CN102180731A

CN102180731A - 一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥及其制备方法

Info

Publication number: CN102180731A
Application number: CN2011100391478A
Authority: CN
Inventors: 薛合伦; 莫敬源; 赖中元
Original assignee: ZHENGGUANG INVESTMENT CO Ltd CHENGDU
Current assignee: Chengdu Zhengguang Zoology Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2031-02-16
Also published as: CN102180731B

Abstract

本发明公开了一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，将处理后的纳米土质材料、适度发酵处理后的菌渣以及养分原料均匀混合，然后在此混合料中加入已配有交联剂的有机硅改性丙烯酸酯乳液并混合均匀，制备成一种表面有憎水膜的以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥。本发明的有益效果表现在：实现了水、肥在载体间的吸附，为肥料的长效缓释提供了基础，提高了该类缓释肥的肥效和缓释性能，对农产品的品质有着很好的促进作用。

Description

一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及化工技术，特别是涉及一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥及其制备方法。

背景技术

化肥的大量使用，提高了作物产量，满足了日益增长的粮食需求且增加了耕作者收入，历史作用勿庸置疑；然而，化肥的长期过量使用造成的直接后果，也正在受到广泛关注：一是土地日益板结，增产的空间越来越小，农产品品质不断下降；二是现行施肥技术中，施到地里的肥料，60％左右被流失或被土壤固定，污染地下水或变成无效态的肥料。

目前，以氮为主的化肥在施用过程中，由于具有速溶、速效、不缓释控释的特点，45％左右的肥料氮流出土壤、作物体系以外，使地下水的硝酸盐含量严重超标；在大雨冲刷和大水漫灌的条件下，又使土壤中积累的硝态氮随水下移，流入江河，污染水体。据相关资料报道，我国化肥的当季利用率中，氮为30～35％，磷为10～25％，钾为35～50％，肥料的利用率是很低的。

研究和采用技术手段来提高肥料的利用率，可以有效地减少甚至阻止养分流失，无论是从节约资源还是从减少污染的角度出发，都是十分必要的；而肥料的缓控释，即将肥料制备成缓控释肥料则是解决这些问题的最佳选择。

近些年来，关于缓释肥料的研究开发和实际使用方面发展很快，相继出现了不少的缓释化学肥(复合肥、复混肥)、微生物肥等品种，中国专利一种生物有机肥料及其制备方法(CN200320108605)，将秸秆、杂草或工业糟粕、下脚料、人畜禽粪、尿液等经微生物发酵和加入一定量氮、磷、钾养分获得的有机肥，其对作物的品质保证和土壤的改良具有一定的效果，但是肥效不高，也不具备明显缓释的作用。

目前，有效的缓释技术手段更多的是采用包膜(包衣)的形式，称之为缓释肥的肥料，多为采用包膜形式制备成的化学肥料，其具备较好的缓释功能，可以在相当程度上满足作物各生长阶段对营养成分的需求，因而发展较快。但现有的包覆型缓释肥多利用在肥料中加入一定比重的桥联剂、溶剂等，以便在肥料表面形成包膜(包衣)的形式，中国专利一种膨润土片层桥联包覆型缓释复合肥料及其制备方法(CN200610052699)，采用桥联剂进行化学反应将蒙脱石(膨润土中的有效成分)片层结构桥联，将氯化钾、磷酸二氢铵、碳酸氢铵、氯化铵、尿素粉碎混合加入到原料中得到肥心，最后在肥心表面喷上桥联剂，最终得到膨润土成为复合肥的包覆缓释材料，但随着社会需求、环境意识的提高，高效、缓释、具有环保性能的新型复合有机肥料才能有效保证绿色食品的生产，因而新型的复合有机肥料更具发展前景。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥及其制备方法，以有机肥料为基础，实现水、肥在载体间的吸附，并能缓慢释放或溶出水分、养分，成为具有可设计性的缓释肥。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，将处理后的纳米土质材料、适度发酵处理后的菌渣以及养分原料均匀混合，然后在此混合料中加入已配有交联剂的有机硅改性丙烯酸酯乳液并混合均匀，制备成一种表面有憎水膜的以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，它由以下重量比的组分组成：纳米土质材料15～20，适度发酵菌渣10～15，适度发酵厩肥18～22，适度发酵绿肥10～15，洗煤泥15～20，氮磷钾肥8～12，氧化淀粉5，有机硅改性丙烯酸酯乳液10，交联剂0.02。

所述的适度发酵菌渣发酵前由以下重量比的组分组成：废弃菌渣60～80∶菌种1～3∶粉煤灰0.5～2∶有机或无机氮源1～10∶辅助物料5～30。

所述的交联剂包括硼砂或氧化锌之一种或一种以上组合材料。

所述的菌种为常见的酵素菌。

所述的辅助物料是指能调节初始碳氮比或有利于疏松的物料，包括秸秆、锯末、木屑、鸡粪之一种或一种以上组合材料。

制备上述的一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥的方法，包括以下步骤：

(1)原料的预处理

①菌渣的发酵，将前述重量比的废弃菌渣、菌种、粉煤灰、有机或无机氮源、辅助物料均匀混合，然后进行发酵(如条跺型二次发酵等)，发酵的时间为25～30天，堆体温度不超过65℃，发芽指数大于80％，得到适度发酵的菌渣；

②土质材料的处理，将天然土质材料进行烘干、粉碎，过100～300目筛，加水，使固液比达到1∶2.5～6，搅拌并加入专用处理液，加热至80～120℃，控制pH为4.6～7.4继续搅拌0.5～2.0h，然后用硫酸调整pH至4.2～5，在天然土质材料富含的蒙脱土纳米尺度的结构片层间进行插层置换反应所获得纳米土质材料，过滤、干燥、粉碎即得到纳米土质材料；

③其它有机原料的发酵，将厩肥、绿肥进行发酵，发酵的时间为25～30天，堆体温度不超过65℃，发芽指数大于80％，得到适度发酵厩肥和适度发酵绿肥；

(2)将前述重量比的纳米土质材料、适度发酵菌渣、适度发酵厩肥、适度发酵绿肥、洗煤泥、氮磷钾肥、氧化淀粉依次加入到混合机中，混合5～6分钟；

(3)将前述重量比的交联剂加入有机硅改性丙烯酸酯乳液中，并喷洒入上述混合均匀的物料中，确保乳液与上述混合物料充分接触、在肥料表面交联成膜，致密的膜层可以保证水分和营养成分不至于很快地释放，而氧化淀粉的被逐步分解(降解)又能够使水分和养分逐步地释放出来，喷洒乳液后的粉状肥料也可以通过冷压造粒形成粒状而更利于缓释效果的发挥；

(4)观察混合机内物料混合良好、色泽均匀即可出料，定量包装或输送至造粒机造粒。

所述的天然土质材料包括膨润土、海泡石或坡缕石之一种或一种以上组合材料。

所述的专用处理液由以下重量比的组分组成：硫酸∶氟磷酸钙3Ca₃(PO₄)2CaF₂∶磷石膏CaSO₄·2H₂O∶水∶秸秆粉∶氮肥化合物的重量配比为1.5～2.3∶0.4～1.0∶0.5～1.3∶1.4～2.8∶0.6～0.9∶0.4～2.2，专用处理液的制备方法为将15～25kg氟磷酸钙加到30～45kg水中，搅拌均匀，加80～100kg 93％的硫酸于95±5℃反应35～45min，再加入磷石膏20～30kg，氨水80～100kg和秸秆粉25～35kg，继续反应1h，待反应温度下降到70±5℃，pH升至4.0±0.2，加水40～60kg，搅拌混合均匀即可得到专用处理液。

所述的适度发酵是指：发酵前物料初始粒度为30～70mm，初始碳氮比为28～32∶1，含水量为50％～60％，初始有机质含量20％～80％，必要条件为发酵完成后的发芽指数大于80％。

经过处理后的土质材料中富含的蒙脱土纳米尺度的结构片层间形成了良好的“刚性柱撑”，具有1-2μm的层间距和比表面，为肥效分子、微生物、水分等的着床提供了一个很好的微空间，具有良好的土壤固粒结构构形因子水平以及层间距和比表面，为蓄水、蓄肥和水肥缓释提供了基础条件；经过适度发酵的菌渣具有改善土壤团粒结构与保水性，与厩肥，绿肥，洗泥煤等配制成肥料，而加入有机硅改性丙烯酸酯乳液及交联剂，在肥料表面(颗粒或粉状)形成一层致密的憎水膜，赋予肥料表面以憎水作用。

本发明选用经过适度发酵、具有改善土壤团粒结构与保水性能的菌渣作为主要原料，由于菌类和植物对养分需求的差异，导致菌渣中含有大量未被利用的养分，在食用菌采摘收获后遭到废弃、造成污染；采用创造良好的温度、湿度等条件，选用菌种和翻抛进行适度发酵的方式，可以使废弃的菌渣具有改善土壤团粒结构以及保水的功能，且其内的有机质适量的转化为植物生长所需的腐殖酸，转化成为可供植物吸收的营养成分。

本发明选用的有机硅改性丙烯酸酯乳液为市面上易购得的硅丙乳液。

同时在发酵过程中通过调整湿度的方式加入了适量的无机氮(尿素等，1％-10％)以调节碳氮比，经过发酵过程中微生物的代谢从而实现无机氮的有机化转变。

在发酵过程中还加入工业粉煤灰与洗泥煤实现发酵过程pH值的调节以及肥料的微量元素的平衡，洗煤泥中含有腐植酸及适量微量元素。

以下是本发明的对比试验

(一)与普通非缓释肥的电导检测值对比

表一：本发明的主要原料表一

序号	原料名称	单位	数量
				1	纳米土质材料膨润土	kg	18
2	菌渣	kg	12
				3	厩肥	kg	20
4	绿肥	kg	14
				5	洗煤泥	kg	15
6	氮磷钾肥	kg	9

表二：本发明的主要原料表二

序号	原料名称	单位	数量
				1	纳米土质材料膨润土	kg	16
2	菌渣	kg	12
				3	厩肥	kg	22
4	绿肥	kg	14
				5	洗煤泥	kg	15
6	氮磷钾肥	kg	9

表三：本发明的主要原料表三

序号	原料名称	单位	数量
				1	纳米土质材料膨润土	kg	16
2	菌渣	kg	12
				3	厩肥	kg	22
4	绿肥	kg	14
				5	洗煤泥	kg	16
6	氮磷钾肥	kg	8

图1、图2和图3分别是表1、表2和表3所列条件下本发明所述的缓释肥与普通非缓释肥电导检测对比，虽然表一、表二、表三中使用的组分配比有所不同，但是电导特性反映出的缓释特征是基本相同的(见图1、图2、图3)，从图中显示可以看出，缓释肥比普通非缓释肥的养肥释放速度明显较慢，在3h时普通肥的电导检测值开始大幅增加，到约12h达到峰值并保持稳定；而本发明所得缓释肥总体电导上升呈缓慢增加趋势，并在48h时减缓增加，因而，相对于一般肥料，本发明在不同的配比时仍然能够保持较为明显的缓释功能。

(二)花生种植试验

在河南南阳宛城区瓦店镇东湾村、唐河县工业区、唐河县苍台镇于湾村等处共计约1000余亩的花生种植试验，施用本新型缓释肥与通用复合肥对比发现，本新型缓释肥试验地比对照地的花生生长势旺，叶片厚绿，茎部粗壮，根部肥大，须根多、病害少，产量结果如表四：

表四：不同试验地使用本缓释肥与传统肥料的增长对比试验

(三)西瓜种植试验

在徐州市农业科学院试验田进行的西瓜种植试验表明，施用本缓释肥能显著提高西瓜产量以及改善西瓜的品质。试验处理设置面积16.8m2，每小区44株，株距60cm，大行距80cm，小行距60cm，选取西瓜品种为庆发特早红和京欣一号，施肥方案如表五：

表五：I、II、III、IV、V试验田的施肥方案

处理编号	施肥方案
		I	本缓释肥100kg/667m2
II	硫酸钾型复合肥50kg/667m²
		III	鸡粪2000kg/667m²
IV	本缓释肥50kg/667m²+硫酸钾型复合肥25kg/667m²
		V	鸡粪1000kg/667m²+硫酸钾型复合肥25kg/667m²

果实成熟时，统计小区产量，每小区随机挑取6瓜，进行单果重、小区产量、果型指数、可溶性固形物含量测定，结果如表六和表七所示：

表六：I、II、III、IV、V试验田的两种西瓜产量统计表

表七：I、II、III、IV、V试验田的两种西瓜品值统计表

试验表明，本发明对西瓜的产量以及品值有着明显的提高。

(四)小麦试验

在四川仁寿作的小麦试验，在用本新型缓释肥的小麦地里和使用等量高浓度复合肥的地里，随机抽取1平方米面积，抽样结果如表八：

表八：本发明与高浓度复合肥的试验对比

用本新型缓释肥的地里比使用等量高浓度复合肥小麦增产165％，增产效果十分明显。

(五)水稻试验

在云南昆明用本新型缓释肥与高浓度的水稻专用复合肥进行了同田对比水稻生产示范试验，同样很好地显示出明显的优势。

生产示范试验面积：九亩

株行距：11cm×17cm

亩种植：35650丛

亩用肥料：示范试验组用本新型缓释肥50公斤

对照组用普钙50公斤加高浓度的水稻专用复合肥40公斤

表九：本发明50公斤与普钙50公斤加高浓度的水稻专用复合肥40公斤的试验对比

表九所示的示范试验结果表明：在投入相当的情况下，使用本新型缓释肥较之高浓度专用复合肥，水稻亩产量提高了21.55％；由于本新型缓释肥氮磷钾总养分远低于高浓度复合肥，养分流失少、利用率高，对环境保护和节约能源作用明显。

(六)在烤烟上的应用

烤烟是云南省最重要的经济作物。通过田间试验，结果表明：施用本新型缓释肥的烟株根系发达，根幅、根重、根数都明显优于对照，成熟期烟株群体整齐度好，中部和上二棚烟叶中干物质累积明显增加，特别是能明显促进上部烟叶的生长，但烟叶的内在品质没有下降。成熟烟叶烘烤后，中部烟叶、上二棚烟叶的单叶重以及上二棚烟叶的大小也明显大于对照。

施用本新型缓释肥有利于培育烟壮苗，对照组的烟株有明显的“还苗现象”，而经本新型缓释肥处理过的烟株生长势好，无“还苗现象”，有利于烤烟叶中上部烟叶中干物质的积累。

本新型缓释肥施用后，烟株中部烟叶和上部的叶片变大，叶长分别增加2～7cm和1.8～7cm，叶宽分别增加0.5～2cm和0.4～1.8cm，干物质积累多，单叶重分别增加1.5～3.5克和1.2～4克。

烤烟化学成分分析结果表明，施用本新型缓释肥的各处，烟碱含量不同程度的高于对照，特别是陆良点的烟碱含量明显高于对照。中部烟叶烟碱含量最高达4.33，比对照提高了0.32～1.54％，上部烟叶最高达5.12％，提高了0.32～0.55％，符合优质烤烟标准。

由此可见，本发明提供的一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥及其制备方法，以有机肥料为基础，选择经过处理后的纳米土质材料为载体，并选择经过适度发酵后具有改善土壤团粒结构与保水性能的菌渣等成分配制成肥料，其纳米土质材料以及极大的层间距和比表面特征可以很好地实现水、肥在载体间的吸附，为肥料的长效缓释提供了基础，所加入的淀粉和硅丙乳液可以为肥料带来可降解性，赋予肥料表面疏水性，从而能够控制水分、养分的释放或溶出，对农作物有着较为明显的增产效果，对农产品的品质有着很好的促进作用。

附图说明

图1为表一原料配比条件下本发明所述的缓释肥与普通非缓释肥电导检测对比

图2为表二原料配比条件下本发明所述的缓释肥与普通非缓释肥电导检测对比

图3为表三原料配比条件下本发明所述的缓释肥与普通非缓释肥电导检测对比

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1，一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，它由以下重量比的组分组成：纳米土质材料18，适度发酵菌渣12，适度发酵厩肥20，适度发酵绿肥14，洗煤泥15，氮磷钾肥9，氧化淀粉5，有机硅改性丙烯酸酯乳液10，交联剂0.02。

所述的适度发酵菌渣发酵前由以下重量比的组分组成：废弃菌渣70，菌种3，粉煤灰0.5，有机氮源9，辅助物料17.5。

所述的交联剂为硼砂。

所述的菌种为酵素菌。

所述的辅助物料为秸秆。

(1)原料的预处理

①菌渣的发酵，将前述重量比的废弃菌渣、菌种、粉煤灰、氮源、辅助物料均匀混合，然后进行条跺型二次发酵，发酵的时间为28天，堆体最高温度为58℃，发芽指数为90％，得到适度发酵的菌渣；

②土质材料的处理，采用处理液对天然土质材料进行处理，处理方案为将天然土质材料进行烘干粉碎至200目筛，加水，使固液比达到1∶4，搅拌并加入专用处理液，加热至110℃，控制pH为4.6继续搅拌1h，然后用硫酸调整pH至4.2，在天然土质材料富含的蒙脱土纳米尺度的结构片层间进行插层置换反应所获得纳米土质材料，过滤干燥粉碎即得到纳米土质材料；

③其它有机原料的发酵，将厩肥、绿肥进行条跺型二次发酵，发酵的时间为28天，堆体最高温度为60℃，发芽指数为85％，得到适度发酵厩肥和适度发酵绿肥；

(2)将前述重量比的纳米土质材料、适度发酵菌渣、适度发酵厩肥、适度发酵绿肥、洗煤泥、氮磷钾肥、氧化淀粉依次加入到混合机中，混合6分钟；

(3)将前述重量比的交联剂加入有机硅改性丙烯酸酯乳液中，并喷洒入上述混合均匀的物料中；

所述的天然土质材料为膨润土。

所述的专用处理液由以下重量比的组分组成：硫酸∶氟磷酸钙3Ca₃(PO₄)2CaF₂∶磷石膏CaSO₄·2H₂O∶水∶秸秆粉∶氮肥化合物的重量配比为2.2∶0.9∶1.2∶2.7∶0.7∶0.4。实施例2，一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，它由以下重量比的组分组成：纳米土质材料16，适度发酵菌渣12，适度发酵厩肥22，适度发酵绿肥14，洗煤泥15，氮磷钾肥9，氧化淀粉5，有机硅改性丙烯酸酯乳液10，交联剂0.02。

所述的适度发酵菌渣发酵前由以下重量比的组分组成：废弃菌渣75，菌种1，粉煤灰1.5，无机氮源5，辅助物料17.5。

所述的交联剂为氧化锌。

所述的菌种为酵素菌。

所述的辅助物料为锯末。

(1)原料的预处理

①菌渣的发酵，将前述重量比的废弃菌渣、菌种、粉煤灰、氮源、辅助物料均匀混合，然后进行条跺型二次发酵，发酵的时间为25天，堆体最高温度为60℃，发芽指数为89％，得到适度发酵的菌渣；

②土质材料的处理，采用处理液对天然土质材料进行处理，处理方案为将天然土质材料进行烘干粉碎至300目筛，加水，使固液比达到1∶6，搅拌并加入专用处理液，加热至120℃，控制pH为5.3继续搅拌2h，然后用硫酸调整pH至4.8，在天然土质材料富含的蒙脱土纳米尺度的结构片层间进行插层置换反应所获得纳米土质材料，过滤干燥粉碎即得到纳米土质材料；

③其它有机原料的发酵，将厩肥、绿肥进行条跺型二次发酵，发酵的时间为25天，堆体最高温度为58℃，发芽指数为90％，得到适度发酵厩肥和适度发酵绿肥；

(2)将前述重量比的纳米土质材料、适度发酵菌渣、适度发酵厩肥、适度发酵绿肥、洗煤泥氮磷钾肥、氧化淀粉依次加入到混合机中，混合5分钟；

所述的天然土质材料为海泡石。

所述的专用处理液由以下重量比的组分组成：硫酸∶氟磷酸钙3Ca₃(PO₄)2CaF₂∶磷石膏CaSO₄·2H₂O∶水∶秸秆粉∶氮肥化合物的重量配比为2.1∶0.6∶0.8∶1.7∶0.9∶2.2。实施例3，一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，它由以下重量比的组分组成：纳米土质材料16，适度发酵菌渣22，适度发酵厩肥22，适度发酵绿肥14，洗煤泥16，氮磷钾肥8，氧化淀粉5，有机硅改性丙烯酸酯乳液10，交联剂0.02。

所述的适度发酵菌渣发酵前由以下重量比的组分组成：废弃菌渣80，菌种3，粉煤灰2，有机氮源2，辅助物料13。

所述的交联剂为硼砂和氧化锌的组合材料。

所述的菌种为酵素菌。

所述的辅助物料为秸秆和鸡粪的组合材料。

(1)原料的预处理

①菌渣的发酵，将前述重量比的废弃菌渣、菌种、粉煤灰、氮源、辅助物料均匀混合，然后进行条跺型二次发酵，发酵的时间为30天，堆体最高温度为55℃，发芽指数为88％，得到适度发酵的菌渣；

②土质材料的处理，采用处理液对天然土质材料进行处理，处理方案为将天然土质材料进行烘干粉碎至100目筛，加水，使固液比达到1∶2.5，搅拌并加入专用处理液，加热至100℃，控制pH为7.4继续搅拌1.5h，然后用硫酸调整pH至4.5，在天然土质材料富含的蒙脱土纳米尺度的结构片层间进行插层置换反应所获得纳米土质材料，过滤干燥粉碎即得到纳米土质材料；

③其它有机原料的发酵，将厩肥、绿肥进行条跺型二次发酵，发酵的时间为30天，堆体最高温度为57℃，发芽指数为87％，得到适度发酵厩肥和适度发酵绿肥；

(2)将前述重量比的纳米土质材料、适度发酵菌渣、适度发酵厩肥、适度发酵绿肥、洗煤泥、氮磷钾肥、氧化淀粉依次加入到混合机中，混合5分钟；

(3)将前述重量比的交联剂份加入有机硅改性丙烯酸酯乳液中，并喷洒入上述混合均匀的物料中；

所述的天然土质材料为坡缕石。

所述的专用处理液由以下重量比的组分组成：硫酸∶氟磷酸钙3Ca₃(PO₄)2CaF₂∶磷石膏CaSO₄·2H₂O∶水∶秸秆粉∶氮肥化合物的重量配比为1.8∶0.7∶1.2∶2.4∶0.8∶1.5。实施例4，一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，它由以下重量比的组分组成：纳米土质材料15，适度发酵菌渣15，适度发酵厩肥18，适度发酵绿肥15，洗煤泥20，氮磷钾肥8，氧化淀粉5，有机硅改性丙烯酸酯乳液10，交联剂0.02。

所述的适度发酵菌渣发酵前由以下重量比的组分组成：废弃菌渣60，菌种2，粉煤灰2，无机氮源10，辅助物料26。

所述的交联剂为硼砂。

所述的菌种为酵素菌。

所述的辅助物料为秸秆、锯末和木屑的组合材料。

(1)原料的预处理

①菌渣的发酵，将前述重量比的废弃菌渣、菌种、粉煤灰、氮源、辅助物料均匀混合，然后进行条跺型二次发酵，发酵的时间为25天，堆体最高温度为61℃，发芽指数为85％，得到适度发酵的菌渣；

②土质材料的处理，采用处理液对天然土质材料进行处理，处理方案为将天然土质材料进行烘干粉碎至200目筛，加水，使固液比达到1∶3，搅拌并加入专用处理液，加热至80℃，控制pH为7.2继续搅拌0.5h，然后用硫酸调整pH至5.0，在天然土质材料富含的蒙脱土纳米尺度的结构片层间进行插层置换反应所获得纳米土质材料，过滤干燥粉碎即得到纳米土质材料；

③其它有机原料的发酵，将厩肥、绿肥进行条跺型二次发酵，发酵的时间为25天，堆体最高温度为64℃，发芽指数为88％，得到适度发酵厩肥和适度发酵绿肥；

所述的天然土质材料为膨润土和海泡石的组合材料。

所述的专用处理液由以下重量比的组分组成：硫酸∶氟磷酸钙3Ca₃(PO₄)2CaF₂∶磷石膏CaSO₄·2H₂O∶水∶秸秆粉∶氮肥化合物的重量配比为1.5∶1∶0.5∶2.8∶0.6∶1.8。实施例5，一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，它由以下重量比的组分组成：纳米土质材料20，适度发酵菌渣10，适度发酵厩肥22，适度发酵绿肥10，洗煤泥15，氮磷钾肥12，氧化淀粉5，有机硅改性丙烯酸酯乳液10，交联剂0.02。

所述的适度发酵菌渣发酵前由以下重量比的组分组成：废弃菌渣68，菌种2，粉煤灰1.5，有机氮源1，辅助物料27.5。

所述的交联剂为硼砂和氧化锌的组合材料。

所述的菌种为酵素菌。

所述的辅助物料为秸秆、锯末、木屑和鸡粪的组合材料。

(1)原料的预处理

①菌渣的发酵，将前述质量比的废弃菌渣、菌种、粉煤灰、氮源、辅助物料均匀混合，然后进行条跺型二次发酵，发酵的时间为30天，堆体最高温度为63℃，发芽指数为92％，得到适度发酵的菌渣；

②土质材料的处理，采用处理液对天然土质材料进行处理，处理方案为将天然土质材料进行烘干粉碎至200目筛，加水，使固液比达到1∶5，搅拌并加入专用处理液，加热至90℃，控制pH为5.6继续搅拌2h，然后用硫酸调整pH至4.9，在天然土质材料富含的蒙脱土纳米尺度的结构片层间进行插层置换反应所获得纳米土质材料，过滤干燥粉碎即得到纳米土质材料；

③其它有机原料的发酵，将厩肥、绿肥进行条跺型二次发酵，发酵的时间为30天，堆体最高温度为62℃，发芽指数为88％，得到适度发酵厩肥和适度发酵绿肥；

所述的天然土质材料为膨润土、海泡石和坡缕石的组合材料。

所述的专用处理液由以下重量比的组分组成：硫酸∶氟磷酸钙3Ca₃(PO₄)2CaF₂∶磷石膏CaSO₄·2H₂O∶水∶秸秆粉∶氮肥化合物的重量配比为2.3∶0.4∶1.3∶1.4∶0.9∶1.9。

Claims

1.一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，其特征在于：它由以下重量比的组分组成：纳米土质材料15~20，适度发酵菌渣10~15，适度发酵厩肥18~22，适度发酵绿肥10~15，洗煤泥15~20，氮磷钾肥8~12，氧化淀粉5，有机硅改性丙烯酸酯乳液10，交联剂0.02。

2.根据权利要求1所述的一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，其特征在于：所述的适度发酵菌渣发酵前由以下重量比的组分组成：废弃菌渣60~80：菌种1~3：粉煤灰0.5~2：有机或无机氮源1~10：辅助物料5~30。

3.根据权利要求1所述的一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，其特征在于：所述的交联剂包括硼砂或氧化锌之一种或一种以上组合材料。

4.根据权利要求2所述的一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，其特征在于：所述的菌种为酵素菌。

5. 根据权利要求2所述的一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，其特征在于：所述的辅助物料是指能调节初始碳氮比或有利于疏松的物料，包括秸秆、锯末、木屑、鸡粪之一种或一种以上组合材料。

6. 如权利要求1所述的一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）原料的预处理；

①菌渣的发酵，将前述重量比的废弃菌渣、菌种、粉煤灰、有机或无机氮源、辅助物料均匀混合，然后进行发酵，发酵的时间为25~30天，堆体温度不超过65℃，发芽指数大于80%，得到适度发酵的菌渣；

②土质材料的处理，将天然土质材料进行烘干、粉碎过100~300目筛，加水，使固液比达到1：2.5~6，搅拌并加入专用处理液，加热至80~120℃，控制pH为4.6~7.4继续搅拌0.5~2.0h，然后用硫酸调整pH至4.2~5，在天然土质材料富含的蒙脱土纳米尺度的结构片层间进行插层置换反应所获得纳米土质材料，过滤、干燥、粉碎即得到纳米土质材料；

③其它有机原料的发酵，将厩肥、绿肥进行发酵，发酵的时间为25~30天，堆体温度不超过65℃，发芽指数大于80%，得到适度发酵厩肥和适度发酵绿肥；

（2）将前述重量比的纳米土质材料、适度发酵菌渣、适度发酵厩肥、适度发酵绿肥、洗煤泥、氮磷钾肥、氧化淀粉依次加入到混合机中，混合5~6分钟；

（3）将前述重量比的交联剂加入有机硅改性丙烯酸酯乳液中，并喷洒入上述混合均匀的物料中；

（4）观察混合机内物料混合良好、色泽均匀即可出料，定量包装或输送至造粒机造粒。

7. 根据权利要求6所述的一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥的制备方法，其特征在于：所述的天然土质材料包括膨润土、海泡石或坡缕石之一种或一种以上组合材料。

8. 根据权利要求6所述的一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥的制备方法，其特征在于：所述的专用处理液由以下重量比的组分组成：硫酸：氟磷酸钙3Ca₃（PO₄）2CaF₂：磷石膏CaSO₄·2H₂O：水：秸秆粉：氮肥化合物的重量配比为1.5~2.3：0.4~1.0：0.5~1.3：1.4~2.8：0.6~0.9：0.4~2.2。

9. 根据权利要求6所述的一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥的制备方法，其征在于：所述的适度发酵是指：发酵前物料初始粒度为30~70mm，初始碳氮比为28~32：1，含水量为50%~60%，初始有机质含量20%~80%，发酵完成后的发芽指数大于80%。