本发明属于农业生产应用领域，具体涉及一种水稻田全降解液体膜及其制备方法。
背景技术：
中国是世界上人均占水量最低的国家，控制水资源滥用以及合理应用水资源将是未来的发展方向。地膜覆盖可以有效节约水的使用，现有的地膜多以塑料地膜为主，虽然对水有一定的节约作用，但是地膜的回收是一个费时费力的工作，且回收后的塑料地膜几乎不降解，很容易造成环境污染。
现有的，以农作物秸秆为主要原料，结合木质素、胶原蛋白等形成的高分子液体地膜，虽然可以解决白色污染的问题，但是存在成膜时间期短的问题，对植物的后期抗旱效果很差，且在成地膜后没有韧性，导至地表容易开裂。
技术实现要素：
本发明针对目前液体膜存在的不足，提供一种水稻田专用全降解液体膜。
本发明提供了一种水稻田用全降解液体膜，包括以下重量份的组分：硅酸钾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、茶叶水5～10份、纤维素1～5份、氯化胆碱3～9份。
优选的，包括以下重量份的组分：纤维素2～4份、氯化胆碱4～8份。
优选的，所述的茶叶水为绿茶茶叶水。
优选的，所述的绿茶为当年产新茶。
本发明提供了一种水稻田全降解液体膜的制备方法，包括以下步骤：
(a)将纤维素与氯化胆碱混合，得到液相混合物；
(b)将聚丙烯酸乙酯与改性淀粉混合，得到聚合物料；
(c)将所述液相混合物与所述聚合物料混合，得到混合物料；
(d)将所述步骤(c)得到的混合物料与包括硅酸钾与丙三醇的混合溶液混合，得到成膜前料液；
(e)将所述步骤(d)得到的成膜前料液与茶叶水混合后过滤、沉降，得到的液相部分为水稻田全降解液体膜；
所述步骤(a)与步骤(b)之间无时间顺序。
优选的，所述步骤(a)中纤维素与氯化胆碱在搅拌的条件下混合，所述搅拌的温度为85～90℃，搅拌的速率为50～100转/分钟。
优选的，所述步骤(b)中聚丙烯酸乙酯与改性淀粉在搅拌的条件下混合，所述搅拌的温度为60～70℃，搅拌的速率为100～150转/分钟。
优选的，所述步骤(e)中过滤用筛的孔径为300～500目。
有益效果
与现有技术相比，本发明提供的水稻田全降解液体膜有益效果在于：
本发明提供的液体膜由于(1)覆盖在地表上的，是黑褐色，可以吸收阳光热量，具有增温提温的功能；(2)液态地膜的覆盖层是把土地表层1-3公分的泥土给连接起来，形成一层半封闭的“土膜”形式的胶质层，既有通透性，又有一定的封闭作用，抑制了部分水分的蒸发，因而能提高地膜的保水、保温能力；试验效果表明，相较于室温，膜下5cm能提高3～5℃，膜下10cm能提高4～8℃；在本发明中，所述改性淀粉腐化后分解为腐殖酸，硅酸钾分解为作物可吸收的硅肥与钾肥，彻底解决了地膜对土壤和环境的污染问题，同时又增加了肥料，起到了强杆、抗倒、抗病、增产的作用；
本发明提供的液体膜在使用时，兑水后即可喷雾，使用方便，省工省时，操作简便，易于推广；而且在使用该液体膜后，出苗时不用人工放苗即可自然出苗，节省大量的人力物力；
本发明提供的液体膜制作方法工艺简单，稳定性好；针对性强，运输方便，成本低。
具体实施方式
本发明提供了一种水稻田用全降解液体膜，包括以下重量份的组分：硅酸钾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、茶叶水5～10份、纤维素1～5份、氯化胆碱3～9份。
本发明提供的液体地膜优选包括以下重量份的组分：纤维素2～4份、氯化胆碱4～8份。在本发明的实施例中，硅酸钾、聚丙烯酸乙酯、丙三醇、改性淀粉、纤维素、氯化胆碱选择市售品种即可。
本发明中，硅酸钾和纤维素作为成膜剂；聚丙烯酸乙酯作为乳胶剂；丙三醇作为乳化剂；改性淀粉作为修复剂，能够修复分子链，增加高分子的聚合分子量，使地膜成膜的厚度增加；氯化胆碱作为穗分化促进剂，该促进剂具有能够促进电子信号的能力，还是一种植物光合作用促进剂，对增加产量有明显的效果，小麦、水稻在孕穗期喷施可促进小穗分化，多结穗粒，灌浆期喷施可加快灌浆速度，穗粒饱满，千粒重增加2～5克；茶叶水作为酸碱调节剂。
本发明中，改性淀粉腐化后分解为腐殖酸，可将矿质土粒粘结成0.25-10mm直径的小团块，具有泡水不散的水稳性特点。这是液态膜保温保墒的关键所在。具体的机理是：(1)在土壤团粒结构下，能疏松土壤，疏通空气，提高地温。(2)有利于土壤微生物的活动，促进有机物质的分解，增加土壤养分供应能力，改善营养条件。(3)调节土壤水分，增加土壤中水稳性团粒结构数量。团粒结构是土壤中的腐植质把矿质土粒粘结成0.25-10mm直径的小团块，具有泡水不散的水稳性特点，因而可以达到保墒防旱的效果。
本发明中，所述茶叶水优选为绿茶茶叶水；所述的绿茶优选为当年产新茶；所述茶叶水的ph值优选为8.5。
在本发明中，所述茶叶水的制备方法优选包括：将茶叶在开水中沸煮。在本发明中，所述茶叶与开水的质量比优选为1:200～500，更优选为1:300；所述沸煮的时间优选为10～20min，更优选为15min。所述茶叶水沸煮完成后，优选的，滤出茶叶，并降温至室温，备用。
在本发明中，所述液体膜为有粘性的油性液体，ph值为6～8。
本发明提供了一种水稻田全降解液体膜的制备方法，包括以下步骤：
(a)将纤维素与氯化胆碱混合，得到液相混合物；
(b)将聚丙烯酸乙酯与改性淀粉混合，得到聚合物料；
(c)将所述液相混合物与所述聚合物料混合，得到混合物料；
(d)将所述步骤(c)得到的混合物料与包括硅酸钾与丙三醇的混合溶液混合，得到成膜前料液；
(e)将所述步骤(d)得到的成膜前料液与茶叶水混合后过滤、沉降，得到的液相部分为水稻田全降解液体膜；
所述步骤(a)与步骤(b)之间无时间顺序。
本发明优选将纤维素与氯化胆碱在搅拌的条件下混合，得到液相混合物。在本发明中，所述搅拌的温度优选为85～90℃，更优选为86～89℃，最优选为88.9℃；所述搅拌的速率优选为50～100转/分钟，更优选为60～80转/分钟，最优选为70转/分钟；所述搅拌的时间优选为40～45min，更优选为41～44min，最优选为42min。
本发明优选将聚丙烯酸乙酯与改性淀粉在搅拌的条件下混合，得到聚合物料。在本发明中，所述搅拌的温度优选为60～70℃，更优选为62～67℃，最优选为66.1℃；所述搅拌的速率优选为100～150转/分钟，更优选为105～120转/分钟，最优选为110转/分钟；所述搅拌的时间优选为40～45min，更优选为41～43min，最优选为41.5min。
本发明优选将得到的液相混合物和聚合物料在搅拌的条件下混合，得到混合物料。在本发明中，所述液相混合物优选降至室温后再与聚合物料混合；所述聚合物料优选降至室温后再与液相混合物混合。在本发明中，所述搅拌的速度优选的为50～150转/分钟，更优选的为80～120转/分钟，最优选的为100转/分钟；所述搅拌的时间优选的为1～10min，更优选的为4～6min，最优选的为5min。
得到混合物料后，本发明将所述混合物料与包括硅酸钾与丙三醇的混合溶液混合，得到成膜前料液。在本发明中，所述硅酸钾与丙三醇的混合溶液优选在75～80℃下搅拌制备；所述搅拌的速率优选为40～50转/分钟，更优选为44～48转/分钟，最优选为45转/分钟；所述搅拌的时间优选为15～30min，更优选为18～24min，最优选的为20min。
在本发明中，成膜前料液优选的在搅拌条件下混合，所述搅拌的速率优选为100～140转/分钟，更优选的为115～125转/分钟，最优选的为119转/分钟；所述搅拌的时间优选的为20～50min，更优选的为25～40min，最优选的为30min。
得到成膜前料液后，本发明将所述成膜前料液与茶叶水混合后过滤。在本发明中，所述过滤用筛的孔径优选为300～500目，更优选为400目；
所述过滤后，本发明将得到的滤液沉降，得到的液相部分为水稻田全降解液体膜。在本发明中，所述沉降优选为静置沉降；所述沉降的时间优选为10～15h，更优选为12h；
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
按重量份称纤维素1份、氯化胆碱3份、聚丙烯酸乙酯1份、改性淀粉10份、硅酸钾20份、丙三醇5份，将纤维素与氯化胆碱、丙三醇与硅酸钾，以及聚丙烯酸乙酯与改性淀粉分别混合，搅拌后分别得液相混合物、混合溶液及聚合物料；将液相混合物与聚合物料混合后添加到混合溶液中，再添加5份按茶叶与水质量比1:200沸煮10min的茶叶水，充分混合后，过400目筛，沉降12h后得水稻田全降解液体地膜。
实施例2
按重量份称纤维素5份、氯化胆碱9份、聚丙烯酸乙酯6份、改性淀粉20份、硅酸钾45份、丙三醇20份，将纤维素与氯化胆碱、丙三醇与硅酸钾及聚丙烯酸乙酯与改性淀粉分别混合，搅拌后分别得液相混合物、混合溶液及聚合物料；将液相混合物与聚合物料混合后添加到混合溶液中，再添加10份按茶叶与水质量比1:300沸煮15min的茶叶水，充分混合后，过400目筛，沉降12h后得水稻田全降解液体地膜。
实施例3
按重量份称纤维素3份、氯化胆碱5份、聚丙烯酸乙酯3份、改性淀粉15份、硅酸钾40份、丙三醇10份，将纤维素与氯化胆碱、丙三醇与硅酸钾及聚丙烯酸乙酯与改性淀粉分别混合，搅拌后分别得液相混合物、混合溶液及聚合物料；将液相混合物与聚合物料混合后添加到混合溶液中，再添加6份按茶叶与水质量比1:400沸煮18min的茶叶水，充分混合后，过400目筛，沉降12h后得水稻田全降解液体地膜。
实施例4
按重量份称纤维素2份、氯化胆碱6份、聚丙烯酸乙酯4份、改性淀粉15份、硅酸钾30份、丙三醇10份，将纤维素与氯化胆碱、丙三醇与硅酸钾及聚丙烯酸乙酯与改性淀粉分别混合，搅拌后分别得液相混合物、混合溶液及聚合物料；将液相混合物与聚合物料混合后添加到混合溶液中，再添加8份按茶叶与水质量比1:500沸煮20min的茶叶水，充分混合后，过400目筛，沉降12h后得水稻田全降解液体地膜。
实施例5
实施例1～4得到的水稻田全降解液体膜，将其使用在水稻田中作为实验组(sm)，并设置不喷施液体膜，其余操作完全相同的空白对照组(ck)，其使用方法为：可结合封闭除草剂同时施用，每亩地施用原液1公斤，当土壤湿度为50％时，兑水稀释30倍，当土壤湿度为30％时，兑水稀释50倍施用，喷施时间为早晨或傍晚。土壤下温度对比如表1所示：
表1.膜下温度变化表(单位：℃)
经tdr时域反射仪测定，液体地膜实验组与对照组保水能力，测得土壤容积含水量结果如表2所示：
表2.土壤保水能力对比(单位：％)
综上，水稻田全降解液体膜具有良好的增温、保水、保墒，保苗的作用，可以为水稻生长提供专门营养，又有强效的组安抚能力，可将土粒联结成理想的团聚体，提高土壤微粒的毛细管作用，改善土壤的通透性，成为土壤改良剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。