本发明涉及农业生产技术领域，尤其涉及一种可降解的生物基液体农用膜及其生产方法。
背景技术：
随着农业科学技术的不断发展和农业生产的现代化，设施农业在我国迅速兴起，温室作为设施农业的主要类型，具有明显的社会效益和经济效益，因而在我国得到了广泛应用。
植物的生长周期较长，比如番茄，从栽植到采摘完毕需要5个月的时间，采摘期大概为60～80天。如果番茄想要10月中旬采摘，那么一般7月中旬就要在温室大棚中栽种。
传统的温室作物栽种需要起垄，然后在垄上覆盖一层塑料薄膜，紧接着在垄上挖穴，最后将植物栽种到穴中。塑料薄膜的主要作用是保湿保温，一般在春、秋、冬季能为植物的生长起到很好的作用。据文献《覆膜栽培对玉米产量的影响》统计，覆膜的玉米产量比不覆膜的玉米产量高8.43%。但是在夏季，由于环境温度较高，日照强烈，塑料薄膜覆盖下的土层温度非常高。而植物适宜生长的根域温度一般在15～30摄氏度的范围内。植物如果在夏季栽种，由于植物茎叶较小，不能为根部遮阳，植物的根域温度很容易超过适宜温度；同时，由于植物幼苗的根茎比较脆弱，幼根在高温下容易坏死，最终导致作物死苗率的上升。如果作物不覆盖塑料薄膜，那么10月份、11月份环境温度降低，土层的保温能力较差，尤其是在夜间，这又会导致根域温度低于适宜温度，从而减缓作物生长；同时不覆盖塑料薄膜的土层水分流失比较快，不利于土层保湿，杂草在裸露的土层中也较容易生长。
从环保的角度来讲，农民通常为了方便管理，地膜使用一年后容易收集的，就收集后点燃，收集不了的，就烂在地里，这样都会造成环境问题。目前我国地膜污染最严重的地方要数新疆的棉花种植区。2008年公布的一份研究报告显示，新疆地区棉田中，地膜残留量平均每公顷265.3公斤，并且随着覆膜年限越长，污染越严重。在新疆，连续覆膜10年、15年和20年的棉田，地膜残留量分别为262公斤/公顷、350公斤/公顷、430公斤/公顷，最严重污染田块农用地膜残留量高达597公斤/公顷。一般情况下，如果要给1公顷土地铺上地膜，使用量约为60公斤，597公斤的地膜残留量相当于地里已经储存了10层地膜了。种子播种之后如果刚好处在碎片上，对它的发芽就有影响，缺苗的现象可能非常严重，导致减产。另外会影响到水分和养分的运移，对农作物根系的生长有影响。据测定，残膜污染严重的土壤会使小麦产量下降2%～3%，玉米产量下降10%左右，棉花产量则下降10%～23%。
技术实现要素：
有鉴于此，有必要提供一种可降解的生物基液体农用膜。
还有必要提供一种可降解的生物基液体农用膜的生产方法。
一种可降解的生物基液体农用膜，所述可降解的生物基液体农用膜的成分包括：纤维素硫酸单酯盐、半纤维素硫酸单酯盐、木质素硫酸单酯盐、水。
一种可降解的生物基液体农用膜，所述可降解的生物基液体农用膜的成分包括：纤维素硫酸单酯盐、半纤维素硫酸单酯盐、木质素硫酸单酯盐、腐殖酸硫酸单酯盐、水。
一种可降解的生物基液体农用膜的生产方法包括以下步骤：
将粉状的植物秸秆、茎干混合作为第一初始生物基肥；
称取1,2-二氯乙烷作为溶剂，将液态的三氧化硫与部分1,2-二氯乙烷混合，形成三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液体；
再依次将剩余部分1,2-二氯乙烷、所述第一初始生物基肥加入到磺化釜中，滴加上述三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液体，控制反应时间和反应温度，以使第一初始生物基肥经磺化反应生成第一硫酸单酯，同时得到含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸单酯混合液；
将上述第一硫酸单酯混合液和氨水或氢氧化钙溶液加入到中和釜中进行中和反应，形成第一硫酸单酯盐混合液，第一硫酸单酯盐混合液中含有第一硫酸单酯盐；
将所述第一硫酸单酯盐混合液通过减压蒸馏的方法，以使1,2-二氯乙烷从所述第一硫酸单酯盐混合液中脱离，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸单酯盐混合液；
将所述不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸单酯盐混合液进行离心、洗涤，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸单酯盐混合液的滤渣和滤液，将所述不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸单酯盐混合液的滤液通过油水分离器分离，得到第一硫酸单酯盐溶液，以将所述第一硫酸单酯盐溶液作为生物基液体农用膜。
一种可降解的生物基液体农用膜的生产方法包括以下步骤：
将粉状的植物秸秆、茎干与风化煤进行混合作为第二初始生物基肥；
称取1,2-二氯乙烷作为溶剂，将液态的三氧化硫与部分1,2-二氯乙烷混合，形成三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液体；
再依次将剩余部分1,2-二氯乙烷、所述第二初始生物基肥加入到磺化釜中，滴加上述三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液体，控制反应时间和反应温度，以使第二初始生物基肥经磺化反应生成第二硫酸单酯，同时得到含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸单酯混合液；
将上述第二硫酸单酯混合液和氨水或氢氧化钙溶液加入到中和釜中进行中和反应，形成第二硫酸单酯盐混合液，所述第二硫酸单酯盐混合液中含有第二硫酸单酯盐；
将所述第二硫酸单酯盐混合液通过减压蒸馏的方法，以使1,2-二氯乙烷从第二硫酸单酯盐混合液中脱离，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸单酯盐混合液；
将所述不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸单酯盐混合液进行离心、洗涤，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸单酯盐混合液的滤渣和滤液，将不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸单酯盐混合液的滤液通过油水分离器分离，得到第二硫酸单酯盐溶液，以将所述第二硫酸单酯盐溶液作为生物基液体农用膜。
有益效果：
1. 本发明中的生物基液体农用膜包含纤维素和木质素的衍生物，可自然降解，降解的物质可作为土壤的缓释肥，不会对环境造成污染；同时省去了人工捡拾薄膜的劳动环节。
2. 本发明中的生物基液体农用膜浓缩失水后所形成的结膜透光率低，能够降低根域温度，保温保湿，提高植株的成活率，同时抑制了杂草的生长。
3. 本发明中的生物基液体农用膜的寿命可达5～6个月，避免了作物在生长过程中生物基液体农用膜腐烂失效，影响作物生长。
4. 本发明中的生物基液体农用膜浓缩失水后所形成的结膜相对塑料薄膜，纸膜能够降低越夏栽培植株的病毒发生率。
5. 本发明中的生物基液体农用膜，每亩价格低至100～130元/亩，而塑料膜价格为160～250元/亩，因此大大降低了成本。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合实施例作出详细的说明。
本发明实施例提出一种可降解的生物基液体农用膜，其成分包括：纤维素、木质素、纤维素硫酸单酯盐、半纤维素硫酸单酯盐、木质素硫酸单酯盐、水。
作为一种较佳的实施例，本发明实施例还提出一种可降解的生物基液体农用膜，其成分包括：纤维素、半纤维素、纤维素硫酸单酯盐、半纤维素硫酸单酯盐、木质素硫酸单酯盐、腐殖酸硫酸单酯盐、水。
一种可降解的生物基液体农用膜的生产方法包括以下步骤：
S101：将粉状的植物秸秆、茎干混合作为第一初始生物基肥。
S102：称取1,2-二氯乙烷作为溶剂，将液态的三氧化硫与部分1,2-二氯乙烷混合，形成三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液体。
需要说明的是，三氧化硫与1,2-二氯乙烷的混合不发生化学反应，1,2-二氯乙烷只是作为溶剂。具体的一种操作流程为：三氧化硫混合气通过三氧化硫引风机送至磺化中试车间，三氧化硫混合气经过三氧化硫冷凝器冷凝后，三氧化硫气体冷凝变成液体，不凝气体排空；液体三氧化硫滴加至装有1,2-二氯乙烷的吸收罐，以使三氧化硫被1,2-二氯乙烷吸收，以得到三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液体。
S103：再依次将剩余部分1,2-二氯乙烷、所述第一初始生物基肥加入到磺化釜中，滴加上述三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液体，控制反应时间和反应温度，以使第一初始生物基肥经磺化反应生成第一硫酸单酯，同时得到含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸单酯混合液。
在这一步骤中，1,2-二氯乙烷作为三氧化硫的溶剂，使得溶于1,2-二氯乙烷的三氧化硫能够与第一初始生物基肥较快地发生磺化反应，从而使第一初始生物基肥中的有机质与三氧化硫反应生成第一硫酸单酯。所述第一硫酸单酯包括：纤维素硫酸单酯、半纤维素硫酸单酯、木质素硫酸单酯。该步骤中的反应时间和反应温度可以为：反应温度为10～50℃，优选20～40℃，反应时间为1～10h，优选3～6h。
S104：将上述第一硫酸单酯混合液和氨水或氢氧化钙溶液加入到中和釜中进行中和反应，形成第一硫酸单酯盐混合液，第一硫酸单酯盐混合液中含有第一硫酸单酯盐。
其中的第一硫酸单酯盐包括纤维素硫酸单酯盐、半纤维素硫酸单酯盐、木质素硫酸单酯盐；所述第一硫酸单酯混合盐混合液是指一种包含硫酸单酯盐溶液的固液混合物。氨水与硫酸单酯反应生成硫酸单酯铵，氢氧化钙与硫酸单酯反应生成硫酸单酯钙。
S105：将所述第一硫酸单酯盐混合液通过减压蒸馏的方法，以使1,2-二氯乙烷从所述第一硫酸单酯盐混合液中脱离，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸单酯盐混合液。
S106：将所述不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸单酯盐混合液进行离心、洗涤，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸单酯盐混合液的滤渣和滤液，将所述不含有1,2-二氯乙烷的第一硫酸单酯盐混合液的滤液通过油水分离器分离，得到第一硫酸单酯盐溶液，将所述第一硫酸单酯盐溶液作为生物基液体农用膜，所述生物基液体农用膜的成分包括纤维素硫酸单酯盐、半纤维素硫酸单酯盐、木质素硫酸单酯盐、水。
作为一种较佳的实施方式，本发明还提出一种可降解的生物基液体农用膜物液体地膜的生产方法，该方法是在原料中又加入了风化煤，进而使得生产的生物基肥中包含腐殖酸硫酸单酯盐成分。
一种可降解的生物基液体农用膜的生产方法包括以下步骤：
S301：将粉状的植物秸秆、茎干与风化煤进行混合作为第二初始生物基肥。
S302：称取1,2-二氯乙烷作为溶剂，将液态的三氧化硫与部分1,2-二氯乙烷混合，形成三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液体。
S303：再依次将剩余部分1,2-二氯乙烷、所述第二初始生物基肥加入到磺化釜中，滴加上述三氧化硫/1,2-二氯乙烷混合液体，控制反应时间和反应温度，以使第二初始生物基肥经磺化反应生成第二硫酸单酯，同时得到含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸单酯混合液。
其中，1,2-二氯乙烷作为三氧化硫的溶剂，使得溶于1,2-二氯乙烷的三氧化硫能够与初始生物基肥较快地发生磺化反应，从而使初始生物基肥中的有机质与三氧化硫反应生成第二硫酸单酯。所述第二硫酸单酯包括：纤维素硫酸单酯、半纤维素硫酸单酯、木质素硫酸单酯、腐殖酸硫酸单酯。该步骤中的反应温度为10～50℃，优选20～40℃，反应时间为1～10h，优选3～6h。
S304：将上述第二硫酸单酯混合液和氨水或氢氧化钙溶液加入到中和釜中进行中和反应，形成第二硫酸单酯盐混合液，所述第二硫酸单酯盐混合液中含有第二硫酸单酯盐。
其中，所述第二硫酸单酯盐包括：纤维素硫酸单酯盐、半纤维素硫酸单酯盐、木质素硫酸单酯盐、腐殖酸硫酸单酯盐。所述第三硫酸单酯混合盐混合液是指一种包含硫酸单酯盐溶液的固液混合物。氨水与硫酸单酯反应生成硫酸单酯铵，氢氧化钙与硫酸单酯反应生成硫酸单酯钙。
S305：将所述第二硫酸单酯盐混合液通过减压蒸馏的方法，以使1,2-二氯乙烷从第二硫酸单酯盐混合液中脱离，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸单酯盐混合液。
S306：将所述不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸单酯盐混合液进行离心、洗涤，以得到不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸单酯盐混合液的滤渣和滤液，将不含有1,2-二氯乙烷的第二硫酸单酯盐混合液的滤液通过油水分离器分离，得到第二硫酸单酯盐溶液，将所述第二硫酸单酯盐溶液作为生物基液体农用膜，所述生物基液体农用膜的成分包括纤维素硫酸单酯盐、半纤维素硫酸单酯盐、木质素硫酸单酯盐、腐殖酸硫酸单酯盐、水。
一较佳的生物基液体农用膜的成型方式为：将生物基液体农用膜装进喷洒容器中，然后在田间按照预定的每平方米的使用量进行喷洒，待生物基液体农用膜失水后自然形成结膜，优选的，生物基液体农用膜结膜10天后再次进行喷洒或灌溉生物基液体农用膜，使形成的结膜更加稳定。
在一较佳的能够较好的除草且显著降低地温的实施方式中，生物基液体农用膜的覆盖量为每平方米120～180克。
上述生物基液体农用膜形成结膜后的有机质含量≥50%，总养分≥6%，水分≤20%，酸碱度值为5.5～8.5。设施农业尤其是设施果菜生长周期结束后，纸张基本腐解，没有腐解的可直接深翻入田，由于生物基液体农用膜的成分包括纤维素和木质素的衍生物，可自然降解，不会对环境造成污染。
上述生物基液体农用膜含有多种天然活性基团和异质酚类化合物，易被土壤中的微生物降解，且腐殖酸硫酸单酯盐的降解产物中的腐殖酸可以增加土壤团粒结构，保持土壤中微量元素的平衡，因此可作为土壤的缓释肥。同时生物基液体农用膜含有天然的酚羟基和醇羟基，具有螯合性和粘合性，可螯合和固定微量元素，大大提高作物对微量元素的吸收。
上述生物基液体农用膜形成的结膜在高温越夏栽培时，相对于塑料薄膜，生物基液体农用膜形成的结膜能够降低根域温度3℃，相对无塑料薄膜覆盖，降低根域温度1℃，土壤湿度与覆盖塑料地膜无差异，但生物基液体农用膜形成的结膜能保持根域土壤温湿度的相对恒定。
生物基液体农用膜形成的结膜用于高温越夏栽培时，能够显著降低死苗率，其中塑料地膜覆盖死苗率25.0%，无塑料地膜覆盖死苗率8.45%，生物基液体农用膜形成的结膜死苗率0.57%。
经试验，生物基液体农用膜形成的结膜相对塑料地膜覆盖和不覆盖，能够显著增加植株茎粗，促进叶绿素含量的增加，促进作物光合作用增强，相对塑料地膜覆盖，使用生物基液体农用膜形成的结膜能够增加茎粗15～20%，相对无塑料地膜覆盖，使用生物基液体农用膜形成的结膜能够增加植株茎粗8～13%，相对塑料地膜覆盖与不覆盖，使用生物基液体农用膜形成的结膜的叶绿素含量增加12～16%。
经试验，相对塑料地膜栽覆盖，生物基液体农用膜形成的结膜显著增加地上部鲜重65.76%，增加地下部鲜重20.86%，地下部鲜重无显著增加，但显著增加地下部干重8.27%。
生物基液体农用膜形成的结膜可促进植物地下根系生长，相对塑料地膜覆盖，经试验，生物基液体农用膜形成的结膜能够显著增加11.68%的总根长。
相对地膜覆盖，生物基液体农用膜形成的结膜能够显著降低越夏栽培作物的病毒病的发生，经试验，塑料地膜覆盖病毒病发生28%，生物基液体农用膜形成的结膜病毒病发生4%。