CN102211963B

CN102211963B - 一种海藻缓释颗粒肥、其制备方法和用途

Info

Publication number: CN102211963B
Application number: CN2011100361400A
Authority: CN
Inventors: 汤洁; 严国富
Original assignee: BEIJING LEILI AGRICULTURAL Co Ltd
Current assignee: BEIJING LEILI MARINE BIOINDUSTRY INC.
Priority date: 2011-02-11
Filing date: 2011-02-11
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2031-02-11
Also published as: CN102211963A

Abstract

本发明提供了一种海藻缓释颗粒肥，该海藻缓释颗粒肥自内向外包含以下4层组分：1)芯层；2)脲醛树脂层；3)腐植酸层；4)海藻酸钙海藻酸胶层。此外，本发明还提供了该海藻缓释颗粒肥的制备方法和用途。

Description

一种海藻缓释颗粒肥、其制备方法和用途

技术领域

本发明属于复合肥料领域。具体而言，本发明涉及一种具有缓控释放效果的海藻缓释颗粒肥、其制备方法及用途。

背景技术

近年来，我国相继开发出一系列缓控释肥新产品：如矿物包膜肥、含DCD的长效碳铵、涂层尿素、包裹型复合肥Luxecote、胶粘肥料、亲水性聚合物肥料以及废塑料膜包膜肥等，其中用亲水性聚合物作为水、肥载体的方法已引起了国际上的极大的关注，但以上缓控释肥仍存在许多不足：生产成本太高、工艺复杂、缓控释性能不稳定或缓控释材料在土壤中难生物降解，从而限制缓控释肥料的推广应用。因此开发新型、高效、廉价的控释材料已成为目前研究的关键，现在控释材料的研究已逐渐从无机物转向有机物，特别是一些高分子聚合物由于具有控释效果好，易降解，无污染而成为研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种复配的海藻缓释颗粒肥，该肥料不但控释效果好，易降解，无污染，而且还提供海藻提取物及腐植酸。

本发明的另一个目的是提供所述海藻缓释颗粒肥的制备方法。

本发明的再一个目的在于提供该海藻缓释颗粒肥在进一步制备缓控释肥产品中的用途。

用于实现上述目的的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种海藻缓释颗粒肥，该颗粒肥自内向外包含以下4层组分：

1)芯层；

2)脲醛树脂层；

3)腐植酸层；

4)海藻酸钙海藻酸胶层。

其中，所述芯层包含氮、磷、钾及微量元素。

优选地，所述海藻缓释颗粒肥所包含的组分及其重量百分比为：海藻酸钙海藻酸胶10～20％，腐植酸10～20％，脲醛树脂10～20％，磷酸一铵10～15％，尿素15～25％，硫酸钾15～20％，微量元素1～2％。

另一方面，本发明还提供上述海藻缓释颗粒肥的制备方法，该方法包括以下步骤：

1)将海藻原料处理成海藻酸钙海藻酸胶；

2)将步骤1)获得的海藻酸钙海藻酸胶与腐植酸、脲醛树脂作为三层包膜，以磷酸一铵、尿素、硫酸钾、硫酸亚铁和/或其他微量元素作为芯层，经过以下步骤进行制备：

a.芯层原料经粉碎、喷水、圆盘造粒形成粗糙的圆形小粒；

b.在步骤a获得的粗糙圆形小粒上加入脲醛树脂，喷水、圆盘造粒形成光滑包膜小粒；

c.在步骤b获得的光滑包膜小粒外面加入腐植酸粉，喷水、圆盘造粒又形成粗糙的圆形小粒；

d.在步骤c获得的粗糙圆形小粒表面加入海藻酸钙海藻酸胶，喷水、圆盘造粒再次形成光滑的包膜小粒；最终由内而外分别形成芯层、脲醛树脂层、腐植酸层、海藻酸钙海藻酸胶层的四层的缓释颗粒，最后经过烘干、过1-4.75mm网筛，即得到产品。

其中，上述步骤1)进一步包括以下操作：

其中，该海藻酸钙海藻酸胶通过以下步骤制备：

1-1)将海藻原料粉碎至1×1-4×4cm；

1-2)制备浓度为0.05-0.2mol/L的碳酸钠溶液；

1-3)使步骤1-1)获得的海藻与步骤1-2)获得的碳酸钠溶液按照重量比为1∶3-1∶11形成混合物；

1-4)在搅拌下和55-100℃，使步骤1-3)获得的混合物中的海藻在碳酸钠作用下降解1-6小时，冷却至常温，离心，得到上清液；

1-5)向步骤1-4)的上清液中加入氯化钙，上清液与氯化钙的重量比为100∶1-200∶1，制备得到海藻酸钙海藻酸胶，离心、烘干待用。

优选地，上述方法中采用的海藻原料为天然野生或人工养殖的海藻。

进一步优选地，所述海藻原料为淡干海带、干马尾藻和干裙带菜中的一种或多种。

再一方面，本发明还提供上述海藻缓释颗粒肥在制备缓控释肥产品中的用途。

以下是本发明的详细描述：

本发明所提供的海藻缓释颗粒肥，属于复合肥料领域。它以天然野生或人工养殖海藻经处理用其有效成分海藻酸钙海藻酸胶，腐植酸，脲醛树脂作为三层包膜而成缓释颗粒肥，形成四层，依次是芯层、脲醛树脂层、腐植酸层、海藻胶海藻酸钙层，芯层主要是氮磷钾及微量元素。各组分的重量百分比为：海藻酸钙海藻酸胶10-20％、腐植酸10-20％、脲醛树脂10-20％、磷酸一铵10-15％、尿素15-25％、硫酸钾15-20％、微量元素1-2％。

在这种海藻有机颗粒肥中，各组份的有效成分分别为：海藻提取物活性物质海藻酸钙海藻酸胶高达20％，其不但可以增加植物的营养，同时具有防病、驱虫、增产的功效；腐植酸中有机质有效成分20％，它能够改良土壤，提高土壤团粒结构、消除板结；脲醛树脂中氮含量高达6％，它能够缓慢释放氮含量，持续满足作物生长的需求，减少养分流失；磷酸一铵、尿素、硫酸钾总养分高达26％(N+K₂O+P₂O₅)，能够满足作物各种养分的需求，尤其对作物后期生长非常有利；微量元素含量为2％，能够补充作物所需的微量元素，促进作物全面生长。

与现有技术相比，本发明的海藻缓释颗粒肥还具有以下技术效果：

首先，海藻提取物含有天然活性物质，它能够调节植物的生长，具有较强的保水作用；海藻酸对土壤中的重金属有钝化作用，阻止作物对重金属离子的吸收；腐植酸能改变化肥特性；改良土壤结构；刺激作物的生理代谢；增强作物抗逆特性；改善作物子实质量。

此外，本肥能够控制含量的释放速度，使肥效释放分为四个阶段：第一个阶段主要是海藻酸钙海藻酸胶提供海藻酸和钾，肥效大约持续20-30天；第二阶段主要是腐植酸提供腐植酸和钾，肥效大约持续15-20天；第三阶段主要是脲醛树脂提供氮，肥效大约持续30-40天；第四阶段主要是提供氮磷钾及微量元素，肥效大约持续10-15天；四个阶段肥效能够持续75-105天，不但减少养分的流失，避免二次污染，而且在效益上可以提高养分利用率(20-30％)，降低了农业成本。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例：

图1为本发明的海藻缓释颗粒肥的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为常规商店购买得到。

缓释肥肥效的检测执行HG/T 3931-2007标准。其中具体方法是取试样10g(称准至0.01g)放入100目尼龙纱网做成的小袋中，封口后，将小袋放入250ml玻璃瓶或塑料瓶中，加入200ml水，加盖密封，分别置于25℃或40℃的生化恒温培养箱中，取样时间为24小时、第三天、五天、七天、10天、14天、28天、42天、56天、84天、112天、140天、168天。以后取样的时间间隔为28天、直至累积养分溶出率达80％以上视为释放完全。取样时，将上下颠倒三次，使瓶内的液体浓度一致，一如250ml容量瓶，冷却至室温后定容至刻度，以备测定养分用。然后，向装有试料小袋的瓶中再加入200ml水，加盖密封后放入生化恒温培养箱继续培养。

实施例1：

原料名称重量百分比(％) 原料名称重量百分比(％)

海藻酸钙海藻酸胶 20 脲醛树脂 20

磷酸一铵 10 腐植酸 18

尿素 15 硫酸钾 15

七水硫酸亚铁 2

原料海藻酸钙海藻酸胶通过以下步骤制备：

1)将海藻原料粉碎至2×2cm；

2)向990公斤水中加入碳酸钠10公斤，使得碳酸钠浓度达到0.0943mol/L；

3)向步骤1)获得的海藻180公斤中加入步骤2)获得的碳酸钠溶液1000公斤形成混合物；

4)在搅拌下和85℃，使步骤3)获得的混合物降解4小时，冷却至常温，离心，得到上清液800公斤；

5)将步骤4)的上清液，加入氯化钙4公斤，制备得到海藻酸钙海藻酸胶，离心、烘干待用。

海藻颗粒缓释肥的制造过程如下：

1)芯层原料磷酸一铵100公斤、尿素150公斤、硫酸钾150公斤、七水硫酸亚铁20公斤，经粉碎、喷水、圆盘造粒形成粗糙的圆形小粒；

2)在粗糙圆形小粒上加入脲醛树脂200公斤，喷水、圆盘造粒，形成光滑包膜小粒；

3)在光滑包膜小粒外面加入腐植酸粉180公斤，喷水、圆盘造粒，又形成粗糙的圆形小粒；

4)在粗糙圆形小粒表面加入海藻酸钙海藻酸胶200公斤，喷水、圆盘造粒再次形成光滑的包膜小粒；最终由内而外分别形成芯层、脲醛树脂层、腐植酸层、海藻酸钙海藻酸胶层的四层的缓释颗粒，

5)最后经过烘干机烘干1.5小时、烘至水份为2.5％，过1-4.75mm网筛，即得到产品。

此样品按照HG/T 3931-2007标准检测，海藻酸钙海藻酸胶层的海藻酸溶出时间为28天，腐植酸层腐植酸溶出时间为18天，脲醛树脂层的氮含量溶出时间为35天，芯层的各含量溶出时间为10天，总共肥效时间为91天。

实施例2：

原料名称重量百分比(％) 原料名称重量百分比(％)

海藻酸钙海藻酸胶 15 脲醛树脂 15

磷酸一铵 15 腐植酸 20

尿素 18 硫酸钾 16

七水硫酸锌 1

原料海藻酸钙海藻酸胶通过以下步骤制备：

1)将海藻原料粉碎至3×3cm；

2)向980公斤水中加入碳酸钠20公斤，使得碳酸钠浓度达到0.1887mol/L；

3)向步骤1)获得的海藻200公斤加入步骤2)获得的碳酸钠溶液1000公斤形成混合物；

4)在搅拌下和85℃，将步骤3)获得的混合物降解4小时，冷却至常温，离心，得到上清液850公斤；

5)将步骤4)的上清液，加入氯化钙6公斤，制备得到海藻酸钙海藻酸胶，离心、烘干待用。

海藻颗粒缓释肥的制造过程如下：

1)芯层原料磷酸一铵150公斤、尿素180公斤、硫酸钾160公斤、七水硫酸锌10公斤，经粉碎、喷水、圆盘造粒形成粗糙的圆形小粒；

2)在粗糙圆形小粒上加入脲醛树脂150公斤，喷水、圆盘造粒，形成光滑包膜小粒；

3)在光滑包膜小粒外面加入腐植酸粉200公斤，喷水、圆盘造粒，又形成粗糙的圆形小粒；

4)在粗糙圆形小粒表面加入海藻酸钙海藻酸胶150公斤，喷水、圆盘造粒再次形成光滑的包膜小粒；最终由内而外分别形成芯层、脲醛树脂层、腐植酸层、海藻酸钙海藻酸胶层的四层的缓释颗粒，

5)最后经过烘干机烘干2小时、烘至水份为2.3％，过1-4.75mm网筛，即得到产品。

此样品按照HG/T 3931-2007标准检测，海藻酸钙海藻酸胶层的海藻酸溶出时间为24天，腐植酸层腐植酸溶出时间为20天，脲醛树脂层的氮含量溶出时间为30天，芯层的各含量溶出时间为12天，总共肥效时间为86天。

实施例3：

原料名称重量百分比(％) 原料名称重量百分比(％)

海藻酸钙海藻酸胶 10 脲醛树脂 18

磷酸一铵 13 腐植酸 20

尿素 18 硫酸钾 20

一水硫酸锰 1

原料海藻酸钙海藻酸胶通过以下步骤制备：

1)将海藻原料粉碎至4×4cm；

2)向985公斤水中加入碳酸钠15公斤，使得碳酸钠浓度达到0.1415mol/L；

3)向步骤1)获得的海藻150公斤加入步骤2)获得的碳酸钠溶液1000公斤形成混合物；

5)将步骤4)的上清液，加入氯化钙5公斤，制备得到海藻酸钙海藻酸胶，离心、烘干待用。

海藻颗粒缓释肥的制造过程如下：

1)芯层原料磷酸一铵130公斤、尿素180公斤、硫酸钾200公斤、一水硫酸锰10公斤，经粉碎、喷水、圆盘造粒形成粗糙的圆形小粒；

2)在粗糙圆形小粒上加入脲醛树脂180公斤，喷水、圆盘造粒，形成光滑包膜小粒；

4)在粗糙圆形小粒表面加入海藻酸钙海藻酸胶100公斤，喷水、圆盘造粒再次形成光滑的包膜小粒；最终由内而外分别形成芯层、脲醛树脂层、腐植酸层、海藻酸钙海藻酸胶层的四层的缓释颗粒，

5)最后经过烘干机烘干2.5小时、烘至水份为2.0％，过1-4.75mm网筛，即得到产品。

此样品按照HG/T 3931-2007标准检测，海藻酸钙海藻酸胶层的海藻酸溶出时间为20天，腐植酸层腐植酸溶出时间为20天，脲醛树脂层的氮含量溶出时间为38天，芯层的各含量溶出时间为14天，总共肥效时间为92天。

Claims

1.一种海藻缓释颗粒肥，其特征在于，所述海藻缓释颗粒肥自内向外包含以下4层组分：

1）芯层；

2）脲醛树脂层；

3）腐植酸层；

4）海藻酸钙海藻酸胶层，

所述芯层包含氮、磷、钾及微量元素，并且所述海藻缓释颗粒肥所包含的组分及其重量百分比为：

海藻酸钙海藻酸胶10~20%，腐植酸10~20%，脲醛树脂10~20%，磷酸一铵10~15％，尿素15~25%，硫酸钾15~20%，微量元素1~2％。

2.根据权利要求1所述的海藻缓释颗粒肥的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

1）将海藻原料处理成海藻酸钙海藻酸胶；

2）将步骤1）获得的海藻酸钙海藻酸胶与腐植酸、脲醛树脂作为三层包膜，以磷酸一铵、尿素、硫酸钾、硫酸亚铁和/或其他微量元素作为芯层，经过以下步骤进行制备：

a.芯层原料经粉碎、喷水、圆盘造粒形成粗糙的圆形小粒；

b.在步骤a获得的粗糙圆形小粒上加入脲醛树脂,喷水、圆盘造粒形成光滑包膜小粒；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1）进一步包括以下步骤：

1-1）将海藻原料粉碎至1×1-4×4cm；

1-2）制备浓度为0.05-0.2mol/L的碳酸钠溶液；

1-3）将步骤1-1）获得的海藻与步骤1-2）获得的碳酸钠溶液按照重量比为1:3-1:11形成混合物；

1-4）在搅拌下和55-100℃，使步骤1-3）获得的混合物中的海藻在碳酸钠作用下降解1-6小时，冷却至常温，离心，得到上清液；

1-5）向步骤1-4）的上清液中加入氯化钙，上清液与氯化钙的重量比为100:1-200:1，制备得到海藻酸钙海藻酸胶，离心、烘干待用。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述海藻原料为天然野生或人工养殖的海藻。

5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述海藻原料为淡干海带、干马尾藻和干裙带菜中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的海藻缓释颗粒肥在制备缓控释肥产品中的用途。