[发明专利]一种保水增肥可生物降解农用地膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种保水增肥可生物降解农用地膜及其制备方法，属于农业应用领域。技术方案包括：1)将研磨后的低阶煤与KOH溶液加热至40～90℃，反应后趁热抽滤得滤液，冷却，调节pH值至酸性，静置至无固定物析出，然后进行减压抽滤，将滤饼干燥，得到低阶煤基腐殖酸；2)将低阶煤基腐殖酸与亲水性单体、引发剂、交联剂反应制备低阶煤基腐殖酸高吸水树脂；3)取可生物降解材料和低阶煤基腐殖酸高吸水树脂，混合造粒、吹膜，制得保水增肥可生物降解农用地膜。本发明克服传统地膜带来的土壤破坏和环境污染等的问题，提供一种完全绿色、环保的可生物降解农用地膜，在地膜降解的同时释放出具有保水增肥能力的腐殖酸，从而有效提高作物的生长质量。

技术领域

本发明属于农业应用领域，具体涉及一种保水增肥可生物降解农用地膜及其制备方法。

背景技术

农业地膜是一项成熟的栽培技术，可保持土壤水分、提高水分利用率，缓解干旱半干旱地区土壤缺水问题，同时改善农作物生长环境，有利于作物生长发育，提高作物产量及农业效益，确保了农作物产量的提高，缓解了因干旱缺水制约中国农业生产的问题。

然而，目前使用的农业地膜多用高分子PE、PVC聚合物，在土壤中既不受微生物侵蚀，也不能自行分解，不仅会造成严重的“白色污染”，而且会造成土壤板结、通透性变差、根系生长受阻，后茬作物减产。

腐殖酸是大多数土壤中的重要有机部分。目前我国土壤质量整体偏低，土壤退化现象较严重，不仅已退化面积较大，而且水土流失、土壤沙化、酸化和盐渍化等现象还在继续扩展。随着工业、城市污染的加剧，土壤重金属污染和有机物污染也日益严重。因此如何利用腐殖酸来制备相关产品成为有待解决的问题，低阶煤具有碳含量低，水分高，挥发分高，易粉化自燃，浸水、落下强度差等特点，不适宜远距离输送，因而限制了低阶煤的直接利用。

现有技术中还未发现从低阶煤中提取腐殖酸制备农业地膜的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保水增肥可生物降解农用地膜及其制备方法，以克服传统地膜带来的土壤破坏和环境污染的问题，同时能够提高低阶煤的产品利用率，获得保水、增肥、改良土壤等功能性效果。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开的保水增肥可生物降解农用地膜的制备方法，包括以下步骤：

1)将低阶煤研磨后过筛，然后置于反应器中，加入KOH溶液，加热至40～90℃，反应30～90min后，趁热抽滤得滤液，待滤液冷却至室温，调节pH值至酸性，静置至无固定物析出，然后进行减压抽滤，收集55℃滤饼并干燥至恒重，制得低阶煤基腐殖酸；

2)将低阶煤基腐殖酸、亲水性单体、引发剂及交联剂按质量比为(1～5)：(8～20)：(0.005～1)：(0.01～3)的比例混合后，在50～80℃下反应3～10h，制得低阶煤基腐殖酸高吸水树脂；

3)将低阶煤基腐殖酸高吸水树脂粉碎、过筛，按可生物降解材料：低阶煤基腐殖酸高吸水树脂＝1：(0.01～0.5)的质量比，取可生物降解材料和低阶煤基腐殖酸高吸水树脂，在80～160℃下混合造粒，制得复合母粒，然后将复合母粒吹膜，制得保水增肥可生物降解农用地膜。

优选地，步骤1)中，低阶煤与KOH溶液的固液比为1g：(0.1～30)mL；所述KOH溶液的质量浓度为1％～40％。

优选地，所述低阶煤为泥炭、褐煤、长焰煤、弱粘煤和不粘煤中的一种或几种。

优选地，制得的低阶煤基腐殖酸中含有黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸中的一种或几种。

优选地，调节pH值至酸性是调节pH值至3～6。