[发明专利]一种水稻专用具有疏水性的生物降解农用地膜及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种水稻专用具有疏水性的生物降解农用地膜及其制备方法与应用。所述水稻专用具有疏水性的生物降解农用地膜包括以下重量份的原料：可降解聚合物85‑90份、微纳米碳球混合物1‑3份、超分散剂5‑10份、稳定剂0.5‑2份、润滑剂0.1‑2份。该水稻专用具有疏水性的生物降解农用地膜可完全生物降解，对环境无污染，同时，力学性能优良、抗老化能力强，使用寿命长，可满足水稻较长生长周期的应用需求，在水稻种植中具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及水稻种植技术领域，具体涉及一种水稻专用具有疏水性的生物降解农用地膜及其制备方法与应用。

背景技术

水稻是稻属谷类作物，其生长周期分两个阶段，分别是营养生长阶段和生殖生长阶段，其中营养生长阶段分幼苗期、插秧期、分冀期、拔节期，共90天左右的时间，生殖生长阶段分为孕穗期、抽穗期、扬花授粉期、灌浆期，共20天左右的时间。早熟水稻的生长周期在60-90天之间，晚熟水稻的生长周期在210-240天左右。水稻作为世界三大粮食作物之一，在我国粮食生产中占有极其重要的地位，其总产和单产均高于小麦和玉米，稳定的水稻生产，是我国粮食安全的重要保障。然而，常规淹水栽培水稻正面临着严峻的挑战，同时，淹水栽培常常发生倒伏和病害而造成水稻严重减产而且消耗大量的农业用水。粮食安全是国家安全的重要基础，水稻稳是粮食稳的重要内容。

经研究发现，地膜覆盖种植可大幅提高水稻单产，但若不能及时将田间农用地膜收回，不仅会导致土壤耕层理化性质的恶变、透气透水性的下降，更影响农作物的生长发育，导致烂芽、烂种率升高，来年作物产量大幅下降，无法有效回收的地膜也会造成严重的“白色污染”。并且，农村劳动力大量向城镇流动，直接从事农业劳动的人力资源减少，土地资源逐渐集中，以移栽为基础的水稻精细化栽培方式成本高、效率低，水稻生产渐而转向直播等轻简化栽培。

为助力我国水稻产业走向可持续发展的资源友好型道路，形成“产出高效、产品安全、资源节约、环境友好”的局面，再此背景下研制推出全生物降解地膜水稻覆膜直播模式势在必行。

聚乳酸是常用的环境友好型降解材料，它是以乳酸为原料聚合而成的聚酯，具有优良的生物可降解性、相容性和吸收性，制成的农膜裂解后经土壤翻耕最终可完全分解为有机质、CO₂和H₂O，具有良好的利用前景，但其机械强度较差、脆性大、强度不足、韧性差、易断裂。同时，水稻的生长周期长，多数地膜在使用中难以应对UV老化，耐老化性能不足，因此，为了较好地满足实际生产和应用需求，有必要提供一种可完全生物降解，对环境无污染，同时，力学性能优良、抗老化能力强、能满足水稻较长生长周期需求的地膜。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可完全生物降解，对环境无污染，同时，力学性能优良、抗老化能力强、使用寿命长的水稻专用地膜。

为达此目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种水稻专用具有疏水性的生物降解农用地膜，所述水稻专用具有疏水性的生物降解农用地膜包括以下重量份的原料：可降解聚合物85-90份、微纳米碳球混合物1-3份、超分散剂5-10份、稳定剂0.5-2份、润滑剂0.1-2份。

在本发明的一些实施方案中，所述可降解聚合物选自聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯中的一种或多种组合。

在本发明的一些实施方案中，所述微纳米碳球混合物为JL-C-C01(20nm)、JL-C-C02(50nm)和JL-C-C03(100nm)三种型号微纳米碳球的混合物，JL-C-C01、JL-C-C02(50nm)和JL-C-C03(100nm)微纳米碳球的质量比为1：1.1-2：2-3。

在本发明的一些实施方案中，所述超分散剂的结构如下：

其中，a+b＝5-35，a＞b，m+n＝20-50，nm，*为化学键的连接位点。