[发明专利]一种非降解铜离子缓释祛根滴灌管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于农业节水器材技术领域，特别涉及一种非降解铜离子缓释祛根滴灌管及其制备方法。

背景技术

地下滴灌技术在国外巳得到广泛应用，服务对象中经济作物最为常见，多集中在果树、蔬菜和其它高产值作物上；大田作物中也有少量使用，以棉花和玉米作物为主。由于作物根系的亲水性，根系在毛管滴头四周的旺盛发育有可能造成灌水器孔口堵塞。

目前国外应用比较成熟的防根侵滴管技术是美国雷鸟有限公司的防根侵滴灌灌水系统，他们提出了一整套综合性解决方案，用于以降低且相对恒定的流率将灌溉水从供应管中输送到灌水器出口。具体措施主要分为：1、设置灌水器第一分室，当水压高于预定值时，单向阀打开使得流体能流过第一室，通过减压流动通道，并通过灌水器出口。2、使用第二入口为供应管中的水压差提供补偿，以使输出流动保持相对恒定的流率。水进入第二入口且将柔性膜片压向水计量表面而提供对输出流动水的压力相关控制。3、将铜片置于灌水器出口附近以防止植物的根侵入。

可以看出，美国雷鸟公司主要的防根侵措施是将铜片放置于出水口附近，依靠铜在潮湿环境下自然氧化过程中释放至微环境中的Cu²⁺所产生的铜胁迫效应，来避免根部侵入。这种技术虽然能够有效避免根侵发生，但是其缺点十分明显，理由为：1、铜是一种植物所需必须微量元素，一定浓度的铜离子可以促进植物根系生长。而铜片释放铜离子需要经过氧化过程，化学反应速率受到潮湿环境及土壤含氧量制约，无法定量释放铜离子，而过低的铜离子含量促进了植物根系生长，最终导致防根侵失效；2、从滴灌管生产企业自身考虑，在滴灌管内置防根侵铜片需要进行较大规模的技术改造和升级，这与我国农用塑料生产企业低利润的基本情况相违背，大大降低了企业进行相关技术研发的投入热情；3、从环保角度来看，长期埋入地下的铜片极有可能造成环境污染。我国是一个土壤重金属污染比较严重的国家，任何针对在土壤之中大量使用的材质必须进行严格的污染控制，这样才能使现有土地资源持续健康发展。美国雷鸟公司提出的铜片祛根法并未考虑对土壤环境的长期影响，大量的铜片掩埋至土壤内部，其对环境的影响完全是一种失控状态，所产生的后果是无法估量的。

我国自1974年从墨西哥引入滴灌设备至今，地面滴灌技术应用和设备开发已取得长足的进展。但地下滴灌技术的初步应用则始于80年代初期，主要用于果树作物。近年来，这些技术已经取得长足进展，但由于采用人工扎孔方式制成灌水器.应用中系统供水均匀性较差、出水孔易堵塞等问题没有得到很好解决，影响到地下滴灌系统的正常使用和运行。具有迷宫式滴头的灌溉系统已经得到市场认可，并快速得以推广，而农作物根系入侵是制约这一技术的主要原因。

国内解决这农作物根侵的方法主要有两种。一种是国内企业开发的防根侵滴灌管专用袪根剂，其主要方法是通过添加铜粉制备PE母料，使其具有抗根系入侵堵塞、抗霉菌聚集堵塞的功能。其基本技术思路与美国雷鸟公司类似，都是通过金属铜来达到防根侵的目的。这种技术对于我国滴灌管企业具有现实意义，但其防根侵技术仍有不足，其主要原因是：PE内部的金属铜无法有效接触到环境中的水分子及氧气，因此铜离子很难释放至周围环境当中。另外一种方法是通过对地下滴灌系统施加氟乐灵，来达到对滴头根系入侵堵塞的控制的目的。氟乐灵为选择性芽前二硝基苯胺类除草剂，对于高等动物具有一定的毒性，根据美国国家癌症研究所报道，氟乐灵对大鼠和小鼠多个脏器官具有长时间的损伤效力，严重的增加致癌几率。因此国内学者对于氟乐灵使用安全性仍然有分歧。氟乐灵具有较短的半衰期，间隔较短的施用周期可以有效避免植物吸收大量的氟乐灵，而滴灌系统是一种长期的施用水肥设施，这就会导致氟乐灵一直存在于所滴灌的土壤环境，无法有效分解至较低浓度，从而造成严重的氟乐灵污染。因此滴灌系统并不适合长时间、大量使用氟乐灵。

发明内容

为克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种非降解铜离子缓释祛根滴灌管。

本发明的另一目的在于提供上述的非降解铜离子缓释祛根滴灌管的制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种非降解铜离子缓释祛根滴灌管，包括以下百分含量的组分：

功能母料20～50％；

高密度聚乙烯50～80％；

所述的功能母料，包含以下质量百分含量的组分：

所述的非降解铜离子缓释祛根滴灌管还可包含色母和防老化剂。

所述的无水硫酸铜的杂质含量≤0.5％，含水量≤0.1％，粒度≥200目。

所述的保护剂为含有羧基基团的有机酸或酸酐；