本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,具體涉及一種花生專用雙效合一降解地膜。
背景技術(shù):
花生是經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的油料作物,從2008年以來,花生在吉林省西部的種植面積不斷擴(kuò)大,每年以40%~50%的速度增長(zhǎng),花生種植采用地膜覆蓋技術(shù)于2013年約100萬(wàn)畝。
在花生的生長(zhǎng)期內(nèi)需要保持足夠的地溫和較好的墑情,才能滿足花生的生長(zhǎng)發(fā)育需要,降解地膜要有90天左右的降解誘導(dǎo)期。可見對(duì)地膜降解時(shí)間的控制是重要性。
地膜所用樹脂原料主要為聚乙烯在自然環(huán)境中自然分解需要上百年的時(shí)間,殘膜在土壤中不斷積累致使農(nóng)田污染日趨嚴(yán)重,已經(jīng)對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境構(gòu)成重大威脅,殘膜在土壤中的積累是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的一大隱患??梢妼?duì)農(nóng)業(yè)的環(huán)境保護(hù)是重要性。
地膜是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)資源之一,地膜技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用極大地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和效益的提高,帶動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改變和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的飛躍發(fā)展。
降解地膜在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用是發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境雙贏的可持續(xù)發(fā)展之路,為穩(wěn)定我國(guó)糧食的長(zhǎng)效機(jī)制做出貢獻(xiàn),因此降解地膜的大田推廣應(yīng)用具有重要的意義。
但大多數(shù)降解地膜沒有降解誘導(dǎo)期,致使地膜過早地降解開裂,降低了地膜對(duì)增溫、保溫和保墑的作用,不利于農(nóng)作物的生長(zhǎng);要么是添加了對(duì)自由基具有清除、猝滅、捕獲和分解作用的助劑來控制誘導(dǎo)期。
地膜的降解都是由自由基對(duì)高聚物產(chǎn)生的攻擊作用引起的,無論是裸露著光部分和掩埋蔽光部分的降解都是如此。自由基的清除嚴(yán)重消弱了掩埋蔽光部分殘膜的降解,使本來難于降解的占地膜30%左右的掩埋部分的殘膜更加難于降解。長(zhǎng)期積累照常造成殘膜的積累,不利農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述問題,本發(fā)明提供了一種花生專用雙效合一降解地膜,同時(shí)具有降解和降解誘導(dǎo)期的可控性功能;降解誘導(dǎo)期是在沒有清除、猝滅、捕捉和分解自由基負(fù)作用下實(shí)現(xiàn)的;所添加的氧化促進(jìn)劑和氧化催化劑可在沒有紫外光的參與下促使自氧化劑分解成對(duì)殘膜攻擊作用的自由基的,使占到了面積30%以上的土埋部分的殘膜能長(zhǎng)期持續(xù)的得到降解;同時(shí)自氧化劑又是微生物的生長(zhǎng)促降解劑,作為碳源和營(yíng)養(yǎng)源,促進(jìn)了微生物對(duì)殘膜的徹底同化分解。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
花生專用雙效合一降解地膜,該降解地膜由地膜基礎(chǔ)樹脂與花生專用雙效合一降解添加劑按質(zhì)量比100∶4.315-11.42混合后制備所得;所述花生專用雙效合一降解添加劑由以下組分構(gòu)成:
自氧化組分a:含油酸、亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸80%以上的大豆油,在花生專用雙效合一降解地膜中所占質(zhì)量百分比例為0.5-0.8%;
氧化促進(jìn)組分b:部分中和的馬來酸酐-丙烯酸鉀或鈉鹽,在花生專用雙效合一降解地膜中所占質(zhì)量百分比例為1.0-2.0%;
氧化催化組分c:高錳酸鉀細(xì)粉,在花生專用雙效合一降解地膜中所占質(zhì)量百分比例為0.3-0.6%;
降解控制組分d:苯并噁唑基型熒光增白劑0b,在花生專用雙效合一降解地膜中所占質(zhì)量百分比例為0.015-0.02%;
紅外線阻隔組分e:mg3si4o10(oh)2.在花生專用雙效合一降解地膜中所占質(zhì)量百分比例為5-8%。
優(yōu)選地,所述地膜基礎(chǔ)樹脂為線型低密度聚乙烯。
優(yōu)選地,所述地膜基礎(chǔ)樹脂為線型低密度聚乙烯與低密度聚乙烯的混合物,二者質(zhì)量百分比為30-70∶70-30。
本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明沒有專門添加光敏化劑,而是添加了作為自氧化劑能引發(fā)地膜降解的含油酸、亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸80%以上的大豆油,它既能在紫外光作用下分解產(chǎn)生的自由,又能在完全沒有紫外光的環(huán)境下在氧化促進(jìn)劑和氧化催化劑在促進(jìn)、催化作用下產(chǎn)生自由基,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了著光處和蔽光處殘膜降解的“雙效合一”。
(2)自氧化劑不但是降解劑還是微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑,是微生物的碳源和營(yíng)養(yǎng)源,使微生物在殘膜上附著、增殖,促進(jìn)了微生物對(duì)殘膜的同化分解。實(shí)現(xiàn)了化學(xué)降解和生物降解的“雙效合一”。
(3)本發(fā)明的降解誘導(dǎo)期采用沒有對(duì)自由基具有清除、猝滅、捕捉和分解作用的苯并噁唑基型熒光增白劑0b,不影響自由基對(duì)被掩埋蔽光處殘膜的降解進(jìn)程。
(4)添加對(duì)自氧化劑具有促進(jìn)催化分解作用的部分中和的馬來酸酐-丙烯酸鉀或鈉鹽和高錳酸鉀細(xì)粉,強(qiáng)化了被掩埋在土壤中的殘膜的降解。
(5)本發(fā)明的降解誘導(dǎo)期避免添加了含有有害重金屬的光穩(wěn)定劑二丁基二硫代氨基甲酸鎳(nidbc),避免了鎳在土壤中的積累所造成害重金屬的污染。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例1
花生專用雙效合一降解地膜,由地膜基礎(chǔ)樹脂和花生專用雙效合一降解添加組分組成:地膜基礎(chǔ)樹脂與花生專用雙效合一降解添加組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為100∶4.315~11.42;所述地膜基礎(chǔ)樹脂為線型低密度聚乙烯;所述花生專用雙效合一降解添加組分包括:自氧化組分a:含油酸、亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸80%以上的大豆油,在花生專用雙效合一降解地膜中所占質(zhì)量百分比例為0.5-0.8%。氧化劑促進(jìn)組分b:部分中和的馬來酸酐-丙烯酸的鉀或鈉鹽,在花生專用雙效合一降解地膜中所占質(zhì)量百分比例為1.0-2%。降解催化組分c:高錳酸鉀細(xì)粉,在花生專用雙效合一降解地膜中所占質(zhì)量百分比為0.3-0.6%。降解控制組分d:苯并噁唑基型熒光增白劑0b,在花生專用雙效合一降解地膜中所占質(zhì)量百分比例為0.015-0.02%。紅外線阻隔組分e:mg3si4o10(oh)2,在花生專用雙效合一降解地膜中所占質(zhì)量百分比例為5-8%。一般覆蓋其它可降解地膜的花生產(chǎn)量要比覆蓋普通地膜的產(chǎn)量低些,本實(shí)例產(chǎn)品種植的花生產(chǎn)量比不覆蓋地膜增產(chǎn)15.3%~39.5%;與覆蓋普通地膜產(chǎn)量基本持平或略高。
實(shí)施例2
與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述地膜基礎(chǔ)樹脂為線性低密度聚乙烯與低密度聚乙烯的混合物,二者質(zhì)量百分比為30-70∶70-30;其它參數(shù)完全相同。
實(shí)施例3
與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述地膜基礎(chǔ)樹脂為線性低密度聚乙烯與茂金屬催化的線型低密度聚乙烯的混合物,二者質(zhì)量百分比為95-85∶5-15;其它參數(shù)完全相同。
本具體實(shí)施添加了只有弱化紫外光的光敏化作用而沒有清除、猝滅、捕獲和分解能引發(fā)降解的自由基的負(fù)作用的苯并噁唑基型熒光增白劑0b,在不損傷自由基的情況下實(shí)現(xiàn)降解的誘導(dǎo)期的,降解誘導(dǎo)期大約在90天左右,符合花生生長(zhǎng)發(fā)育需要;自氧化劑可在紫外光參與下的光敏化作用,也可在無須紫外光參與下氧化作用,都能產(chǎn)生對(duì)殘膜具有攻擊作用的自由基,使占到地膜面積30%以上土埋部分的殘膜也能得到降解;由于沒有添加清除、猝滅、捕獲和分解自由基作用的助劑,被翻到土壤中的殘膜可以得到長(zhǎng)期持續(xù)的降解。
本發(fā)明所提供的農(nóng)用地膜,具有適宜的穩(wěn)定期和降解期,顯著提高了殘膜降解的可控性,滿足作物不同生育時(shí)期對(duì)溫度、水分、透氣等的需要,具有動(dòng)態(tài)、多向調(diào)節(jié)功能,經(jīng)試驗(yàn),在吉林省白城市通榆縣、松原扶余市開展花生降解地膜示范,示范總面積1000畝;花生生育前期,花生專用雙效合一降解地膜能達(dá)到與普通地膜相似的保溫保墑效果。降解地膜覆蓋的與覆蓋產(chǎn)量均高于不覆膜,增產(chǎn)15.3%~39.5%;與普通地膜相比基本持平或略高。降解地膜能滿足花生不同生育期對(duì)土壤溫度、水分的需要,前期增溫保水,后期降溫增滲,且可以減少殘膜積累所造成的白色污染,生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益良好,具有廣闊的應(yīng)用前景。
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)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以作出若干改進(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。