本發明屬于農業生產應用領域，具體涉及一種水稻田全降解液體膜及其制備方法。
背景技術：
中國是世界上人均占水量最低的國家，控制水資源濫用以及合理應用水資源將是未來的發展方向。地膜覆蓋可以有效節約水的使用，現有的地膜多以塑料地膜為主，雖然對水有一定的節約作用，但是地膜的回收是一個費時費力的工作，且回收后的塑料地膜幾乎不降解，很容易造成環境污染。
現有的，以農作物秸稈為主要原料，結合木質素、膠原蛋白等形成的高分子液體地膜，雖然可以解決白色污染的問題，但是存在成膜時間期短的問題，對植物的后期抗旱效果很差，且在成地膜后沒有韌性，導至地表容易開裂。
技術實現要素：
本發明針對目前液體膜存在的不足，提供一種水稻田專用全降解液體膜。
本發明提供了一種水稻田用全降解液體膜，包括以下重量份的組分：硅酸鉀20～45份、聚丙烯酸乙酯1～6份、丙三醇5～20份、改性淀粉10～20份、茶葉水5～10份、纖維素1～5份、氯化膽堿3～9份。
優選的，包括以下重量份的組分：纖維素2～4份、氯化膽堿4～8份。
優選的，所述的茶葉水為綠茶茶葉水。
優選的，所述的綠茶為當年產新茶。
本發明提供了一種水稻田全降解液體膜的制備方法，包括以下步驟：
(a)將纖維素與氯化膽堿混合，得到液相混合物；
(b)將聚丙烯酸乙酯與改性淀粉混合，得到聚合物料；
(c)將所述液相混合物與所述聚合物料混合，得到混合物料；
(d)將所述步驟(c)得到的混合物料與包括硅酸鉀與丙三醇的混合溶液混合，得到成膜前料液；
(e)將所述步驟(d)得到的成膜前料液與茶葉水混合后過濾、沉降，得到的液相部分為水稻田全降解液體膜；
所述步驟(a)與步驟(b)之間無時間順序。
優選的，所述步驟(a)中纖維素與氯化膽堿在攪拌的條件下混合，所述攪拌的溫度為85～90℃，攪拌的速率為50～100轉/分鐘。
優選的，所述步驟(b)中聚丙烯酸乙酯與改性淀粉在攪拌的條件下混合，所述攪拌的溫度為60～70℃，攪拌的速率為100～150轉/分鐘。
優選的，所述步驟(e)中過濾用篩的孔徑為300～500目。
有益效果
與現有技術相比，本發明提供的水稻田全降解液體膜有益效果在于：
本發明提供的液體膜由于(1)覆蓋在地表上的，是黑褐色，可以吸收陽光熱量，具有增溫提溫的功能；(2)液態地膜的覆蓋層是把土地表層1-3公分的泥土給連接起來，形成一層半封閉的“土膜”形式的膠質層，既有通透性，又有一定的封閉作用，抑制了部分水分的蒸發，因而能提高地膜的保水、保溫能力；試驗效果表明，相較于室溫，膜下5cm能提高3～5℃，膜下10cm能提高4～8℃；在本發明中，所述改性淀粉腐化后分解為腐殖酸，硅酸鉀分解為作物可吸收的硅肥與鉀肥，徹底解決了地膜對土壤和環境的污染問題，同時又增加了肥料，起到了強桿、抗倒、抗病、增產的作用；
本發明提供的液體膜在使用時，兌水后即可噴霧，使用方便，省工省時，操作簡便，易于推廣；而且在使用該液體膜后，出苗時不用人工放苗即可自然出苗，節省大量的人力物力；
本發明提供的液體膜制作方法工藝簡單，穩定性好；針對性強，運輸方便，成本低。
具體實施方式
本發明提供了一種水稻田用全降解液體膜，包括以下重量份的組分：硅酸鉀20～45份、聚丙烯酸乙酯1～6份、丙三醇5～20份、改性淀粉10～20份、茶葉水5～10份、纖維素1～5份、氯化膽堿3～9份。
本發明提供的液體地膜優選包括以下重量份的組分：纖維素2～4份、氯化膽堿4～8份。在本發明的實施例中，硅酸鉀、聚丙烯酸乙酯、丙三醇、改性淀粉、纖維素、氯化膽堿選擇市售品種即可。
本發明中，硅酸鉀和纖維素作為成膜劑；聚丙烯酸乙酯作為乳膠劑；丙三醇作為乳化劑；改性淀粉作為修復劑，能夠修復分子鏈，增加高分子的聚合分子量，使地膜成膜的厚度增加；氯化膽堿作為穗分化促進劑，該促進劑具有能夠促進電子信號的能力，還是一種植物光合作用促進劑，對增加產量有明顯的效果，小麥、水稻在孕穗期噴施可促進小穗分化，多結穗粒，灌漿期噴施可加快灌漿速度，穗粒飽滿，千粒重增加2～5克；茶葉水作為酸堿調節劑。
本發明中，改性淀粉腐化后分解為腐殖酸，可將礦質土粒粘結成0.25-10mm直徑的小團塊，具有泡水不散的水穩性特點。這是液態膜保溫保墑的關鍵所在。具體的機理是：(1)在土壤團粒結構下，能疏松土壤，疏通空氣，提高地溫。(2)有利于土壤微生物的活動，促進有機物質的分解，增加土壤養分供應能力，改善營養條件。(3)調節土壤水分，增加土壤中水穩性團粒結構數量。團粒結構是土壤中的腐植質把礦質土粒粘結成0.25-10mm直徑的小團塊，具有泡水不散的水穩性特點，因而可以達到保墑防旱的效果。
本發明中，所述茶葉水優選為綠茶茶葉水；所述的綠茶優選為當年產新茶；所述茶葉水的ph值優選為8.5。
在本發明中，所述茶葉水的制備方法優選包括：將茶葉在開水中沸煮。在本發明中，所述茶葉與開水的質量比優選為1:200～500，更優選為1:300；所述沸煮的時間優選為10～20min，更優選為15min。所述茶葉水沸煮完成后，優選的，濾出茶葉，并降溫至室溫，備用。
在本發明中，所述液體膜為有粘性的油性液體，ph值為6～8。
本發明提供了一種水稻田全降解液體膜的制備方法，包括以下步驟：
(a)將纖維素與氯化膽堿混合，得到液相混合物；
(b)將聚丙烯酸乙酯與改性淀粉混合，得到聚合物料；
(c)將所述液相混合物與所述聚合物料混合，得到混合物料；
(d)將所述步驟(c)得到的混合物料與包括硅酸鉀與丙三醇的混合溶液混合，得到成膜前料液；
(e)將所述步驟(d)得到的成膜前料液與茶葉水混合后過濾、沉降，得到的液相部分為水稻田全降解液體膜；
所述步驟(a)與步驟(b)之間無時間順序。
本發明優選將纖維素與氯化膽堿在攪拌的條件下混合，得到液相混合物。在本發明中，所述攪拌的溫度優選為85～90℃，更優選為86～89℃，最優選為88.9℃；所述攪拌的速率優選為50～100轉/分鐘，更優選為60～80轉/分鐘，最優選為70轉/分鐘；所述攪拌的時間優選為40～45min，更優選為41～44min，最優選為42min。
本發明優選將聚丙烯酸乙酯與改性淀粉在攪拌的條件下混合，得到聚合物料。在本發明中，所述攪拌的溫度優選為60～70℃，更優選為62～67℃，最優選為66.1℃；所述攪拌的速率優選為100～150轉/分鐘，更優選為105～120轉/分鐘，最優選為110轉/分鐘；所述攪拌的時間優選為40～45min，更優選為41～43min，最優選為41.5min。
本發明優選將得到的液相混合物和聚合物料在攪拌的條件下混合，得到混合物料。在本發明中，所述液相混合物優選降至室溫后再與聚合物料混合；所述聚合物料優選降至室溫后再與液相混合物混合。在本發明中，所述攪拌的速度優選的為50～150轉/分鐘，更優選的為80～120轉/分鐘，最優選的為100轉/分鐘；所述攪拌的時間優選的為1～10min，更優選的為4～6min，最優選的為5min。
得到混合物料后，本發明將所述混合物料與包括硅酸鉀與丙三醇的混合溶液混合，得到成膜前料液。在本發明中，所述硅酸鉀與丙三醇的混合溶液優選在75～80℃下攪拌制備；所述攪拌的速率優選為40～50轉/分鐘，更優選為44～48轉/分鐘，最優選為45轉/分鐘；所述攪拌的時間優選為15～30min，更優選為18～24min，最優選的為20min。
在本發明中，成膜前料液優選的在攪拌條件下混合，所述攪拌的速率優選為100～140轉/分鐘，更優選的為115～125轉/分鐘，最優選的為119轉/分鐘；所述攪拌的時間優選的為20～50min，更優選的為25～40min，最優選的為30min。
得到成膜前料液后，本發明將所述成膜前料液與茶葉水混合后過濾。在本發明中，所述過濾用篩的孔徑優選為300～500目，更優選為400目；
所述過濾后，本發明將得到的濾液沉降，得到的液相部分為水稻田全降解液體膜。在本發明中，所述沉降優選為靜置沉降；所述沉降的時間優選為10～15h，更優選為12h；
下面將結合本發明中的實施例，對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
實施例1
按重量份稱纖維素1份、氯化膽堿3份、聚丙烯酸乙酯1份、改性淀粉10份、硅酸鉀20份、丙三醇5份，將纖維素與氯化膽堿、丙三醇與硅酸鉀，以及聚丙烯酸乙酯與改性淀粉分別混合，攪拌后分別得液相混合物、混合溶液及聚合物料；將液相混合物與聚合物料混合后添加到混合溶液中，再添加5份按茶葉與水質量比1:200沸煮10min的茶葉水，充分混合后，過400目篩，沉降12h后得水稻田全降解液體地膜。
實施例2
按重量份稱纖維素5份、氯化膽堿9份、聚丙烯酸乙酯6份、改性淀粉20份、硅酸鉀45份、丙三醇20份，將纖維素與氯化膽堿、丙三醇與硅酸鉀及聚丙烯酸乙酯與改性淀粉分別混合，攪拌后分別得液相混合物、混合溶液及聚合物料；將液相混合物與聚合物料混合后添加到混合溶液中，再添加10份按茶葉與水質量比1:300沸煮15min的茶葉水，充分混合后，過400目篩，沉降12h后得水稻田全降解液體地膜。
實施例3
按重量份稱纖維素3份、氯化膽堿5份、聚丙烯酸乙酯3份、改性淀粉15份、硅酸鉀40份、丙三醇10份，將纖維素與氯化膽堿、丙三醇與硅酸鉀及聚丙烯酸乙酯與改性淀粉分別混合，攪拌后分別得液相混合物、混合溶液及聚合物料；將液相混合物與聚合物料混合后添加到混合溶液中，再添加6份按茶葉與水質量比1:400沸煮18min的茶葉水，充分混合后，過400目篩，沉降12h后得水稻田全降解液體地膜。
實施例4
按重量份稱纖維素2份、氯化膽堿6份、聚丙烯酸乙酯4份、改性淀粉15份、硅酸鉀30份、丙三醇10份，將纖維素與氯化膽堿、丙三醇與硅酸鉀及聚丙烯酸乙酯與改性淀粉分別混合，攪拌后分別得液相混合物、混合溶液及聚合物料；將液相混合物與聚合物料混合后添加到混合溶液中，再添加8份按茶葉與水質量比1:500沸煮20min的茶葉水，充分混合后，過400目篩，沉降12h后得水稻田全降解液體地膜。
實施例5
實施例1～4得到的水稻田全降解液體膜，將其使用在水稻田中作為實驗組(sm)，并設置不噴施液體膜，其余操作完全相同的空白對照組(ck)，其使用方法為：可結合封閉除草劑同時施用，每畝地施用原液1公斤，當土壤濕度為50％時，兌水稀釋30倍，當土壤濕度為30％時，兌水稀釋50倍施用，噴施時間為早晨或傍晚。土壤下溫度對比如表1所示：
表1.膜下溫度變化表(單位：℃)
經tdr時域反射儀測定，液體地膜實驗組與對照組保水能力，測得土壤容積含水量結果如表2所示：
表2.土壤保水能力對比(單位：％)
綜上，水稻田全降解液體膜具有良好的增溫、保水、保墑，保苗的作用，可以為水稻生長提供專門營養，又有強效的組安撫能力，可將土粒聯結成理想的團聚體，提高土壤微粒的毛細管作用，改善土壤的通透性，成為土壤改良劑。
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，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。