本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可降解的生物基液體農(nóng)用膜及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化，設(shè)施農(nóng)業(yè)在我國迅速興起，溫室作為設(shè)施農(nóng)業(yè)的主要類型，具有明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，因而在我國得到了廣泛應(yīng)用。

植物的生長周期較長，比如番茄，從栽植到采摘完畢需要5個(gè)月的時(shí)間，采摘期大概為60～80天。如果番茄想要10月中旬采摘，那么一般7月中旬就要在溫室大棚中栽種。

傳統(tǒng)的溫室作物栽種需要起壟，然后在壟上覆蓋一層塑料薄膜，緊接著在壟上挖穴，最后將植物栽種到穴中。塑料薄膜的主要作用是保濕保溫，一般在春、秋、冬季能為植物的生長起到很好的作用。據(jù)文獻(xiàn)《覆膜栽培對(duì)玉米產(chǎn)量的影響》統(tǒng)計(jì)，覆膜的玉米產(chǎn)量比不覆膜的玉米產(chǎn)量高8.43%。但是在夏季，由于環(huán)境溫度較高，日照強(qiáng)烈，塑料薄膜覆蓋下的土層溫度非常高。而植物適宜生長的根域溫度一般在15～30攝氏度的范圍內(nèi)。植物如果在夏季栽種，由于植物莖葉較小，不能為根部遮陽，植物的根域溫度很容易超過適宜溫度；同時(shí)，由于植物幼苗的根莖比較脆弱，幼根在高溫下容易壞死，最終導(dǎo)致作物死苗率的上升。如果作物不覆蓋塑料薄膜，那么10月份、11月份環(huán)境溫度降低，土層的保溫能力較差，尤其是在夜間，這又會(huì)導(dǎo)致根域溫度低于適宜溫度，從而減緩作物生長；同時(shí)不覆蓋塑料薄膜的土層水分流失比較快，不利于土層保濕，雜草在裸露的土層中也較容易生長。

從環(huán)保的角度來講，農(nóng)民通常為了方便管理，地膜使用一年后容易收集的，就收集后點(diǎn)燃，收集不了的，就爛在地里，這樣都會(huì)造成環(huán)境問題。目前我國地膜污染最嚴(yán)重的地方要數(shù)新疆的棉花種植區(qū)。2008年公布的一份研究報(bào)告顯示，新疆地區(qū)棉田中，地膜殘留量平均每公頃265.3公斤，并且隨著覆膜年限越長，污染越嚴(yán)重。在新疆，連續(xù)覆膜10年、15年和20年的棉田，地膜殘留量分別為262公斤/公頃、350公斤/公頃、430公斤/公頃，最嚴(yán)重污染田塊農(nóng)用地膜殘留量高達(dá)597公斤/公頃。一般情況下，如果要給1公頃土地鋪上地膜，使用量約為60公斤，597公斤的地膜殘留量相當(dāng)于地里已經(jīng)儲(chǔ)存了10層地膜了。種子播種之后如果剛好處在碎片上，對(duì)它的發(fā)芽就有影響，缺苗的現(xiàn)象可能非常嚴(yán)重，導(dǎo)致減產(chǎn)。另外會(huì)影響到水分和養(yǎng)分的運(yùn)移，對(duì)農(nóng)作物根系的生長有影響。據(jù)測定，殘膜污染嚴(yán)重的土壤會(huì)使小麥產(chǎn)量下降2%～3%，玉米產(chǎn)量下降10%左右，棉花產(chǎn)量則下降10%～23%。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種可降解的生物基液體農(nóng)用膜。

還有必要提供一種可降解的生物基液體農(nóng)用膜的生產(chǎn)方法。

一種可降解的生物基液體農(nóng)用膜，所述可降解的生物基液體農(nóng)用膜的成分包括：纖維素硫酸單酯鹽、半纖維素硫酸單酯鹽、木質(zhì)素硫酸單酯鹽、水。

一種可降解的生物基液體農(nóng)用膜，所述可降解的生物基液體農(nóng)用膜的成分包括：纖維素硫酸單酯鹽、半纖維素硫酸單酯鹽、木質(zhì)素硫酸單酯鹽、腐殖酸硫酸單酯鹽、水。

一種可降解的生物基液體農(nóng)用膜的生產(chǎn)方法包括以下步驟：

將粉狀的植物秸稈、莖干混合作為第一初始生物基肥；

稱取1,2-二氯乙烷作為溶劑，將液態(tài)的三氧化硫與部分1,2-二氯乙烷混合，形成三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液體；

再依次將剩余部分1,2-二氯乙烷、所述第一初始生物基肥加入到磺化釜中，滴加上述三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液體，控制反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度，以使第一初始生物基肥經(jīng)磺化反應(yīng)生成第一硫酸單酯，同時(shí)得到含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸單酯混合液；

將上述第一硫酸單酯混合液和氨水或氫氧化鈣溶液加入到中和釜中進(jìn)行中和反應(yīng)，形成第一硫酸單酯鹽混合液，第一硫酸單酯鹽混合液中含有第一硫酸單酯鹽；

將所述第一硫酸單酯鹽混合液通過減壓蒸餾的方法，以使1,2-二氯乙烷從所述第一硫酸單酯鹽混合液中脫離，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸單酯鹽混合液；

將所述不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸單酯鹽混合液進(jìn)行離心、洗滌，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸單酯鹽混合液的濾渣和濾液，將所述不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸單酯鹽混合液的濾液通過油水分離器分離，得到第一硫酸單酯鹽溶液，以將所述第一硫酸單酯鹽溶液作為生物基液體農(nóng)用膜。

一種可降解的生物基液體農(nóng)用膜的生產(chǎn)方法包括以下步驟：

將粉狀的植物秸稈、莖干與風(fēng)化煤進(jìn)行混合作為第二初始生物基肥；

稱取1,2-二氯乙烷作為溶劑，將液態(tài)的三氧化硫與部分1,2-二氯乙烷混合，形成三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液體；

再依次將剩余部分1,2-二氯乙烷、所述第二初始生物基肥加入到磺化釜中，滴加上述三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液體，控制反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度，以使第二初始生物基肥經(jīng)磺化反應(yīng)生成第二硫酸單酯，同時(shí)得到含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸單酯混合液；

將上述第二硫酸單酯混合液和氨水或氫氧化鈣溶液加入到中和釜中進(jìn)行中和反應(yīng)，形成第二硫酸單酯鹽混合液，所述第二硫酸單酯鹽混合液中含有第二硫酸單酯鹽；

將所述第二硫酸單酯鹽混合液通過減壓蒸餾的方法，以使1,2-二氯乙烷從第二硫酸單酯鹽混合液中脫離，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸單酯鹽混合液；

將所述不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸單酯鹽混合液進(jìn)行離心、洗滌，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸單酯鹽混合液的濾渣和濾液，將不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸單酯鹽混合液的濾液通過油水分離器分離，得到第二硫酸單酯鹽溶液，以將所述第二硫酸單酯鹽溶液作為生物基液體農(nóng)用膜。

有益效果：

1. 本發(fā)明中的生物基液體農(nóng)用膜包含纖維素和木質(zhì)素的衍生物，可自然降解，降解的物質(zhì)可作為土壤的緩釋肥，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；同時(shí)省去了人工撿拾薄膜的勞動(dòng)環(huán)節(jié)。

2. 本發(fā)明中的生物基液體農(nóng)用膜濃縮失水后所形成的結(jié)膜透光率低，能夠降低根域溫度，保溫保濕，提高植株的成活率，同時(shí)抑制了雜草的生長。

3. 本發(fā)明中的生物基液體農(nóng)用膜的壽命可達(dá)5～6個(gè)月，避免了作物在生長過程中生物基液體農(nóng)用膜腐爛失效，影響作物生長。

4. 本發(fā)明中的生物基液體農(nóng)用膜濃縮失水后所形成的結(jié)膜相對(duì)塑料薄膜，紙膜能夠降低越夏栽培植株的病毒發(fā)生率。

5. 本發(fā)明中的生物基液體農(nóng)用膜，每畝價(jià)格低至100～130元/畝，而塑料膜價(jià)格為160～250元/畝，因此大大降低了成本。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合實(shí)施例作出詳細(xì)的說明。

本發(fā)明實(shí)施例提出一種可降解的生物基液體農(nóng)用膜，其成分包括：纖維素、木質(zhì)素、纖維素硫酸單酯鹽、半纖維素硫酸單酯鹽、木質(zhì)素硫酸單酯鹽、水。

作為一種較佳的實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例還提出一種可降解的生物基液體農(nóng)用膜，其成分包括：纖維素、半纖維素、纖維素硫酸單酯鹽、半纖維素硫酸單酯鹽、木質(zhì)素硫酸單酯鹽、腐殖酸硫酸單酯鹽、水。

一種可降解的生物基液體農(nóng)用膜的生產(chǎn)方法包括以下步驟：

S101：將粉狀的植物秸稈、莖干混合作為第一初始生物基肥。

S102：稱取1,2-二氯乙烷作為溶劑，將液態(tài)的三氧化硫與部分1,2-二氯乙烷混合，形成三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液體。

需要說明的是，三氧化硫與1,2-二氯乙烷的混合不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，1,2-二氯乙烷只是作為溶劑。具體的一種操作流程為：三氧化硫混合氣通過三氧化硫引風(fēng)機(jī)送至磺化中試車間，三氧化硫混合氣經(jīng)過三氧化硫冷凝器冷凝后，三氧化硫氣體冷凝變成液體，不凝氣體排空；液體三氧化硫滴加至裝有1,2-二氯乙烷的吸收罐，以使三氧化硫被1,2-二氯乙烷吸收，以得到三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液體。

S103：再依次將剩余部分1,2-二氯乙烷、所述第一初始生物基肥加入到磺化釜中，滴加上述三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液體，控制反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度，以使第一初始生物基肥經(jīng)磺化反應(yīng)生成第一硫酸單酯，同時(shí)得到含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸單酯混合液。

在這一步驟中，1,2-二氯乙烷作為三氧化硫的溶劑，使得溶于1,2-二氯乙烷的三氧化硫能夠與第一初始生物基肥較快地發(fā)生磺化反應(yīng)，從而使第一初始生物基肥中的有機(jī)質(zhì)與三氧化硫反應(yīng)生成第一硫酸單酯。所述第一硫酸單酯包括：纖維素硫酸單酯、半纖維素硫酸單酯、木質(zhì)素硫酸單酯。該步驟中的反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度可以為：反應(yīng)溫度為10～50℃，優(yōu)選20～40℃，反應(yīng)時(shí)間為1～10h，優(yōu)選3～6h。

S104：將上述第一硫酸單酯混合液和氨水或氫氧化鈣溶液加入到中和釜中進(jìn)行中和反應(yīng)，形成第一硫酸單酯鹽混合液，第一硫酸單酯鹽混合液中含有第一硫酸單酯鹽。

其中的第一硫酸單酯鹽包括纖維素硫酸單酯鹽、半纖維素硫酸單酯鹽、木質(zhì)素硫酸單酯鹽；所述第一硫酸單酯混合鹽混合液是指一種包含硫酸單酯鹽溶液的固液混合物。氨水與硫酸單酯反應(yīng)生成硫酸單酯銨，氫氧化鈣與硫酸單酯反應(yīng)生成硫酸單酯鈣。

S105：將所述第一硫酸單酯鹽混合液通過減壓蒸餾的方法，以使1,2-二氯乙烷從所述第一硫酸單酯鹽混合液中脫離，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸單酯鹽混合液。

S106：將所述不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸單酯鹽混合液進(jìn)行離心、洗滌，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸單酯鹽混合液的濾渣和濾液，將所述不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸單酯鹽混合液的濾液通過油水分離器分離，得到第一硫酸單酯鹽溶液，將所述第一硫酸單酯鹽溶液作為生物基液體農(nóng)用膜，所述生物基液體農(nóng)用膜的成分包括纖維素硫酸單酯鹽、半纖維素硫酸單酯鹽、木質(zhì)素硫酸單酯鹽、水。

作為一種較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明還提出一種可降解的生物基液體農(nóng)用膜物液體地膜的生產(chǎn)方法，該方法是在原料中又加入了風(fēng)化煤，進(jìn)而使得生產(chǎn)的生物基肥中包含腐殖酸硫酸單酯鹽成分。

一種可降解的生物基液體農(nóng)用膜的生產(chǎn)方法包括以下步驟：

S301：將粉狀的植物秸稈、莖干與風(fēng)化煤進(jìn)行混合作為第二初始生物基肥。

S302：稱取1,2-二氯乙烷作為溶劑，將液態(tài)的三氧化硫與部分1,2-二氯乙烷混合，形成三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液體。

S303：再依次將剩余部分1,2-二氯乙烷、所述第二初始生物基肥加入到磺化釜中，滴加上述三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液體，控制反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度，以使第二初始生物基肥經(jīng)磺化反應(yīng)生成第二硫酸單酯，同時(shí)得到含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸單酯混合液。

其中，1,2-二氯乙烷作為三氧化硫的溶劑，使得溶于1,2-二氯乙烷的三氧化硫能夠與初始生物基肥較快地發(fā)生磺化反應(yīng)，從而使初始生物基肥中的有機(jī)質(zhì)與三氧化硫反應(yīng)生成第二硫酸單酯。所述第二硫酸單酯包括：纖維素硫酸單酯、半纖維素硫酸單酯、木質(zhì)素硫酸單酯、腐殖酸硫酸單酯。該步驟中的反應(yīng)溫度為10～50℃，優(yōu)選20～40℃，反應(yīng)時(shí)間為1～10h，優(yōu)選3～6h。

S304：將上述第二硫酸單酯混合液和氨水或氫氧化鈣溶液加入到中和釜中進(jìn)行中和反應(yīng)，形成第二硫酸單酯鹽混合液，所述第二硫酸單酯鹽混合液中含有第二硫酸單酯鹽。

其中，所述第二硫酸單酯鹽包括：纖維素硫酸單酯鹽、半纖維素硫酸單酯鹽、木質(zhì)素硫酸單酯鹽、腐殖酸硫酸單酯鹽。所述第三硫酸單酯混合鹽混合液是指一種包含硫酸單酯鹽溶液的固液混合物。氨水與硫酸單酯反應(yīng)生成硫酸單酯銨，氫氧化鈣與硫酸單酯反應(yīng)生成硫酸單酯鈣。

S305：將所述第二硫酸單酯鹽混合液通過減壓蒸餾的方法，以使1,2-二氯乙烷從第二硫酸單酯鹽混合液中脫離，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸單酯鹽混合液。

S306：將所述不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸單酯鹽混合液進(jìn)行離心、洗滌，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸單酯鹽混合液的濾渣和濾液，將不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸單酯鹽混合液的濾液通過油水分離器分離，得到第二硫酸單酯鹽溶液，將所述第二硫酸單酯鹽溶液作為生物基液體農(nóng)用膜，所述生物基液體農(nóng)用膜的成分包括纖維素硫酸單酯鹽、半纖維素硫酸單酯鹽、木質(zhì)素硫酸單酯鹽、腐殖酸硫酸單酯鹽、水。

一較佳的生物基液體農(nóng)用膜的成型方式為：將生物基液體農(nóng)用膜裝進(jìn)噴灑容器中，然后在田間按照預(yù)定的每平方米的使用量進(jìn)行噴灑，待生物基液體農(nóng)用膜失水后自然形成結(jié)膜，優(yōu)選的，生物基液體農(nóng)用膜結(jié)膜10天后再次進(jìn)行噴灑或灌溉生物基液體農(nóng)用膜，使形成的結(jié)膜更加穩(wěn)定。

在一較佳的能夠較好的除草且顯著降低地溫的實(shí)施方式中，生物基液體農(nóng)用膜的覆蓋量為每平方米120～180克。

上述生物基液體農(nóng)用膜形成結(jié)膜后的有機(jī)質(zhì)含量≥50%，總養(yǎng)分≥6%，水分≤20%，酸堿度值為5.5～8.5。設(shè)施農(nóng)業(yè)尤其是設(shè)施果菜生長周期結(jié)束后，紙張基本腐解，沒有腐解的可直接深翻入田，由于生物基液體農(nóng)用膜的成分包括纖維素和木質(zhì)素的衍生物，可自然降解，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

上述生物基液體農(nóng)用膜含有多種天然活性基團(tuán)和異質(zhì)酚類化合物，易被土壤中的微生物降解，且腐殖酸硫酸單酯鹽的降解產(chǎn)物中的腐殖酸可以增加土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，保持土壤中微量元素的平衡，因此可作為土壤的緩釋肥。同時(shí)生物基液體農(nóng)用膜含有天然的酚羥基和醇羥基，具有螯合性和粘合性，可螯合和固定微量元素，大大提高作物對(duì)微量元素的吸收。

上述生物基液體農(nóng)用膜形成的結(jié)膜在高溫越夏栽培時(shí)，相對(duì)于塑料薄膜，生物基液體農(nóng)用膜形成的結(jié)膜能夠降低根域溫度3℃，相對(duì)無塑料薄膜覆蓋，降低根域溫度1℃，土壤濕度與覆蓋塑料地膜無差異，但生物基液體農(nóng)用膜形成的結(jié)膜能保持根域土壤溫濕度的相對(duì)恒定。

生物基液體農(nóng)用膜形成的結(jié)膜用于高溫越夏栽培時(shí)，能夠顯著降低死苗率，其中塑料地膜覆蓋死苗率25.0%，無塑料地膜覆蓋死苗率8.45%，生物基液體農(nóng)用膜形成的結(jié)膜死苗率0.57%。

經(jīng)試驗(yàn)，生物基液體農(nóng)用膜形成的結(jié)膜相對(duì)塑料地膜覆蓋和不覆蓋，能夠顯著增加植株莖粗，促進(jìn)葉綠素含量的增加，促進(jìn)作物光合作用增強(qiáng)，相對(duì)塑料地膜覆蓋，使用生物基液體農(nóng)用膜形成的結(jié)膜能夠增加莖粗15～20%，相對(duì)無塑料地膜覆蓋，使用生物基液體農(nóng)用膜形成的結(jié)膜能夠增加植株莖粗8～13%，相對(duì)塑料地膜覆蓋與不覆蓋，使用生物基液體農(nóng)用膜形成的結(jié)膜的葉綠素含量增加12～16%。

經(jīng)試驗(yàn)，相對(duì)塑料地膜栽覆蓋，生物基液體農(nóng)用膜形成的結(jié)膜顯著增加地上部鮮重65.76%，增加地下部鮮重20.86%，地下部鮮重?zé)o顯著增加，但顯著增加地下部干重8.27%。

生物基液體農(nóng)用膜形成的結(jié)膜可促進(jìn)植物地下根系生長，相對(duì)塑料地膜覆蓋，經(jīng)試驗(yàn)，生物基液體農(nóng)用膜形成的結(jié)膜能夠顯著增加11.68%的總根長。

相對(duì)地膜覆蓋，生物基液體農(nóng)用膜形成的結(jié)膜能夠顯著降低越夏栽培作物的病毒病的發(fā)生，經(jīng)試驗(yàn)，塑料地膜覆蓋病毒病發(fā)生28%，生物基液體農(nóng)用膜形成的結(jié)膜病毒病發(fā)生4%。