一種液體地膜及其製備方法
2023-07-10 13:00:31
專利名稱：一種液體地膜及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種新型的液體地膜及其製備方法。
背景技術：
地膜覆蓋是20世紀中葉，隨著塑料工業的發展尤其是農用塑料薄膜的出現，一些工業發達的國家利用塑料薄膜覆蓋地面，進行作物生產而應用的農業技術。我國在1978年進行試驗，1979年開始在一些地區進行試驗、示範、推廣。由於覆蓋生產的效果顯著，薄膜覆蓋生產啟蒙及全國。地膜覆蓋是一種適合我國國情，適應性廣，應用量大，促進覆蓋作物早熟、高產、高效的農業新技術。利用地膜覆蓋技術是一項農業增產增收的有效措施，採用地膜覆蓋後可以改善土壤和近地面的溫度及水分狀況。地膜可起到保持土壤水分和提高土壤溫度等的作用。在我國地膜覆蓋在生產中廣泛用於露地栽培、設施栽培和育苗栽培以及在多種作物上應用。從1978年引進1979年開始推廣，至2010年地膜覆蓋面積達到1800萬公頃，成為我國發展高效農業的先進實用技術之一。雖然地膜用途廣泛，但也不是對所有的農田都適用。在旱沙地、貧瘠土地和重粘質土地上，不宜採用地膜覆蓋栽培。因為旱沙地蓋膜后土壤溫度在中午時易產生高溫，在乾旱比較嚴重的情況下反而會造成減產。在貧瘠土地上，覆蓋膜後不便追肥，如播種時施用基肥不足，覆蓋也不能增產。重粘質土地在乾旱時坷拉多，整地時難以耙碎，蓋膜後很難與地面貼緊，颳大風時地膜容易吹破刮跑。另外由於地膜不易分解，長期和大量的覆蓋地膜，殘膜清除不淨，殘留在農田土壤中的地膜會對土壤特性和農作物產生一系列不利影響。其中最主要的是殘留地膜在土壤耕作層和表層將阻礙土壤毛管水、降水和灌溉水的滲透，影響土壤的吸溼性，從而影響作物對水分和養分的吸收，對作物生長發育造成嚴重影響。殘膜還使土壤孔隙度下降，通透性降低，在一定程度上破壞農田土壤空氣的正常循環和交換，進而影響到土壤微生物正常活動，降低土壤肥力水平。甚至在某些地區，如在新疆等地，殘膜還可能導致地下水難以下滲，造成土壤次生鹽鹼化等。殘膜的聚集阻礙土壤毛細管水的運移和降水的滲透，對土壤容重、孔隙度和通透性都產生不良影響，造成土壤板結、地力下降。由於殘膜影響和土壤理化性狀的破壞，必然造成農作物種子發芽困難，根系生長發育受阻，農作物生長發育受抑制。同時殘膜隔離作用影響農作物正常吸收養分，影響肥料利用效率，致使產量下降。大量研究結果顯示當土壤中地膜殘留量達到一定數量時會影響作物生產環境和自身的生長發育，進而影響到農作物的產量。由於回收殘膜的局限性，加上處理回收殘膜不徹底，部分清理出的殘膜棄于田地、水渠、林帶中，影響生態環境，造成「視覺汙染」。殘膜還可能纏繞在犁頭和播種機輪盤上，影響田間作業。另外殘膜的碎片還會隨農作物的秸稈和飼料混在一起，牛羊等家畜誤食後，可導致腸胃功能不良，嚴重時會引起牲畜死亡。基於地膜存在的問題，近年來促生了可降解液體地膜的面世。目前國內雖公開
3了幾項相關專利，然而受到產品技術成熟度和成本的因素的制約，並沒有實質性的投入市場。通常這些液體地膜是由植物秸稈、腐殖酸、木素類、廢渣類、成膜劑和表面活性劑等形成。然而，這些液體地膜大部分都是以聚乙烯醇為成膜劑，如申請號為200810000616. 3、 200910015668. 2和200610017265。但是聚乙烯醇很難被生物降解，在生態環境中會造成累積，從而影響生態平衡，在一定程度上也破壞了耕作層土壤的團粒結構。
發明內容
本發明的目的是克服現有液體地膜技術的不足，提供一種具有壓鹼、節水且成本較低的液體地膜。為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案
一種液體地膜，由如下重量百分數的組分組成甲基矽酸鹽20-30%，強鹼1-5%，餘量為水。在上述液體地膜中，還可以添加著色劑，優選為甲基紅和百裡香酚酞。
在上述液體地膜中，所述強鹼為氫氧化鈉或氫氧化鉀。上述液體地膜的製備方法，包括如下步驟將甲基矽酸鹽、強鹼和水加入到攪拌罐中，進行攪拌到強鹼完全溶解，然後加入著色劑。本發明的液體地膜是根據「鹽隨水來，鹽隨水去」的原理，採用甲基矽酸鹽作為土壤調節劑的主要原料，可添加其他肥料、農藥和除草劑等製成的複合型液體地膜。它與其他的液體地膜的原理不一樣，不是通過成膜劑和植物秸稈纖維素作用，而是利用疏水原理來防止水分蒸發來到達壓減和節水的目的。甲基矽酸鹽的防水機理與其他通用的防水材料如浙青和有機塗料等不同。有機塗料和浙青是通過堵塞磚石和混凝土結構材料的孔眼來達到防水效果的。而甲基矽酸鹽則是通過與結構材料起化學反應，在基材表面生成一層幾個分子厚的不溶性防水樹脂簿膜。甲基矽酸鹽易被弱酸分解，當遇到空氣中的水和二氧化碳時便分解成甲基矽酸，並很快聚合生成具有防水性能的聚甲基矽醚，因而可在基材表面形成一層極簿的可以透氣的聚矽氧烷膜而具有防水性。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果
本發明利用甲基矽酸鹽的疏水原理，達到防止水分蒸發和起到壓鹼的作用。本發明的液體地膜不含成膜劑和表面活性劑。製備工藝簡單，便於大規模生產。液態地膜分解後終產物為二氧化矽，為自然界的產物，不會對環境造成危害。本發明所製備的液體地膜可直接用水稀釋作用於土壤表面。本發明製備操作簡便，可在乾旱、半乾旱以及高鹽鹼地區的農林果業等領域應用。
具體實施例方式實施例1液體地膜的製備(重量百分數)
將甲基矽酸鹽20%，氫氧化鈉1%和水79%加入到攪拌罐中，進行攪拌到氫氧化鈉完全溶解。實施例2液體地膜的製備(重量百分數)
將甲基矽酸鹽觀％，氫氧化鈉5%和水67%加入到攪拌罐中，進行攪拌到氫氧化鉀完全溶解，然後加入適量甲基紅和百裡香酚酞。實施例3:
試驗地點設在新疆，每個處理地塊面積為4. 5X6=27m2。試驗前先平整土地，將供試產品按不同有效用量加入普通噴霧器中兌水稀釋，均勻噴於土壤表面。設供試產品分別為空白對照和1%(ν/ν)的液態地膜處理(IL/ m2的用量)。每次試驗前後分別取土測量0-20cm、 20-40cm的總鹽，每個處理地塊共按兩個對等距離取土。施用的液體地膜一天後灌水壓鹼， 再過一周後按前面所說分別測量不同土層的總鹽量。試驗結果與分析
表權利要求
1.一種液體地膜，其特徵在於由如下重量百分數的組分組成甲基矽酸鹽20-30%，強鹼1_5%，餘量為水。
2.如權利要求1所述的液體地膜，其特徵在於，還加入著色劑。
3.如權利要求1所述的液體地膜，其特徵在於，所述著色劑為甲基紅或百裡香酚酞。
4.如權利要求1所述的液體地膜，其特徵在於，所述強鹼為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
5.如權利要求1所述的液體地膜，其特徵在於，還添加肥料、農藥或除草劑。
6.權利要求2所述液體地膜的製備方法，其特徵在於包括如下步驟將甲基矽酸鹽、強鹼和水加入到攪拌罐中，進行攪拌到強鹼完全溶解，然後加入著色劑。
全文摘要
本發明公開了一種液態地膜及其製備方法，由如下重量百分數的組分組成甲基矽酸鹽20-30%，強鹼1-5%，餘量為水。本發明利用甲基矽酸鹽的疏水原理，達到防止水分蒸發和起到壓鹼的作用。本發明的液體地膜不含成膜劑和表面活性劑。製備工藝簡單，便於大規模生產。液態地膜分解後終產物為二氧化矽，為自然界的產物，不會對環境造成危害。本發明所製備的液體地膜可直接用水稀釋作用於土壤表面。本發明製備操作簡便，可在乾旱、半乾旱以及高鹽鹼地區的農林果業等領域應用。
文檔編號C09K101/00GK102559199SQ20111044006
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者史徳海林.奧斯丁.巴特瑟, 謝致平 申請人:史徳海林.奧斯丁.巴特瑟, 謝致平