CN1298916A - 稻田抑氨膜 - Google Patents

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Abstract

一种稻田抑氨膜,由水作为溶剂,并由成膜剂、助溶剂、固定剂和增稠剂、抗氧化剂以及防腐剂与杀菌剂组成,其成膜剂为动植物油脂或蜡、烃类和脂肪酸类、高碳醇及其混合物或者酯类,助溶剂为阴离子表面活性剂或者非离子表面活性剂,固定剂和增稠剂为天然高分子化合物、半合成高分子化合物或者合成高分子化合物,抗氧化剂为胺、有机酸或者酯类,防腐剂与杀菌剂为酸类、酯类、醚类、醇类或者香料类。

Description

稻田抑氨膜
本发明属于农业生产中氨挥发防止之技术领域,涉及一种抑制氨挥发的液态分子膜,特别涉及一种稻田抑氨膜。
我国是世界上氮肥施用量最大的国家,近几年的年施用量已达2000多万吨纯氮,约占世界氮肥总施用量30%,我国又是世界上水稻种植面积最大的国家之一,有近5亿亩稻田,占全世界水稻种植面积的22.3%。但是,研究表明,在我国的水稻生产中,氮肥的利用率平均约为30-35%,损失却高达50%左右。以我国水稻生产中年施用氮肥600万吨(N)计,其损失量相当于300多万吨尿素,按市价可着折合人民币60多亿元,经济损失十分严重。大量的氮进入环境中,已经对人类和环境造成了很大的危害。因此,减少氮肥损失,提高其利用率,具有重大的经济效益和环境效益。
近20-30年来,国内外对稻田生产中化肥氮的损失途径,提高化肥氮利用率的实用技术等已进行了很多的研究。结果表明,化肥氮的氨挥发损失大部分集中在施肥后的几天内;在当季水稻生长期内,通过淋洗方式损失的化肥氮很少,氨挥发和硝化-反硝化是稻田氮素损失的主要途径。但是,有效的实用技术却很少,一些有用的技术,如粒肥深施,因费工费时而难以推广。因此,需要研究和发展一些既不改变农民的施肥习惯,又能减少化肥氮的损失,提高其利用率的新技术。
本发明的目的在于提供一种稻田抑氨膜,该稻田抑氨膜为液体乳剂,由具有亲水基团的长链碳有机化合物组成,喷洒于田面水后,在水表面迅速扩散并形成一层紧密稳定的液态分子膜,既能有效抑制稻田中氨的挥发,又不会带来二次污染,使用也十分方便,从而克服了现有技术中所存在的不足之处。
本发明的任务是以下述方式完成的:一种稻田抑氨膜,由水作为溶剂,并由成膜剂、助溶剂、固定剂和增稠剂以及抗氧化剂组成,其关键是
成膜剂为动植物油脂或蜡、烃类和脂肪酸类、高碳醇及其混合物或者酯类,
助溶剂为阴离子表面活性剂或者非离子表面活性剂,
固定剂和增稠剂为天然高分子化合物、半合成高分子化合物或者合成高分子化合物,
抗氧化剂为胺、有机酸或者酯类。
上述成膜剂可以选用下列物质中的任意一种或者一种以上的任意组合:
棉籽油、橄榄油、大豆油、椰子油、羊毛脂及其加工产品、蜂蜡、鲸蜡、虫蜡、石蜡、白油、凡士林、月桂酸、油酸、硬脂酸、棕榈酸、羊毛脂酸、C12~32的脂肪醇及其混合物(如月桂醇、鲸蜡醇、硬脂醇等)、油醇、羊毛脂醇、山梨糖醇、聚乙二醇、胆甾醇、硬脂酸甲酯、硬脂酸丁酯、油酸油酯、羊毛脂肪酸异丙酯、月桂酸己酯、乳酸鲸蜡酯、单甘酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、石油醚、硅油、可溶性胶原蛋白、水解动物蛋白、瓜耳胶。
上述助溶剂可以选用下列物质中的任意一种或者一种以上的任意组合:
硬脂酸钠、油酸钾、月桂酰基乳酰乳酸钠、葵酸钠、C12-18烷基磺酸钠、月桂酰基谷氨酸钠、椰油酰基谷氨酸钠、C12~18烷基硫酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸、琥珀酸酯磺酸盐、月桂基聚氧乙烯(4)醚磷酸酯钠、C12~18烷基聚氧乙烯(10)醚磷酸酯钠、C12~18烷基聚氧乙烯(1~20)醚、硬脂基聚氧乙烯(1~10)醚、油醇聚氧乙烯(1~10)醚、辛基酚聚氧乙烯(1~10)醚、椰油胺聚氧乙烯(1~10)醚、硬脂胺聚氧乙烯(1~10)醚、油胺聚氧乙烯(1~10)醚、C12~18烷基聚氧丙烯(3)聚氧乙烯(9)聚醚、羊毛脂聚氧乙烯(1~20)醚、司潘(20~80)、土温(20~80)、硬脂酸(12~18)烷酯、油酸单甘油酯、月桂酸单甘油酯、硬酯酸单甘油酯、硬脂酸聚乙二醇(1-20)酯、烷基多苷、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯(1~20)醚。
上述固定剂和增稠剂可以选用下列物质中的任意一种或者一种以上的任意组合:明胶、酪蛋白、淀粉、环糊精、植物胶、果胶、海藻、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙烯类(如聚乙烯醇、聚乙烯甲基醚及其共聚物、聚乙烯吡咯烷酮)、丙烯酸及其衍生物类、聚氧乙烯类。
上述抗氧化剂可以选用下列物质中的任意一种或者一种以上的任意组合:
丁基羟基茴香醚、丁基羟基甲苯、维生素、五倍子酸丙酯、去甲二氢愈创木酸。
为了能够使本稻田抑氨膜具有防腐与杀菌的效果,最好在上述组分的基础上再加入防腐剂与杀菌剂,所述防腐剂与杀菌剂可以为酸类、酯类、醚类、醇类或者香料类,
上述防腐剂与杀菌剂可以选用下列物质中的任意一种或者一种以上的任意组合:
安息香酸、水杨酸、脱氢乙酸、尼泊金(甲、乙、丙、丁)酯、富马二酸甲酯、乙醇、异丙醇、有关二元醇和三元醇、丁香酚、香兰素、柠檬醛、橙叶醇、香叶醇、咪唑烷基脲、四甲基秋兰母二硫化物。
上述各组分的重量百分含量最好是:成膜剂为5-20%,助溶剂为5-20%,固定剂和增稠剂为1-15%,抗氧化剂为0.01-3%,其余为水。
在加入防腐剂与杀菌剂的场合,其防腐剂与杀菌剂的加入量可以控制在0.01-0.02%这一范围内。
为了便于更加直观地看出本发明的各组成成分及其配比情况,在此将稻田抑氨膜的组成与配比列表如下。
            稻田抑氨膜的组成与配比
Figure 9911458900071
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明,各实施例中所标的数值均指每一组成分的重量百分含量。
【实施例一】成膜剂:5%(十六醇)助溶剂:5%(十二烷基磺酸钠3%+十二烷基聚氧乙烯(15)醚2%)固定剂和增稠剂:15%(环糊精3%+羧甲基纤维素7%+聚氧乙烯5%)抗氧化剂:0.01%(维生素)其余为溶剂(水),使产品总量达100%
【实施例二】成膜剂:5%(十八醇)助溶剂:5%(十二烷基硫酸钠3%+土温-(80)2%)固定剂和增稠剂:15%(明胶3%+羧甲基纤维素7%+聚乙烯醇5%)抗氧化剂:0.01%(五倍子酸丙酯)其余为溶剂(水),使产品总量达100%
【实施例三】成膜剂:10%(十八醇8%+羊毛脂1%+单甘酯0.5%+石油醚0.5%)助溶剂:8%(十二烷基硫酸钠5%+司潘-(80)1%+土温-(80)2%)固定剂和增稠剂:7%(植物胶1%+甲基纤维素3%+聚乙烯醇3%)抗氧化剂:0.2%(维生素)防腐剂与杀菌剂:0.02%(尼泊金甲酯0.01%+咪唑烷基脲0.01%)其余为溶剂(水),使产品总量达100%
【实施例四】成膜剂:10%(十八醇8%+蜂蜡1%+硬脂酸甲酯0.5%+硅油0.5%)助溶剂:8%(十二烷基硫酸钠5%+司潘-(80)2%+土温-(80)1%)固定剂和增稠剂;7%(淀粉1%+乙基纤维素3%+聚氧乙烯3%)抗氧化剂:0.2%(维生素)防腐剂与杀菌剂:0.02%(富马二酸甲酯0.01%+咪唑烷基脲0.01%)其余为溶剂(水),使产品总量达100%
【实施例五】成膜剂:15%(十八醇10%+羊毛脂3%+硬脂酸甲酯1%+石油醚1%)助溶剂:12%(十二烷基硫酸钠7%+土温-(80)5%)固定剂和增稠剂:5%(海藻1%+羟乙基纤维素3%+聚乙烯醇1%)抗氧化剂:0.3%(维生素)防腐剂与杀菌剂:0.2%(尼泊金甲酯0.05%+乙醇0.1%+咪唑烷基脲0.05%)其余为溶剂(水),使产品总量达100%
【实施例六】成膜剂:15%(十八醇10%+羊毛脂3%+单甘酯1%+硅油1%)助溶剂:12%(十二烷基硫酸钠7%+十二烷基聚氧乙烯(15)醚5%)固定剂和增稠剂:5%(环糊精1%+羧甲基纤维素3%+聚乙烯醇1%)抗氧化剂:0.3%(维生素)防腐剂与杀菌剂:0.2%(尼泊金甲酯0.05%+乙醇0.1%+咪唑烷基脲0.05%)其余为溶剂(水),使产品总量达100%
【实施例七】成膜剂:19%(羊毛脂醇17%+虫蜡1%+单甘酯0.5%+硅油0.5%)助溶剂:20%(十二烷基硫酸钠1 2%+土温-(80)8%)固定剂和增稠剂:1%(淀粉0.3%+甲基纤维素0.5%+聚乙烯0.2%)抗氧化剂:0.1%(维生素)防腐剂与杀菌剂:0.1%(咪唑烷基脲0.1%)其余为溶剂(水),使产品总量达100%
【实施例八】成膜剂:19%(羊毛脂醇17%+蜂蜡1%+硬脂酸甲酯0.5%+石油醚0.5%)助溶剂:20%(十二烷基硫酸钠12%+甲基葡萄糖苷聚氧乙烯(20)醚8%)固定剂和增稠剂:1%(环糊精0.3%+羧甲基纤维素0.5%+聚乙烯醇0.2%)抗氧化剂:0.1%(维生素)防腐剂与杀菌剂:0.1%(咪唑烷基脲0.1%)其余为溶剂(水),使产品总量达100%
【实施例九】成膜剂:12%(十八醇10%+虫蜡1%+单甘酯0.5%+硅油0.5%)助溶剂:15%(十二烷基硫酸钠8%+土温-(80)7%)固定剂和增稠剂:10%(淀粉2%+甲基纤维素4%+聚乙烯醇4%)抗氧化剂:3%(维生素)防腐剂与杀菌剂:0.08%(尼泊金甲酯0.03%+咪唑烷基脲0.05%)其余为溶剂(水),使产品总量达100%
【实施例十】成膜剂:12%(十八醇10%+羊毛脂1%+单甘酯0.5%+石油醚0.5%)助溶剂:15%(十二烷基硫酸钠8%+甲基葡萄糖苷聚氧乙烯(20)醚7%)固定剂和增稠剂:10%(环糊精2%+羧甲基纤维素4%+聚乙烯醇4%)抗氧剂:3%(维生素)防腐剂与杀菌剂:0.08%(尼泊金甲酯0.03%+咪唑烷基脲0.05%)其余为溶剂(水),使产品总量达100%
【实施例十一】成膜剂:10%(十八醇8%+聚乙二醇1%+单甘酯0.5%+硅油0.5%)助溶剂:12%(十二烷基硫酸钠7%+土温-(80)5%)固定剂和增稠剂:7%(淀粉1%+甲基纤维素3%+聚乙烯醇3%)抗氧化剂:3%(维生素)防腐剂与杀菌剂:0.2%(尼泊金甲酯0.05%+柠檬醛0.05%+咪唑烷基脲0.1%)其余为溶剂(水),使产品总量达100%
【实施例十二】成膜剂:10%(十八醇7%+聚乙二醇2%+单甘酯0.5%+硅油0.5%)助溶剂:12%(十二烷基硫酸钠7%+甲基葡萄糖苷聚氧乙烯(20)醚5%)固定剂和增稠剂:7%(环糊精1%+羧甲基纤维素3%+聚乙烯醇3%)抗氧化剂:3%(维生素)防腐剂与杀菌剂:0.2%(尼泊金甲酯0.05%+柠檬醛0.05%+咪唑烷基脲0.1%)其余为溶剂(水),使产品总量达100%
【实施例十三】成膜剂:10%(十八醇8%+聚乙二醇2%)助溶剂:15%(十二烷基硫酸钠8%+十二烷基聚氧乙烯(20)醚7%)固定剂和增稠剂:1 2%(环糊精2%+羧甲基纤维素5%+聚乙烯醇5%)抗氧化剂:3%(维生素)防腐剂与杀菌剂:0.1%(尼泊金甲酯0.01%+乙醇0.02%+水杨酸0.02%+咪唑烷基脲0.05%)其余为溶剂(水),使产品总量达100%
【实施例十四】成膜剂:10%(羊毛脂醇8%+聚乙二醇2%)助溶剂:15%(十二烷基硫酸钠8%+土温-(80)7%)固定剂和增稠剂:12%(环糊精2%+羧甲基纤维素5%+聚乙烯醇5%)抗氧化剂:3%(维生素)防腐剂与杀菌剂:0.1%(尼泊金甲酯0.01%+乙醇0.02%+水杨酸0.02%+咪唑烷基脲0.05%)其余为溶剂(水),使产品总量达100%
试验结果表明,该液态分子膜能显著地减少稻田中的氨挥发损失,同时,还能明显减少水分的蒸发,可使稻田田面水的温度提高1-2℃。这对我国北方地区,有尤其是东北和西北地区的水稻早期生长发育十分有利。近几年,我们先后在江西,天津,沈阳等地进行的田间小区试验结果显示,施用该液态分子膜不仅可显著地降低稻田的氨挥发损失,提高氮肥的利用率,而且还有明显的增产效果,可使水稻产量增加4-12%,产投比可达10~20∶1。
试验结果还表明,该液态分子膜抑制氨挥发的作用,不仅仅是简单的物理抑制作用,还可能抑制了藻类的迅速生长,而降低了日间田面水pH值的增高,从而降低了氨挥发损失。该液态分子膜的降解产物作为一种有效碳源,可能还对水稻生长期间的光合作用产生了积极的影响,并且在化肥氮的土壤转化和吸附以及在植物的吸氮过程中起到了很好地调节作用。该抑氨膜的制备工艺和生产设备以及使用方法都较为简便,投资少、见效快、效果好、无污染,在农业稻田生产中有着广泛的应用前景。
使用时只需将原剂稀释60-80倍,用一般的洒水器喷施于田面水上即可。在达到保肥、保水、保温的作用后,该液态分子膜逐渐地自然降解,作为植物和土壤的营养成分进入田面水和土壤中。

Claims (7)

1、一种稻田抑氨膜,由水作为溶剂,并由成膜剂、助溶剂、固定剂和增稠剂以及抗氧化剂组成,其特征是
成膜剂为动植物油脂或蜡、烃类和脂肪酸类、高碳醇及其混合物或者酯类,
助溶剂为阴离子表面活性剂或者非离子表面活性剂,
固定剂和增稠剂为天然高分子化合物、半合成高分子化合物或者合成高分子化合物,
抗氧化剂为胺、有机酸或者酯类。
2、根据权利要求1规定的稻田抑氨膜,其特征是
所述成膜剂选用下列物质中的任意一种或者一种以上的任意组合:
棉籽油、橄榄油、大豆油、椰子油、羊毛脂及其加工产品、蜂蜡、鲸蜡、虫蜡、石蜡、白油、凡士林、月桂酸、油酸、硬脂酸、棕榈酸、羊毛脂酸、C12~32的脂肪醇及其混合物(如月桂醇、鲸蜡醇、硬脂醇等)、油醇、羊毛脂醇、山梨糖醇、聚乙二醇、胆甾醇、硬脂酸甲酯、硬脂酸丁酯、油酸油酯、羊毛脂肪酸异丙酯、月桂酸己酯、乳酸鲸蜡酯、单甘酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、石油醚、硅油、可溶性胶原蛋白、水解动物蛋白、瓜耳胶,
所述助溶剂选用下列物质中的任意一种或者一种以上的任意组合:
硬脂酸钠、油酸钾、月桂酰基乳酰乳酸钠、葵酸钠、C12-18烷基磺酸钠、月桂酰基谷氨酸钠、椰油酰基谷氨酸钠、C12~18烷基硫酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸、琥珀酸酯磺酸盐、月桂基聚氧乙烯(4)醚磷酸酯钠、C12~18烷基聚氧乙烯(10)醚磷酸酯钠、C12~18烷基聚氧乙烯(1~20)醚、硬脂基聚氧乙烯(1~10)醚、油醇聚氧乙烯(1~10)醚、辛基酚聚氧乙烯(1~10)醚、椰油胺聚氧乙烯(1~10)醚、硬脂胺聚氧乙烯(1~10)醚、油胺聚氧乙烯(1~10)醚、C12~18烷基聚氧丙烯(3)聚氧乙烯(9)聚醚、羊毛脂聚氧乙烯(1~20)醚、司潘(20~80)、土温(20~80)、硬脂酸(12~18)烷酯、油酸单甘油酯、月桂酸单甘油酯、硬酯酸单甘油酯、硬脂酸聚乙二醇(1-20)酯、烷基多苷、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯(1~20)醚,
所述固定剂和增稠剂选用下列物质中的任意一种或者一种以上的任意组合:
明胶、酪蛋白、淀粉、环糊精、植物胶、果胶、海藻、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙烯类(如聚乙烯醇、聚乙烯甲基醚及其共聚物、聚乙烯吡咯烷酮)、丙烯酸及其衍生物类、聚氧乙烯类,
所述抗氧化剂选用下列物质中的任意一种或者一种以上的任意组合:
丁基羟基茴香醚、丁基羟基甲苯、维生素、五倍子酸丙酯、去甲二氢愈创木酸。
3、根据权利要求1或2规定的稻田抑氨膜,其特征是其组分中还含有防腐剂与杀菌剂,所述防腐剂与杀菌剂为酸类、酯类、醚类、醇类或者香料类。
4、根据权利要求3规定的稻田抑氨膜,其特征是所述防腐剂与杀菌剂选用下列物质中的任意一种或者一种以上的任意组合:
安息香酸、水杨酸、脱氢乙酸、尼泊金(甲、乙、丙、丁)酯、富马二酸甲酯、乙醇、异丙醇、有关二元醇和三元醇、丁香酚、香兰素、柠檬醛、橙叶醇、香叶醇、咪唑烷基脲、四甲基秋兰母二硫化物。
5、根据权利要求1或2规定的稻田抑氨膜,其特征所述各组分的重量百分含量是:成膜剂为5-20%,助溶剂为5-20%,固定剂和增稠剂为1-15%,抗氧化剂为0.01-3%,其余为水。
6、根据权利要求3规定的稻田抑氨膜,其特征是防腐剂与杀菌剂的加入量为0.01-0.02%。
7、根据权利要求4规定的稻田抑氨膜,其特征是防腐剂与杀菌剂的加入量为0.01-0.02%。
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