果。

本發(fā)明中，所述茶葉水優(yōu)選為綠茶茶葉水；所述的綠茶優(yōu)選為當(dāng)年產(chǎn)新茶；所述茶葉水的ph值優(yōu)選為8.5。

在本發(fā)明中，所述茶葉水的制備方法優(yōu)選包括：將茶葉在開水中沸煮。在本發(fā)明中，所述茶葉與開水的質(zhì)量比優(yōu)選為1:200～500，更優(yōu)選為1:300；所述沸煮的時(shí)間優(yōu)選為10～20min，更優(yōu)選為15min。所述茶葉水沸煮完成后，優(yōu)選的，濾出茶葉，并降溫至室溫，備用。

在本發(fā)明中，所述液體膜為有粘性的油性液體，ph值為6～8。

本發(fā)明提供了一種水稻田全降解液體膜的制備方法，包括以下步驟：

(a)將纖維素與氯化膽堿混合，得到液相混合物；

(b)將聚丙烯酸乙酯與改性淀粉混合，得到聚合物料；

(c)將所述液相混合物與所述聚合物料混合，得到混合物料；

(d)將所述步驟(c)得到的混合物料與包括硅酸鉀與丙三醇的混合溶液混合，得到成膜前料液；

(e)將所述步驟(d)得到的成膜前料液與茶葉水混合后過(guò)濾、沉降，得到的液相部分為水稻田全降解液體膜；

所述步驟(a)與步驟(b)之間無(wú)時(shí)間順序。

本發(fā)明優(yōu)選將纖維素與氯化膽堿在攪拌的條件下混合，得到液相混合物。在本發(fā)明中，所述攪拌的溫度優(yōu)選為85～90℃，更優(yōu)選為86～89℃，最優(yōu)選為88.9℃；所述攪拌的速率優(yōu)選為50～100轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選為60～80轉(zhuǎn)/分鐘，最優(yōu)選為70轉(zhuǎn)/分鐘；所述攪拌的時(shí)間優(yōu)選為40～45min，更優(yōu)選為41～44min，最優(yōu)選為42min。

本發(fā)明優(yōu)選將聚丙烯酸乙酯與改性淀粉在攪拌的條件下混合，得到聚合物料。在本發(fā)明中，所述攪拌的溫度優(yōu)選為60～70℃，更優(yōu)選為62～67℃，最優(yōu)選為66.1℃；所述攪拌的速率優(yōu)選為100～150轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選為105～120轉(zhuǎn)/分鐘，最優(yōu)選為110轉(zhuǎn)/分鐘；所述攪拌的時(shí)間優(yōu)選為40～45min，更優(yōu)選為41～43min，最優(yōu)選為41.5min。

本發(fā)明優(yōu)選將得到的液相混合物和聚合物料在攪拌的條件下混合，得到混合物料。在本發(fā)明中，所述液相混合物優(yōu)選降至室溫后再與聚合物料混合；所述聚合物料優(yōu)選降至室溫后再與液相混合物混合。在本發(fā)明中，所述攪拌的速度優(yōu)選的為50～150轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選的為80～120轉(zhuǎn)/分鐘，最優(yōu)選的為100轉(zhuǎn)/分鐘；所述攪拌的時(shí)間優(yōu)選的為1～10min，更優(yōu)選的為4～6min，最優(yōu)選的為5min。

得到混合物料后，本發(fā)明將所述混合物料與包括硅酸鉀與丙三醇的混合溶液混合，得到成膜前料液。在本發(fā)明中，所述硅酸鉀與丙三醇的混合溶液優(yōu)選在75～80℃下攪拌制備；所述攪拌的速率優(yōu)選為40～50轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選為44～48轉(zhuǎn)/分鐘，最優(yōu)選為45轉(zhuǎn)/分鐘；所述攪拌的時(shí)間優(yōu)選為15～30min，更優(yōu)選為18～24min，最優(yōu)選的為20min。

在本發(fā)明中，成膜前料液優(yōu)選的在攪拌條件下混合，所述攪拌的速率優(yōu)選為100～140轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選的為115～125轉(zhuǎn)/分鐘，最優(yōu)選的為119轉(zhuǎn)/分鐘；所述攪拌的時(shí)間優(yōu)選的為20～50min，更優(yōu)選的為25～40min，最優(yōu)選的為30min。

得到成膜前料液后，本發(fā)明將所述成膜前料液與茶葉水混合后過(guò)濾。在本發(fā)明中，所述過(guò)濾用篩的孔徑優(yōu)選為300～500目，更優(yōu)選為400目；

所述過(guò)濾后，本發(fā)明將得到的濾液沉降，得到的液相部分為水稻田全降解液體膜。在本發(fā)明中，所述沉降優(yōu)選為靜置沉降；所述沉降的時(shí)間優(yōu)選為10～15h，更優(yōu)選為12h；

下面將結(jié)合本發(fā)明中的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

按重量份稱纖維素1份、氯化膽堿3份、聚丙烯酸乙酯1份、改性淀粉10份、硅酸鉀20份、丙三醇5份，將纖維素與氯化膽堿、丙三醇與硅酸鉀，以及聚丙烯酸乙酯與改性淀粉分別混合，攪拌后分別得液相混合物、混合溶液及聚合物料；將液相混合物與聚合物料混合后添加到混合溶液中，再添加5份按茶葉與水質(zhì)量比1:200沸煮10min的茶葉水，充分混合后，過(guò)400目篩，沉降12h后得水稻田全降解液體地膜。

實(shí)施例2

按重量份稱纖維素5份、氯化膽堿9份、聚丙烯酸乙酯6份、改性淀粉20份、硅酸鉀45份、丙三醇20份，將纖維素與氯化膽堿、丙三醇與硅酸鉀及聚丙烯酸乙酯與改性淀粉分別混合，攪拌后分別得液相混合物、混合溶液及聚合物料；將液相混合物與聚合物料混合后添加到混合溶液中，再添加10份按茶葉與水質(zhì)量比1:300沸煮15min的茶葉水，充分混合后，過(guò)400目篩，沉降12h后得水稻田全降解液體地膜。

實(shí)施例3

按重量份稱纖維素3份、氯化膽堿5份、聚丙烯酸乙酯3份、改性淀粉15份、硅酸鉀40份、丙三醇10份，將纖維素與氯化膽堿、丙三醇與硅酸鉀及聚丙烯酸乙酯與改性淀粉分別混合，攪拌后分別得液相混合物、混合溶液及聚合物料；將液相混合物與聚合物料混合后添加到混合溶液中，再添加6份按茶葉與水質(zhì)量比1:400沸煮18min的茶葉水，充分混合后，過(guò)400目篩，沉降12h后得水稻田全降解液體地膜。

實(shí)施例4

按重量份稱纖維素2份、氯化膽堿6份、聚丙烯酸乙酯4份、改性淀粉15份、硅酸鉀30份、丙三醇10份，將纖維素與氯化膽堿、丙三醇與硅酸鉀及聚丙烯酸乙酯與改性淀粉分別混合，攪拌后分別得液相混合物、混合溶液及聚合物料；將液相混合物與聚合物料混合后添加到混合溶液中，再添加8份按茶葉與水質(zhì)量比1:500沸煮20min的茶葉水，充分混合后，過(guò)400目篩，沉降12h后得水稻田全降解液體地膜。

實(shí)施例5

實(shí)施例1～4得到的水稻田全降解液體膜，將其使用在水稻田中作為實(shí)驗(yàn)組(sm)，并設(shè)置不噴施液體膜，其余操作完全相同的空白對(duì)照組(ck)，其使用方法為：可結(jié)合封閉除草劑同時(shí)施用，每畝地施用原液1公斤，當(dāng)土壤濕度為50％時(shí)，兌水稀釋30倍，當(dāng)土壤濕度為30％時(shí)，兌水稀釋50倍施用，噴施時(shí)間為早晨或傍晚。土壤下溫度對(duì)比如表1所示：

表1.膜下溫度變化表(單位：℃)

經(jīng)tdr時(shí)域反射儀測(cè)定，液體地膜實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組保水能力，測(cè)得土壤容積含水量結(jié)果如表2所示：

表2.土壤保水能力對(duì)比(單位：％)

綜上，水稻田全降解液體膜具有良好的增溫、保水、保墑，保苗的作用，可以為水稻生長(zhǎng)提供專門營(yíng)養(yǎng)，又有強(qiáng)效的組安撫能力，可將土粒聯(lián)結(jié)成理想的團(tuán)聚體，提高土壤微粒的毛細(xì)管作用，改善土壤的通透性，成為土壤改良劑。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。