Research Status and Application Prospect of Degradable Liquid Mulching Films

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.018

Abstract

Abstract:

As a completely biodegradable agricultural mulching material， degradable liquid mulching films are considered as a type of agricultural films in accordance with the new development trend. This paper systematically summarized the types， characteristics and performance of degradable liquid mulching films， and also analyzed the representative technology and preparation mechanism of natural polymer material liquid mulching films on the basis of the grafting copolymerization mechanism. Moreover， the application status and effects of representative liquid mulching film materials at home and abroad were evaluated. Furthermore， some opinions were proposed to address difficulties in the development of current liquid mulching film materials， providing a technical support for the exploitation of new liquid mulching film materials and their performance enhancement.

Key words: liquid mulching film, degradablility, soil conditioner, research status, application prospect

CLC Number:

TQ321

JIA Xuan, FU Chenxing, ZHANG Junping, LI Mingxiao, LI Xueqi, LIU Xiaopei. Research Status and Application Prospect of Degradable Liquid Mulching Films[J]. China Plastics, 2020, 34(12): 110-118.

Figures/Tables 8

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类别	主要原料	特点	存在问题	参考文献
石油沥青类	石油沥青	黑色或黑褐色、黏稠液体、半固体或固体	成膜较厚且成膜较慢，会对土壤造成污染，降低土壤渗水性	[5] [6]
化学高分子材料类	聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇、聚丙烯酰胺（PAM）等	相对分子质量大，黏结力强，能有效附着于土壤表面，不易破碎	原料价格高，不易推广；PAM降解中间产物有毒性	[7] [8] [9] [10]
天然高分子材料类	淀粉、纤维素、海藻、木质素、壳聚糖、明胶等	无毒，透气性良好，成本低且来源广泛	力学性能较差，降解过快	[11]
有机?无机复合材料类	硅酸盐、腐植酸等	有机?无机材料在性能上互补，复合后优于原材料	工艺复杂，制备过程中颗粒容易团聚	[12] [13]

类别	主要原料	特点	存在问题	参考文献
石油沥青类	石油沥青	黑色或黑褐色、黏稠液体、半固体或固体	成膜较厚且成膜较慢，会对土壤造成污染，降低土壤渗水性	[5] [6]
化学高分子材料类	聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇、聚丙烯酰胺（PAM）等	相对分子质量大，黏结力强，能有效附着于土壤表面，不易破碎	原料价格高，不易推广；PAM降解中间产物有毒性	[7] [8] [9] [10]
天然高分子材料类	淀粉、纤维素、海藻、木质素、壳聚糖、明胶等	无毒，透气性良好，成本低且来源广泛	力学性能较差，降解过快	[11]
有机?无机复合材料类	硅酸盐、腐植酸等	有机?无机材料在性能上互补，复合后优于原材料	工艺复杂，制备过程中颗粒容易团聚	[12] [13]

主要原料	性能				参考文献
主要原料	保温性能	保水性能	拉伸强度	降解率	参考文献
PVA、玉米淀粉、木质素	-	5 d后透水率达到75 %以上	-	30 d降解率达50 %~80 %	[17]
淀粉、PAA、MBA	-	吸湿性最高可达256 %	10.68~20.89 MPa	60 d后降解率达72.61 %	[11]
玉米淀粉、明胶	-	吸湿性最高可达85 %，含水量最低为54 %	-	-	[25]
海藻酸钠、三聚甘油	较稻草覆盖平均提高0.2 ℃	-	11.5~70 MPa	180 d后降解率达65 %	[31]
木质素	较对照提高3.64 %~6.59 %	土壤含水量较对照处理平均提高7.81 %	＞(12±1.2)MPa	-	[33]
木质素	较对照最多提高2 ℃左右	-	-	-	[34]
羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素	-	田间持水量增加约60 %~100 %	-	-	[37]
蛋白质水解产物	-	-	0.7~11 MPa	60 d后降解率达95 %以上	[38]

主要原料	性能				参考文献
主要原料	保温性能	保水性能	拉伸强度	降解率	参考文献
PVA、玉米淀粉、木质素	-	5 d后透水率达到75 %以上	-	30 d降解率达50 %~80 %	[17]
淀粉、PAA、MBA	-	吸湿性最高可达256 %	10.68~20.89 MPa	60 d后降解率达72.61 %	[11]
玉米淀粉、明胶	-	吸湿性最高可达85 %，含水量最低为54 %	-	-	[25]
海藻酸钠、三聚甘油	较稻草覆盖平均提高0.2 ℃	-	11.5~70 MPa	180 d后降解率达65 %	[31]
木质素	较对照提高3.64 %~6.59 %	土壤含水量较对照处理平均提高7.81 %	＞(12±1.2)MPa	-	[33]
木质素	较对照最多提高2 ℃左右	-	-	-	[34]
羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素	-	田间持水量增加约60 %~100 %	-	-	[37]
蛋白质水解产物	-	-	0.7~11 MPa	60 d后降解率达95 %以上	[38]

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