CN104030836A - 一种可降解缓释型肥料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可降解缓释型肥料及其制备方法，该可降解缓释型肥料包括易溶性氮素颗粒肥料、包裹在颗粒肥料外的内质型缓释层以及包裹在内质型缓释层外的天然油脂膜层；所述的易溶性氮素为游离氨基酸、胺盐以及酰胺类化合物中的一种或几种；所述的内质型缓释层的原料为：白炭黑、木粉、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、萘乙酸钠盐、6-苄基氨基嘌呤；所述的天然油脂膜层的原料为：亚硫酸化蓖麻油、大豆磷脂、虫胶、琥珀、脲醛树脂。本发明的可降解缓释型肥料，内添加缓释材料，缓释材料降解快，不存在二次污染；本发明的缓释包覆膜材料采用喷涂的方法，使均匀混合的膜材料直接到达肥料的表面，改善了膜材料在肥料颗粒表面分布均一性问题。

Description

一种可降解缓释型肥料及其制备方法
技术领域
本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种可降解缓释型肥料，还涉及该肥料的制备方法。
背景技术
作物生长对养分的需求是一个自发的过程，肥料是农业生产最重要的生产资料之一，是农业持续发展的物质基础，也是农业生产中最大的物质投资，约占其全部生产性支出的50%。聚联合国粮农组织估计，发展中国家粮食的增产中，其55%来自肥料的作用，经济作物也是这种情况。我国肥料生产和消费位居世界前列，近年来，由于肥料的流失和低效利用，已经造成了严重的资源浪费和巨大的经济损失，更重要的是对人体、大气、土壤和粮食造成了严重的污染。
研究和开发能够满足作物的生长需求，减少养分损失的新型高效肥料，一直以来是国内外很多科研机构和生产企业的重要的发展方向之一，从二十世纪六十年代开始，众多的科学工作者对现有的肥料进行了改性研究，期望研制出能够满足作物在不同阶段对养分的需要的改性肥料，并且一次过量施肥不会对作物造成负面影响，这也是未来肥料的发展方向，同时也符合中国发展可持续农业的需要。
新型高效肥料指的是将传统的肥料的物理化学性状改变，使之养分释放与植物各个生长阶段的养分需求吻合。从缓蚀肥料的研究进展来看，存在以下不足：肥料的释放速率并不能满足作物养分需肥高峰期的需求；价格因素限制了缓释型肥料的大规模应用；目前市场上存在的缓释肥料长期施用会破坏环境。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种可降解缓释型肥料，施用后再土壤中大量积累不会带来严重的环境污染。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种可降解缓释型肥料，包括易溶性氮素颗粒肥料、包裹在颗粒肥料外的内质型缓释层以及包裹在内质型缓释层外的天然油脂膜层；
所述的易溶性氮素为游离氨基酸、胺盐以及酰胺类化合物中的一种或几种；
所述的内质型缓释层的原料为：白炭黑、木粉、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、萘乙酸钠盐、6-苄基氨基嘌呤，各原料的重量比为：白炭黑:木粉:聚乙烯醇:聚丙烯酰胺:萘乙酸钠盐:6-苄基氨基嘌呤为（6～8）:（4～10）:（6～14）:（5～12）:（0.5～1.5）:（0.2～0.8）。
所述的天然油脂膜层的原料为：亚硫酸化蓖麻油、大豆磷脂、虫胶、琥珀、脲醛树脂，各原料的重量比为：亚硫酸化蓖麻油:大豆磷脂:虫胶:琥珀:脲醛树脂为（0.3～0.6）:（0.2～0.4）:（0.3～0.6）:（0.4～0.8）:（0.3～0.8）。
进一步地，所述的内质型缓释层的重量占肥料总重量的8～18wt%。
进一步地，所述的内质型缓释层的重量占肥料总重量的12wt%。
进一步地，所述的天然油脂膜层的重量占肥料总重量的10～20wt%。
进一步地，所述的天然油脂膜层的重量占肥料总重量的16wt%。
进一步地，所述的聚乙烯醇平均聚合度为1200～1600，分子量为50000～70000道尔顿，醇解度为82%～96%。
本发明还提供了一种可降解缓释型肥料的制备方法，包括以下步骤：
（1）在圆盘造粒机上，按照常规的圆盘造粒方法，喷入粘结剂溶液，将易溶性氮素肥料颗粒的表面湿润；
（2）包膜：将内质型缓释材料输送至包膜机前端经空气雾化均匀喷涂，包膜机终端加入天然优质膜材料；
（3）冷却、包装：将包膜好的肥料经充分混匀、冷却、包装得到成品。
进一步地，所述的粘结剂为浓度为3～8wt%的羧甲基纤维素。
本发明的有益效果：
1、本发明的可降解缓释型肥料，内添加缓释材料，提高物料的成球率，缓释材料降解快，不存在二次污染，实现了环境友好；
2、本发明的缓释包覆膜材料采用喷涂的方法，使均匀混合的膜材料最大程度的直接到达肥料的表面，大大改善了膜材料在肥料颗粒表面分布均一性问题；
3、本发明的生产技术简单，且投资少，易操作，效益高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。
本发明的一种可降解缓释型肥料，包括易溶性氮素颗粒肥料、包裹在颗粒肥料外的内质型缓释层以及包裹在内质型缓释层外的天然油脂膜层；
其中，易溶性氮素为游离氨基酸、胺盐以及酰胺类化合物中的一种或几种；
内质型缓释层的原料为：白炭黑、木粉、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、萘乙酸钠盐、6-苄基氨基嘌呤，各原料的重量比为：白炭黑:木粉:聚乙烯醇:聚丙烯酰胺:萘乙酸钠盐:6-苄基氨基嘌呤为（6～8）:（4～10）:（6～14）:（5～12）:（0.5～1.5）:（0.2～0.8），其中聚乙烯醇平均聚合度为1200～1600，分子量为50000～70000道尔顿，醇解度为82%～96%。
天然油脂膜层的原料为：亚硫酸化蓖麻油、大豆磷脂、虫胶、琥珀、脲醛树脂，各原料的重量比为：亚硫酸化蓖麻油:大豆磷脂:虫胶:琥珀:脲醛树脂为（0.3～0.6）:（0.2～0.4）:（0.3～0.6）:（0.4～0.8）:（0.3～0.8）。
可降解缓释型肥料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）在圆盘造粒机上，按照常规的圆盘造粒方法，喷入粘结剂溶液，将易溶性氮素肥料颗粒的表面湿润；
（2）包膜：将内质型缓释材料输送至包膜机前端经空气雾化均匀喷涂，包膜机终端加入天然优质膜材料；
（3）冷却、包装：将包膜好的肥料经充分混匀、冷却、包装得到成品。
实施例1
一种可降解缓释型肥料，原料各组分的重量百分比为：
氯化铵颗粒 82%
内质型缓释层 8%
天然油脂膜层 10%
内质型缓释层的原料各组分的重量份为：白炭黑6份、木粉4份、聚乙烯醇6份、聚丙烯酰胺5份、萘乙酸钠盐0.5份、6-苄基氨基嘌呤0.2份；天然油脂膜层的原料各组分的重量份为：亚硫酸化蓖麻油0.3份、大豆磷脂0.2份、虫胶0.3份、琥珀0.4份、脲醛树脂0.3份。
实施例2
一种可降解缓释型肥料，原料各组分的重量百分比为：
尿素颗粒 72%
内质型缓释层 12%
天然油脂膜层 16%
内质型缓释层的原料各组分的重量份为：白炭黑7份、木粉6份、聚乙烯醇10份、聚丙烯酰胺8份、萘乙酸钠盐0.9份、6-苄基氨基嘌呤0.6份；天然油脂膜层的原料各组分的重量份为：亚硫酸化蓖麻油0.5份、大豆磷脂0.3份、虫胶0.4份、琥珀0.6份、脲醛树脂0.6份。
实施例3
一种可降解缓释型肥料，原料各组分的重量百分比为：
硝酸铵颗粒 64%
内质型缓释层 18%
天然油脂膜层 18%
内质型缓释层的原料各组分的重量份为：白炭黑8份、木粉10份、聚乙烯醇14份、聚丙烯酰胺12份、萘乙酸钠盐1.5份、6-苄基氨基嘌呤0.8份；天然油脂膜层的原料各组分的重量份为：亚硫酸化蓖麻油0.6份、大豆磷脂0.4份、虫胶0.6份、琥珀0.8份、脲醛树脂0.8份。
为了说明本发明的可降解缓释型肥料的优越性，进行一下对比试验，将本发明的可降解缓释型肥料与山东大龙有限公司提供的缓释型肥料（对比例1）和:山东联盟化工集团有限公司提供的缓释肥料（对比例2）对小麦进行施肥，检测其结果，从表1中可以明显看出本发明的可降解缓释型肥料较市场上普通的缓释型肥料的苗期次根数、拔节期根长密度明显增加，萎焉系数下降，氮素利用率明显提高，籽粒产量和粗蛋白含量明显增加。
表1 不同肥料处理对小麦的影响
处理 苗期次根数 拔节期根长密度（cm/cm3） 萎焉系数 氮素利用率 籽粒产量（g/盆） 籽粒粗蛋白含量（%）
实施例1 5 1.6 7.23 73 39.8 13.5
实施例2 7 1.8 7.17 75 40.2 14.6
实施例3 4 1.5 7.56 69 37.5 13.4
对比例1 2 1.2 8.15 31 30.3 11.1
对比例2 2 1.1 8.32 32 29.8 10.6

Claims (8)

1.一种可降解缓释型肥料，其特征在于：包括易溶性氮素颗粒肥料、包裹在颗粒肥料外的内质型缓释层以及包裹在内质型缓释层外的天然油脂膜层；
所述的易溶性氮素为游离氨基酸、胺盐以及酰胺类化合物中的一种或几种；
所述的内质型缓释层的原料为：白炭黑、木粉、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、萘乙酸钠盐、6-苄基氨基嘌呤，各原料的重量比为：白炭黑:木粉:聚乙烯醇:聚丙烯酰胺:萘乙酸钠盐:6-苄基氨基嘌呤为（6～8）:（4～10）:（6～14）:（5～12）:（0.5～1.5）:（0.2～0.8）；
所述的天然油脂膜层的原料为：亚硫酸化蓖麻油、大豆磷脂、虫胶、琥珀、脲醛树脂，各原料的重量比为：亚硫酸化蓖麻油:大豆磷脂:虫胶:琥珀:脲醛树脂为（0.3～0.6）:（0.2～0.4）:（0.3～0.6）:（0.4～0.8）:（0.3～0.8）。
2.根据权利要求1所述的一种可降解缓释型肥料，其特征在于：所述的内质型缓释层的重量占肥料总重量的8～18wt%。
3.根据权利要求2所述的一种可降解缓释型肥料，其特征在于：所述的内质型缓释层的重量占肥料总重量的12wt%。
4.根据权利要求1所述的一种可降解缓释型肥料，其特征在于：所述的天然油脂膜层的重量占肥料总重量的10～20wt%。
5.根据权利要求4所述的一种可降解缓释型肥料，其特征在于：所述的天然油脂膜层的重量占肥料总重量的16wt%。
6.根据权利要求1所述的一种可降解缓释型肥料，其特征在于：所述的聚乙烯醇平均聚合度为1200～1600，分子量为50000～70000道尔顿，醇解度为82%～96%。
7.一种实现权利要求1所述的可降解缓释型肥料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）在圆盘造粒机上，按照常规的圆盘造粒方法，喷入粘结剂溶液，将易溶性氮素肥料颗粒的表面湿润；
（2）包膜：将内质型缓释材料输送至包膜机前端经空气雾化均匀喷涂，包膜机终端加入天然优质膜材料；
（3）冷却、包装：将包膜好的肥料经充分混匀、冷却、包装得到成品。
8.根据权利要求7所述的可降解缓释型肥料的制备方法，其特征在于：所述的粘结剂为浓度为3～8wt%的羧甲基纤维素。
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