本發明涉及農業應用領域,具體涉及一種花生專用雙效合一降解地膜。
背景技術:
花生是經濟價值較高的油料作物,從2008年以來,花生在吉林省西部的種植面積不斷擴大,每年以40%~50%的速度增長,花生種植采用地膜覆蓋技術于2013年約100萬畝。
在花生的生長期內需要保持足夠的地溫和較好的墑情,才能滿足花生的生長發育需要,降解地膜要有90天左右的降解誘導期。可見對地膜降解時間的控制是重要性。
地膜所用樹脂原料主要為聚乙烯在自然環境中自然分解需要上百年的時間,殘膜在土壤中不斷積累致使農田污染日趨嚴重,已經對農業環境構成重大威脅,殘膜在土壤中的積累是農業生產和環境保護的一大隱患。可見對農業的環境保護是重要性。
地膜是農業生產的重要物質資源之一,地膜技術在農業上的應用極大地促進了農業產量和效益的提高,帶動了農業生產方式的改變和農業生產力的飛躍發展。
降解地膜在農業上的應用是發展經濟與保護環境雙贏的可持續發展之路,為穩定我國糧食的長效機制做出貢獻,因此降解地膜的大田推廣應用具有重要的意義。
但大多數降解地膜沒有降解誘導期,致使地膜過早地降解開裂,降低了地膜對增溫、保溫和保墑的作用,不利于農作物的生長;要么是添加了對自由基具有清除、猝滅、捕獲和分解作用的助劑來控制誘導期。
地膜的降解都是由自由基對高聚物產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。長期積累照常造成殘膜的積累,不利農業環境保護。
技術實現要素:
為解決上述問題,本發明提供了一種花生專用雙效合一降解地膜,同時具有降解和降解誘導期的可控性功能;降解誘導期是在沒有清除、猝滅、捕捉和分解自由基負作用下實現的;所添加的氧化促進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期持續的得到降解;同時自氧化劑又是微生物的生長促降解劑,作為碳源和營養源,促進了微生物對殘膜的徹底同化分解。
為實現上述目的,本發明采取的技術方案為:
花生專用雙效合一降解地膜,該降解地膜由地膜基礎樹脂與花生專用雙效合一降解添加劑按質量比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量百分比例為0.5-0.8%;
氧化促進組分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量百分比例為1.0-2.0%;
氧化催化組分c:高錳酸鉀細粉,在花生專用雙效合一降解地膜中所占質量百分比例為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量百分比例為5-8%。
優選地,所述地膜基礎樹脂為線型低密度聚乙烯。
優選地,所述地膜基礎樹脂為線型低密度聚乙烯與低密度聚乙烯的混合物,二者質量百分比為30-70∶70-30。
本發明具有以下有益效果:
(1)本發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生的自由,又能在完全沒有紫外光的環境下在氧化促進劑和氧化催化劑在促進、催化作用下產生自由基,同時實現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促進劑,是微生物的碳源和營養源,使微生物在殘膜上附著、增殖,促進了微生物對殘膜的同化分解。實現了化學降解和生物降解的“雙效合一”。
(3)本發明的降解誘導期采用沒有對自由基具有清除、猝滅、捕捉和分解作用的苯并噁唑基型熒光增白劑0b,不影響自由基對被掩埋蔽光處殘膜的降解進程。
(4)添加對自氧化劑具有促進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粉,強化了被掩埋在土壤中的殘膜的降解。
(5)本發明的降解誘導期避免添加了含有有害重金屬的光穩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。
具體實施方式
為了使本發明的目的及優點更加清楚明白,以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。
實施例1
花生專用雙效合一降解地膜,由地膜基礎樹脂和花生專用雙效合一降解添加組分組成:地膜基礎樹脂與花生專用雙效合一降解添加組分的質量分數比為100∶4.315~11.42;所述地膜基礎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量百分比例為0.5-0.8%。氧化劑促進組分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量百分比例為1.0-2%。降解催化組分c:高錳酸鉀細粉,在花生專用雙效合一降解地膜中所占質量百分比為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量百分比例為5-8%。一般覆蓋其它可降解地膜的花生產量要比覆蓋普通地膜的產量低些,本實例產品種植的花生產量比不覆蓋地膜增產15.3%~39.5%;與覆蓋普通地膜產量基本持平或略高。
實施例2
與實施例1的區別在于:所述地膜基礎樹脂為線性低密度聚乙烯與低密度聚乙烯的混合物,二者質量百分比為30-70∶70-30;其它參數完全相同。
實施例3
與實施例1的區別在于:所述地膜基礎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,二者質量百分比為95-85∶5-15;其它參數完全相同。
本具體實施添加了只有弱化紫外光的光敏化作用而沒有清除、猝滅、捕獲和分解能引發降解的自由基的負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現降解的誘導期的,降解誘導期大約在90天左右,符合花生生長發育需要;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,都能產生對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期持續的降解。
本發明所提供的農用地膜,具有適宜的穩定期和降解期,顯著提高了殘膜降解的可控性,滿足作物不同生育時期對溫度、水分、透氣等的需要,具有動態、多向調節功能,經試驗,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量均高于不覆膜,增產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,生態效益和經濟效益良好,具有廣闊的應用前景。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以作出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。