CN103880565A - 一种生物活性腐植酸地膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生物活性腐植酸液态地膜及其制备方法，其利用已筛选的可降解腐植酸微生物为基料、将其与煤炭中腐植酸相结合，加入适当的(聚乙烯醇、淀粉、甘油、十二烷基硫酸钠、钠水玻璃)增塑剂、增稠剂、增强剂、交联剂及除草剂，制成含高活性微生物的生物地膜。可通过添加微生物数量与腐植酸的比例，来调节地膜的分解速率，使其适应各种农作物。该地膜呈液态或粉态，粉态使用时用热水融化搅匀。

Description

一种生物活性腐植酸地膜及其制备方法

一、技术领域：

本发明属于化工、冶金技术领域，具体涉及利用高活性微生物菌群降解地膜、及将其添加到生物地膜中的技术方法。利用有机高分子化合物及微生物为基料、制备或化学加工。

二、背景技术：

地膜技术在我国已经被广泛使用，虽然其可以提高农作物的产量，但简单的聚乙烯等塑料薄膜却导致了大量的“白色污染”，可降解地膜应运而生。其中又分为生物可降解地膜、光降解地膜及光/生物双降解地膜。生物可降解地膜目前利用化学合成的高分子物质及天然高分子物质与交联剂混合制成，其加工工艺复杂、成本较高。光降解地膜利用光敏剂加入合成树脂或高分子化合物而制成。其也有一定缺点，如被泥土覆盖的部分无法降解及分解速率很难控制等。

本发明利用已筛选的可降解腐植酸微生物菌群为基料、将其与煤炭中腐植酸相结合，加入适当的(聚乙烯醇、淀粉、甘油、十二烷基硫酸钠、钠水玻璃)增塑剂、增稠剂、增强剂及交联剂，制成含高活性微生物的生物地膜。可通过添加微生物的数量与腐植酸的比例，来调节生物地膜的分解速率，使其适应各种农作物。

该发明不但历史性的第一次将微生物添加到地膜当中，还可以起到利用煤炭中腐植酸使土壤增加肥效、改善土壤质量、增加农作物根部微生物含量等优点。

三、发明内容：

1、发明目的：

将高活性微生物菌群与腐植酸共同作为基料生产可完全降解生物地膜，利用微生物分解地膜中的腐植酸，达到控制降解速率，最终完全降解地膜，使农民耕地杜绝“白色污染”，增加土地肥料、改善土壤环境、增加有益微生物数量，最终使农民增产、增收，提高生活质量。

2、本发明的技术方案

本发明中微生物菌群是通过长期从煤炭腐植酸中筛选出来的，经过多年的优化培养，使其能够利用腐植酸。菌群包括可降解腐植酸的放线菌及细菌。通过将腐植酸溶液与一定比例的交联剂、增塑剂及增强剂混合，使其形成均匀粘稠状后，按一定比例添加微生物菌液，然后匀速搅拌，放置45分钟。待其混匀后，喷施到平整的农田中。40分钟后会在土壤表面形成黑色薄膜。

其特殊之处是采用步骤：①将10g聚乙烯醇溶于250ml水中，加热3h左右，将其全部溶解，取30～40ml备用；②将10g淀粉溶于100ml水中，加热至溶解，取10～15ml备用；③将10g腐植酸溶于250ml水中，过滤，取30～40ml备用；④将溶解好的聚乙烯醇、腐植酸和淀粉按比例混在一起，再向其中加入1～2g钠水玻璃、0.5～1g十二烷基硫酸钠、10～15ml甘油，用磷酸调PH至7.5左右，加热30min后用纱布过滤；⑤将10～20ml菌液加入到上述配好的溶液中，得到液体为所述的一种生物活性腐植酸液态地膜。

该地膜喷涂地面上40分钟后会形成0.035±0.005毫米厚的黑色薄膜。能减少地下水蒸发30％，保水效果好，提高地下35～45厘米土壤地温1～4℃，作物生育期提前3～8天，保温效果好。当菌液体积与腐植酸混合液体积比为1：10时，此液态地膜在温室中的降解速率约为1％/d。实际降解速率根据各地温度、湿度等气候差异略有不同。降解后含可被植物利用的游离腐植酸，可降低土壤容重7％，能够增加土壤团聚体，改善通透性。不同作物增产幅度在10％以上，使农民增产、增收，提高生活质量。

按上述流程工艺流程及控制条件生产出的生物活性腐植酸液态地膜厚度薄、抗缓冲强度高，可与微量元素肥料或除草剂进行调配，可开发成多用途产品。

3、本发明意义：

本发明是通过长期研究煤炭中腐植酸微生物菌群而产生的。并通过得天独厚资源优势(内蒙古拥有大量的煤炭资源，煤炭资源中又有大量的腐植酸资源)，结合生物薄膜生产工艺开拓出的新技术工艺。不但第一次将微生物作为基料添加到薄膜制作工艺中，还寻找到既解决了其他薄膜没有解决的降解速率过快或过慢问题，又能够提高土地肥力及肥效，是一种极具市场价值的低成本制备方法，必定会为以后研究和生产制造起到指导及引导作用。

四、附图说明

图1是本发明工艺流程示意图。

图2为喷涂在培养皿表面上效果图。

五、具体实施方式：

实施例1：按如下三个步骤实施

(1)菌液的制备：将保存的菌种逐一活化培养，选择对应的培养基，在28℃下培养24～48小时，然后取样计数，离心后将各个菌种混合在一起，等待备用。

(2)腐植酸混合液的制备：

①将10g聚乙烯醇溶于250ml水中，加热3h左右，将其全部溶解，取30ml备用；

②将10g淀粉溶于100ml水中，加热至溶解，取15ml备用；

③将10g腐植酸溶于250ml水中，过滤，取40ml备用；

④将溶解好的聚乙烯醇、腐植酸和淀粉按比例混在一起，再向其中加入2g钠水玻璃、1g十二烷基硫酸钠、15ml甘油，用磷酸调PH至7.5左右，加热30min后用纱布过滤；

(3)液态地膜的调配：将步骤(1)中微生物菌群液10ml加入到腐植酸混合液中，缓慢搅拌，直到没有颗粒物为止，备用或均匀喷涂到平整的地面上。喷涂地面上40分钟后会形成0.035±0.005毫米厚的黑色薄膜。能减少地下水蒸发30％，保水效果好，提高地下35～45厘米土壤地温1～4℃，作物生育期提前3～8天，保温效果好。此液态地膜在温室中的降解速率约为1％/d。

实施例2：按如下三个步骤实施

(1)菌液的制备：将保存的菌种逐一活化培养，选择对应的培养基，在28℃下培养24～48小时，然后取样计数，离心后将各个菌种混合在一起，等待备用。

(2)腐植酸混合液的制备：

①将12g聚乙烯醇溶于250ml水中，加热4h左右，将其全部溶解，取40ml备用；

②将10g淀粉溶于100ml水中，加热至溶解，取10ml备用；

③将10g腐植酸溶于250ml水中，过滤，取50ml备用；

④将溶解好的聚乙烯醇、腐植酸和淀粉按比例混在一起，再向其中加入1g钠水玻璃、2g十二烷基硫酸钠、10ml甘油，用磷酸调PH至8左右，加热40min后用纱布过滤；

(3)液态地膜的调配：将步骤(1)中微生物菌群液15ml加入到腐植酸混合液中，缓慢搅拌，直到没有颗粒物为止，备用或均匀喷涂到平整的地面上。省略降解速率结果。

实施例3：按如下三个步骤实施

(1)菌液的制备：将保存的菌种逐一活化培养，选择对应的培养基，在28℃下培养24～48小时，然后取样计数，离心后将各个菌种混合在一起，等待备用。

(2)腐植酸混合液的制备：

①将15g聚乙烯醇溶于250ml水中，加热5h左右，将其全部溶解，取50ml备用；

②将10g淀粉溶于100ml水中，加热至溶解，取5ml备用；

③将10g腐植酸溶于250ml水中，过滤，取60ml备用；

④将溶解好的聚乙烯醇、腐植酸和淀粉按比例混在一起，再向其中加入0.5g钠水玻璃、3g十二烷基硫酸钠、5ml甘油，用磷酸调PH至7左右，加热50min后用纱布过滤；

(3)液态地膜的调配：将步骤(1)中微生物菌群液20ml加入到腐植酸混合液中，缓慢搅拌，直到没有颗粒物为止，备用或均匀喷涂到平整的地面上。省略降解速率结果。

Claims (2)

1.一种生物活性腐植酸液态地膜，其技术特征为利用己筛选的可降解腐植酸微生物为基料、将其与煤炭中腐植酸相结合，加入适当的聚乙烯醇、淀粉、甘油、十二烷基硫酸钠、钠水玻璃，制成含高活性微生物的生物地膜。

具体步骤：

(1)菌液的制备：将保存的菌种逐一活化培养，选择对应的培养基，在28℃下培养24～48小时，然后取样计数，离心后将各个菌种混合在一起，等待备用。

(2)腐植酸混合液的制备：

①将10g聚乙烯醇溶于250ml水中，加热3h左右，将其全部溶解，取30～40ml备用；

②将10g淀粉溶于100ml水中，加热至溶解，取10～15ml备用；

③将10g腐植酸溶于250ml水中，过滤，取30～40ml备用；

④将溶解好的聚乙烯醇、腐植酸和淀粉按比例混在一起，再向其中加入1～2g钠水玻璃、0.5～1g十二烷基硫酸钠、10～15ml甘油，用磷酸调PH至7.5左右，加热30min后用纱布过滤；

(3)液态地膜的调配：将步骤(1)中微生物菌群液10～20ml加入到腐植酸混合液中，缓慢搅拌，直到没有颗粒物为止，备用或均匀喷涂到平整的地面上，得到液体为所述的一种生物活性腐植酸液态地膜。

2.如权利要求1所述生物活性腐植酸液态地膜，其特征在于：所述生物活性地膜可通过添加的微生物数量与腐植酸的比例，来调节生物地膜的分解速率，使其适应各种农作物。当菌液体积与腐植酸混合液体积比为1：10时，此液态地膜在温室中的降解速率约为1％/d。实际降解速率根据各地温度、湿度等气候差异略有不同。

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