大規(guī)模的使用塑料地膜,給農(nóng)業(yè)帶來增產(chǎn),但是由于塑料地膜埋于土壤中幾百年都無法完全降解,日積月累,造成土壤板結(jié),土壤透氣性下降,影響作物生長,給環(huán)境造成了“白色污染”。因此取代塑料地膜的全生物降解地膜亟待開發(fā)應(yīng)用。海藻酸鈉是一種從褐藻中提取的多糖,屬于天然、可再生、無毒害的聚合物,具有很好的成膜性和生物降解性,是全生物降解地膜理想的原料。本課題的研究分三部分。第一部分研究了全生物降解海藻干地膜的制作工藝,特別是原料特性對(duì)海藻干地膜的影響。以地膜干濕機(jī)械性能、水蒸氣透過性、透光率、水溶性、膨脹度、含水率為考察指標(biāo),研究各個(gè)因素對(duì)地膜的影響。第二部分研究了海藻干地膜在盆栽花生中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證海藻干地膜的保溫、保水及增產(chǎn)效果。第三部分通過土埋降解試驗(yàn)和土壤懸濁液模擬降解試驗(yàn),比較完整的探索了海藻干地膜的降解性。試驗(yàn)結(jié)果如下：1.全生物降解海藻干地膜的研制。當(dāng)海藻酸鈉粘度為348mPa·s,濃度為1%,丙三醇為增塑劑且其濃度為0.3%,氯化鈣作為交聯(lián)劑,交聯(lián)濃度為2%,交聯(lián)2min時(shí),海藻干地膜的綜合性能最優(yōu)。此時(shí),干膜拉伸強(qiáng)度為132.909MPa～146.022 MPa,干膜伸長率為3.58%-4.24%,濕膜拉伸強(qiáng)度為31.856MPa-46.338 MPa,濕膜伸長率為39.84%-55.90%,水蒸氣透光性(WVP)為4.384×10-11g/(m.Pa.s)～6.023×10-11g/(m.Pa.s),透光率為86.85%-91.53%,膨脹度為1.0～1.26,水溶性為0.005～0.019,含水率為22.02%～23.65%。2.全生物降解海藻干地膜應(yīng)用的研究。海藻干地膜覆蓋(Alg)顯著提高3.5cm處土壤溫度,顯著提高土壤5cm處的含水率,相對(duì)于空白對(duì)照組(CK)可提高16.22%,可以縮短花生出苗時(shí)間,提高發(fā)芽率,同時(shí)顯著促進(jìn)花生幼苗的生長,特別是對(duì)花生主莖和第一對(duì)側(cè)枝的生長有顯著性影響。與普通聚乙烯塑料地膜組(PE)相比,海藻干地膜性能與其效果相當(dāng)。在花生單株帶果鮮重,單株不帶果鮮重,珠高,根長,株干重方面,Alg組相對(duì)于CK組分別提高1.98倍,1.88倍,20.45%,26.49%,1.23倍。與PE組相比,花生單株帶果鮮重,單株不帶果鮮重,珠高,根長分別提高40.78%,39.47%,12.66%,19.70%。Alg組平均每株花生要比CK組多1.53個(gè)花生。Alg組百果重、百仁重要比CK組分別高45.43%、28.78%。Alg組與PE組相比,單株總果數(shù)與單株飽果數(shù)沒有顯著差異,但是Alg組相對(duì)于PE組,百果重、百仁重要分別高15.88%、8.06%。3.全生物降解海藻干地膜降解性的研究。土埋降解過程中,海藻干地膜失重率的變化,以及海藻酸鈉相對(duì)分子量,膜機(jī)械性能,膜宏觀結(jié)構(gòu)的變化,表明海藻干地膜在降解前30天,失重率變化小,但是相對(duì)分子量和機(jī)械性能變化明顯,降解到50天左右的時(shí)候膜幾乎完全降解。土壤懸濁液降解過程中,海藻干地膜在降解前3天,失重率變化小,但是相對(duì)分子量變化明顯,降解到9天左右的時(shí)候膜完全降解,在此過程中可以發(fā)現(xiàn)海藻干地膜由于具有吸附多價(jià)金屬離子的功能而出現(xiàn)拉伸強(qiáng)度先降低后增大的趨勢。土壤懸濁液模擬降解相對(duì)于土埋降解縮短了實(shí)驗(yàn)周期,同時(shí)可以探討在沒有外在物理破壞情況下,海藻干地膜降解情況及性能的變化�？傊�,采用土埋實(shí)驗(yàn)和土壤懸濁液模擬降解實(shí)驗(yàn)可以更全面的研究海藻干地膜的降解性,為其實(shí)際應(yīng)用提供理論支持。
【學(xué)位單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TB383.2
【文章目錄】：
摘要
Abstract
0 前言
    0.1 農(nóng)用塑料地膜
        0.1.1 農(nóng)用塑料地膜覆蓋增產(chǎn)的基本原理
        0.1.2 農(nóng)用塑料地膜的使用現(xiàn)狀
        0.1.3 農(nóng)用塑料地膜存在的問題
    0.2 可降解地膜
        0.2.1 可降解地膜分類
        0.2.2 可降解地膜在國內(nèi)外使用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展
    0.3 海藻酸鈉概述
    0.4 本論文的研究內(nèi)容及意義
        0.4.1 研究內(nèi)容
        0.4.2 研究意義
1 海藻干地膜的制備及性質(zhì)研究
    1.1 引言
    1.2 材料與儀器
    1.3 實(shí)驗(yàn)方法
        1.3.1 膜的制備
        1.3.2 膜性能的測定
    1.4 結(jié)果與討論
        1.4.1 不同粘度海藻酸鈉對(duì)海藻干地膜的影響
        1.4.2 不同濃度海藻酸鈉對(duì)海藻干地膜的影響
        1.4.3 不同增塑劑對(duì)海藻干地膜的影響
        1.4.4 不同濃度丙三醇對(duì)海藻干地膜的影響
        1.4.5 不同交聯(lián)劑對(duì)褐藻地膜的影響
        1.4.6 交聯(lián)劑濃度對(duì)褐藻酸膜的影響
        1.4.7 交聯(lián)時(shí)間對(duì)褐藻酸膜的影響
    1.5 本章結(jié)論
2 海藻干地膜應(yīng)用的研究
    2.1 引言
    2.2 材料與儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 海藻干地膜的制備
        2.3.2 土壤指標(biāo)的測定
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 海藻干地膜覆蓋對(duì)不同土層土壤溫度的影響
        2.4.2 海藻干地膜覆蓋對(duì)不同土層土壤水分的影響
        2.4.3 海藻干地膜覆蓋對(duì)花生幼苗生長的影響
        2.4.4 海藻干地膜覆蓋對(duì)花生植株的影響
        2.4.5 海藻干地膜覆蓋對(duì)花生產(chǎn)量的影響
    2.5 本章結(jié)論
3 海藻干地膜降解性的研究
    3.1 引言
    3.2 材料與儀器
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 海藻干地膜的制備
        3.3.2 土埋降解的方法
        3.3.3 土壤懸濁液模擬降解的方法
        3.3.4 地膜降解過程中指標(biāo)的測定
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 土埋降解
        3.4.2 土壤懸濁液模擬降解
    3.5 本章結(jié)論
參考文獻(xiàn)
總結(jié)
論文創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
個(gè)人簡歷
碩士期間發(fā)表的論文

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本文編號(hào)：2846203