本發明屬于生物農藥加工廢棄物資源化利用及綠色農業領域,具體涉及一種利用植物源農藥加工固形剩余物填充的具備防蟲、控草、緩釋功能的復合全生物降解地膜及其制備方法和應用。
背景技術:
1、生物農藥憑借安全高效、無污染的優勢,已成為農業蟲害綠色防控的重要組成部分。其中,植物源農藥在化學農藥替代、農作物優質高產方面發揮了重要作用。植物源農藥產業與生態環境密切關聯,加工過程產生的固形剩余物數量巨大,其主要成分為纖維素、半纖維素、木質素,以及未充分提取的殺蟲成分。將固形剩余物資源化利用是控制環境污染、發展循環經濟、實現農業綠色可持續發展的有效手段。然而,目前固形剩余物處理方法簡單,并沒有高附加值的利用,廢棄物資源化利用不夠深入,轉化品種少,利用率低。
2、塑料地膜保溫保墑、避蚜防病、減藥增效優勢顯著,在農業綠色防控方面發揮了重要作用。然而塑料地膜殘留污染嚴重已成為制約農業可持續發展的突出環境問題,全生物降解地膜替代是有效防治農田塑料污染的重要途徑。全生物降解地膜在自然環境中可被微生物完全降解成二氧化碳和水,具有便捷高效、綠色低碳的優勢。隨著現代農業的高速發展,功能型全生物降解地膜在農業生產中得到了越來越多的關注。研發新型的具備防蟲控草功能的全生物降解地膜是滿足農藥安全減量和綠色防控需求,提升農業綠色高質量發展,促進農業生態環境安全的重要途徑。但直接將化學農藥與全生物降解材料復合,則會導致農藥在周圍環境中擴散,不僅農藥利用率低,還會造成嚴重的環境污染。
技術實現思路
1、發明目的:本發明提出了一種利用植物源農藥加工固形剩余物填充的防蟲控草復合全生物降解地膜,既解決植物源農藥生產過程中的固體剩余物的處理問題,緩解環境污染,實現高值化利用。同時,提升了全生物降解地膜的防蟲控草功能,促進農業綠色發展。
2、本發明還要解決的技術問題是提供了一種防蟲控草環境共生型三層復合全生物降解地膜及其制備方法。
3、本發明最后要解決的技術問題是提供了防蟲控草環境共生型復合全生物降解地膜在飛虱防治中的應用。
4、技術方案:為了解決上述技術問題,本發明提供了一種防蟲控草環境共生型復合全生物降解地膜,所述復合全生物降解地膜按重量百分比包括如下組分制成:植物源農藥固體剩余物15-30%、油料作物固體剩余物5-10%,余量為全生物降解母粒。
5、其中,所述復合全生物降解地膜還包括銀色色母或黑色色母0.5%-2%。
6、其中,所述植物源農藥固體剩余物中的農藥包括魚藤酮、藜蘆堿、苦參堿、除蟲菊素、印楝素、煙堿、血根堿、桉葉素、苦皮藤素、蛇床子素、百部堿或茴蒿素中的一種或多種。
7、其中,所述植物源農藥固體剩余物中的植物包括魚藤、地瓜子、苦檀子、昆明雞血藤、白藜蘆、噴嚏草、苦參、山豆根、除蟲菊、印楝樹的種子、印楝樹的樹葉、印楝樹的樹皮、煙草、白屈菜、紫堇、博落回、血水草、桉葉、薰衣草、苦皮藤、蛇床子、百部、茴蒿、中的一種或多種。
8、其中,所述油料作物固體剩余物包括芝麻、油菜、花生、向日葵、核桃、蓖麻、大豆中的一種或幾種。
9、其中,所述全生物降解母粒包括聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚乙醇、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯醇、聚羥基脂肪酸酯、淀粉中的兩種或多種。
10、其中,植物源農藥固體剩余物和油料作物固體剩余物的目數在300目~500目。
11、本發明還包括一種防蟲控草環境共生型三層復合全生物降解地膜,所述三層復合全生物降解地膜包括上層銀色復合層、中層黑色復合層和下層固體復合層,所述上層銀色復合層包括所述的復合全生物降解地膜構成,所述色母為銀色色母;所述中層黑色復合層包括所述的復合全生物降解地膜構成,所述色母為黑色色母;所述下層固體復合層包括所述的復合全生物降解地膜構成。
12、本發明還包括所述的防蟲控草環境共生型三層復合全生物降解地膜的制備方法,將上層銀色復合層、中層黑色復合層和下層固體復合層采用三層共擠技術,一體化成型即得。
13、本發明還包括所述的防蟲控草環境共生型復合全生物降解地膜或所述的防蟲控草環境共生型三層復合全生物降解地膜在防治飛虱方面的應用。
14、發明機理:在全生物降解地膜中添加植物源農藥固體剩余物制備復合降解地膜,可賦予降解地膜防蟲功效。油料作物的化學結構中有亞甲基二氧苯基團,可以作為植物源農藥的生物增效劑,可在植物源農藥固體剩余物表面形成保護層,減少紫外線對農藥中有效成分的降解,延長藥效有效期,提高其生物活性,明顯改善其潤濕、展布、分散、滯留和滲透性能,提升降解地膜防蟲功效。
15、有益效果:相對于現有技術,本發明具備以下優點:
16、(1)本發明植物源農藥固體剩余物填充來替代直接將化學農藥與全生物降解材料復合,避免農藥擴散造成嚴重的環境污染,拓展了農業固體剩余物利用途徑。
17、(2)油料作物的化學結構中有亞甲基二氧苯基團,可以作為植物源農藥的生物增效劑,抑制或弱化害蟲對農藥的氧化代謝,延長農藥在害蟲體內的作用時間,增加生物防效。
18、(3)油料作物殘留的油脂可以在植物源農藥固體剩余物表面形成保護層,減少紫外線對農藥中有效成分的降解,延長藥效有效期,提高其生物活性,減少用量,降低成本,保護生態環境。明顯改善其潤濕、展布、分散、滯留和滲透性能,提高農藥的有效利用率。
19、(4)采用三層共擠制備防蟲控草三層復合全生物降解地膜,可利用每一層對光不同的透過率,有效減緩膜內植物源農藥的光降解速率,增強緩釋效果,調控農藥作用周期。
1.一種防蟲控草環境共生型復合全生物降解地膜,其特征在于,所述復合全生物降解地膜按重量百分比包括如下組分制成:植物源農藥固體剩余物15-30%、油料作物固體剩余物5-10%,余量為全生物降解母粒。
2.根據權利要求1所述的防蟲控草環境共生型復合全生物降解地膜,其特征在于,所述復合全生物降解地膜還包括銀色色母或黑色色母0.5%-2%。
3.根據權利要求1或2所述的防蟲控草環境共生型復合全生物降解地膜,其特征在于,所述植物源農藥固體剩余物中的農藥包括魚藤酮、藜蘆堿、苦參堿、除蟲菊素、印楝素、煙堿、血根堿、桉葉素、苦皮藤素、蛇床子素、百部堿或茴蒿素中的一種或多種。
4.根據權利要求1或2所述的防蟲控草環境共生型復合全生物降解地膜,其特征在于,所述植物源農藥固體剩余物中的植物包括魚藤、地瓜子、苦檀子、昆明雞血藤、白藜蘆、噴嚏草、苦參、山豆根、除蟲菊、印楝樹的種子、印楝樹的樹葉、印楝樹的樹皮、煙草、白屈菜、紫堇、博落回、血水草、桉葉、薰衣草、苦皮藤、蛇床子、百部、茴蒿、中的一種或多種。
5.根據權利要求1或2所述的防蟲控草環境共生型復合全生物降解地膜,其特征在于,所述油料作物固體剩余物包括芝麻、油菜、花生、向日葵、核桃、蓖麻、大豆中的一種或幾種。
6.根據權利要求1或2所述的防蟲控草環境共生型復合全生物降解地膜,其特征在于,所述全生物降解母粒包括聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚乙醇、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯醇、聚羥基脂肪酸酯、淀粉中的兩種或多種。
7.根據權利要求1或2所述的防蟲控草環境共生型復合全生物降解地膜,其特征在于,植物源農藥固體剩余物和油料作物固體剩余物的目數在300目~500目。
8.一種防蟲控草環境共生型三層復合全生物降解地膜,其特征在于,所述三層復合全生物降解地膜包括上層銀色復合層、中層黑色復合層和下層固體復合層,所述上層銀色復合層包括權利要求2~7任一項所述的復合全生物降解地膜構成,所述色母為銀色色母;所述中層黑色復合層包括權利要求2~7任一項所述的復合全生物降解地膜構成,所述色母為黑色色母;所述下層固體復合層包括權利要求1、3~7任一項所述的復合全生物降解地膜構成。
9.權利要求8所述的防蟲控草環境共生型三層復合全生物降解地膜的制備方法,其特征在于,將上層銀色復合層、中層黑色復合層和下層固體復合層采用三層共擠技術,一體化成型即得。
10.權利要求1~7任一項所述的防蟲控草環境共生型復合全生物降解地膜或權利要求8所述的防蟲控草環境共生型三層復合全生物降解地膜在防治飛虱方面的應用。