CN108976005A - 一种棉花专用长效缓释复合肥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棉花专用长效缓释复合肥，涉及复合肥领域；包括复合肥养料、缓释包膜，所述复合肥养料由以下重量份的原料组成：铝矾土改性食用菌菌渣100‑160份、粪便有机肥80‑100份、尿素40‑60份、磷酸一钙35‑55份、磷酸铵20‑35份、硫酸钼10‑15份、氯化钾16‑22份、硫酸铜13‑18份、氯化铵22‑28份、硫酸钾6‑10份、硝酸钠16‑20份、农作物秸秆28‑36份；所述缓释包膜由以下重量份的原料组成：聚乳酸60‑80份、淀粉30‑40份、竹纤维复合聚羟基丁酸酯25‑45份、聚乙烯醇30‑40份、羟甲基丙基纤维素10‑15份、丙二醇甲醚醋酸酯5‑6份；复合肥包含有机肥和无机肥，同时复合肥释放速率较慢，不会造成肥料浪费和棉花根系过于发达，而且缓释薄膜具有可降解性，不会给土地造成污染。

Description

一种棉花专用长效缓释复合肥

技术领域：

本发明涉及复合肥领域，具体涉及一种棉花专用长效缓释复合肥。

背景技术：

棉花，是锦葵科棉属植物的种籽纤维，原产于亚热带。植株灌木状，在热带地区栽培可长到6米高，一般为1到2米。花朵乳白色，开花后不久转成深红色然后凋谢，留下绿色小型的蒴果，称为棉铃。棉铃内有棉籽，棉籽上的茸毛从棉籽表皮长出，塞满棉铃内部，棉铃成熟时裂开，露出柔软的纤维。纤维白色或白中带黄，长约2至4厘米(0.75～1.5寸)，含纤维素约87～90％，水5～8％，其他物质4～6％。棉花产量最高的国家有中国、美国、印度等。

棉花是世界上最主要的农作物之一，产量大、生产成本低，使棉制品价格比较低廉。棉纤维能制成多种规格的织物，从轻盈透明的巴里纱到厚实的帆布和厚平绒，适于制作各类衣服、家具布和工业用布，棉织物坚牢耐磨，能够洗涤和在高温下熨烫，棉布由于吸湿和脱湿快速而使穿着舒服。如果要求保暖好，可通过拉绒整理使织物表面起绒。通过其他整理工序，还能使棉织物防污、防水、防霉；提高织物抗皱性能，使棉织物少烫甚至不需要熨烫；降低织物洗涤时的缩水，使缩水率不超过1％。

棉花生长发育需要水分和养料，主要通过根系从土壤中获得，如果肥料养分释放过快，会导致根系吸收养分的速率大于将养分传输给枝干的速率，从而导致根系过于发达，同时肥料造成浪费，发达的根系埋藏于地中，使得棉花收获后将土地另做他用时根系去除过程很繁琐，给土地再次利用造成很大不利影响。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种棉花专用长效缓释复合肥，使得棉花生长期间能够吸收到足够的营养物质，复合肥包含有机肥和无机肥，同时复合肥释放速率较慢，不会造成肥料浪费和棉花根系过于发达，而且缓释薄膜具有可降解性，不会给土地造成污染。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种棉花专用长效缓释复合肥，包括复合肥养料、缓释包膜，所述复合肥养料由以下重量份的原料组成：铝矾土改性食用菌菌渣100-160份、粪便有机肥80-100份、尿素40-60份、磷酸一钙35-55份、磷酸铵20-35份、硫酸钼10-15份、氯化钾16-22份、硫酸铜13-18份、氯化铵22-28份、硫酸钾6-10份、硝酸钠16-20份、农作物秸秆28-36份；

所述缓释包膜由以下重量份的原料组成：聚乳酸60-80份、淀粉30-40份、竹纤维复合聚羟基丁酸酯25-45份、聚乙烯醇30-40份、羟甲基丙基纤维素10-15份、丙二醇甲醚醋酸酯5-6份。

所述铝矾土改性食用菌菌渣的制备方法为：

(1)将食用菌菌渣晒干，放入球磨机中在300-400r/min球磨20-30min，在粉碎机中粉碎成粉末，和乳酸菌、明串珠菌、水按照质量比50：1：2：250混合均匀，在30-35℃无氧环境中发酵3-4天，发酵后离心过滤，收集沉淀物；

(2)将沉淀物和铝矾土按照质量比20：3混合均匀，溶于混合物重量1-1.5倍的质量浓度为12-15％的硫酸中，放入反应釜中在120-150℃下反应8-10h，反应后离心过滤，用去离子水抽滤清洗至清洗液呈中性；

(3)将清洗后的沉淀物溶于质量浓度为6-8％的氯化钠溶液中，在120W、35℃超声50-60min，超声后离心过滤，用去离子水清洗4-5次，放入真空烘箱中干燥，制得铝矾土改性食用菌菌渣。

所述粪便有机肥的制备方法为：

(1)收集牛、羊、猪粪便混合均匀，向混合粪便中加入混合粪便重量1-1.5倍的饱和石灰水，搅拌均匀，浸泡8-12h，浸泡后晒干；

(2)将晒干的粪便粉碎，加入粪便重量2％的乳酸菌、0.5％的酵母菌、1.5％的固氮菌、12％的沸石粉和2倍的水，混合均匀，在33-36℃无氧条件下发酵3-4天，发酵后过滤，收集滤液和滤渣；

(3)将滤渣和氯化铁按照质量比1：1混合均匀，放入高速搅拌机中在600-700r/min转速下搅拌2-3h，搅拌后放入氮气气氛炉中在150-200℃烧结2-3h，烧结后自然冷却，向混合物中加入盐酸使溶液PH值为6-6.5，静置3-4h，离心过滤，收集沉淀物，将沉淀物用水清洗至中性；

(4)将步骤(3)制备的沉淀物和步骤(2)制备的滤液混合均匀，在35-40℃下陈化4-5h，制得粪便有机肥。

所述竹纤维复合聚羟基丁酸酯的制备方法为：

(1)将竹纤维溶于质量浓度为20-25％的氯化钠溶液中，浸泡40-50min，向溶液中加入聚羟基丁酸酯，混合均匀后继续浸泡10-15min，浸泡后离心，收集沉淀物，放入真空烘箱中干燥，竹纤维与聚羟基丁酸酯的质量比为1：5；

(2)将干燥后的混合物放入氮气气氛炉中在140-160℃烧结2-3h，自然冷却到室温；

(3)将烧结后的混合物用质量浓度为6-8％的盐酸进行酸浸2-3h，离心过滤，用去离子水清洗至中性，放入真空干燥箱干燥，制得竹纤维复合聚羟基丁酸酯。

本发明提供了一种棉花专用长效缓释复合肥，其有益效果为：

(1)复合肥养料以铝矾土改性食用菌菌渣为主要原料，配合其它物质制备的缓释复合肥释放速率较慢，不会造成多余肥料浪费，将无机肥和粪便有机肥和铝矾土改性食用菌菌渣混合后，食用菌菌渣对无机肥形成包裹作用，从而降低肥料整体释放速率，使棉花根系维持在正常生长水平，避免根系过大，包膜采用聚乳酸、淀粉、竹纤维复合聚羟基丁酸酯、聚乙烯醇、羟甲基丙基纤维素、丙二醇甲醚醋酸酯为原料制成，具有可降解性，在缓释复合肥释放完全后，包膜逐渐降解，对土地不会造成污染。

(2)铝矾土改性食用菌菌渣能够激活食用菌菌渣营养成分的活性，软化食用菌菌渣的营养成分，使营养成分缓慢、有效的释放，在其制备过程中，先将食用菌菌渣球磨、发酵，去除菌渣中没有营养价值的成分，在和铝矾土混合，放入反应釜反应，使铝矾土激发营养成分活性，最后放入氯化钠溶液中浸泡，稳定铝矾土改性食用菌菌渣的结构。

(3)粪便有机肥经过特殊方法处理，既保留了粪便原有的养分，又能与其它无机肥料紧密结合，增加复合肥的整体性，延长缓释期。

(4)竹纤维复合聚羟基丁酸酯不仅能够增加聚羟基丁酸酯的强度，从而增加包膜的强度，而且能够延长聚羟基丁酸酯在土壤中的存留时间，保证在缓释肥基质释放完全后一段时间开始降解。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1：

一种棉花专用长效缓释复合肥，包括复合肥养料、缓释包膜，所述复合肥养料由以下重量份的原料组成：铝矾土改性食用菌菌渣100份、粪便有机肥80份、尿素40份、磷酸一钙35份、磷酸铵20份、硫酸钼10份、氯化钾16份、硫酸铜13份、氯化铵22份、硫酸钾6份、硝酸钠16份、农作物秸秆28份；

所述缓释包膜由以下重量份的原料组成：聚乳酸60份、淀粉30份、竹纤维复合聚羟基丁酸酯25份、聚乙烯醇30份、羟甲基丙基纤维素10份、丙二醇甲醚醋酸酯5份。

实施例2：

一种棉花专用长效缓释复合肥，包括复合肥养料、缓释包膜，所述复合肥养料由以下重量份的原料组成：铝矾土改性食用菌菌渣160份、粪便有机肥100份、尿素60份、磷酸一钙55份、磷酸铵35份、硫酸钼15份、氯化钾22份、硫酸铜18份、氯化铵28份、硫酸钾10份、硝酸钠20份、农作物秸秆36份；

所述缓释包膜由以下重量份的原料组成：聚乳酸80份、淀粉40份、竹纤维复合聚羟基丁酸酯45份、聚乙烯醇40份、羟甲基丙基纤维素15份、丙二醇甲醚醋酸酯6份。

所述铝矾土改性食用菌菌渣的制备方法为：

(1)将食用菌菌渣晒干，放入球磨机中在300r/min球磨20min，在粉碎机中粉碎成粉末，和乳酸菌、明串珠菌、水按照质量比50：1：2：250混合均匀，在30℃无氧环境中发酵3天，发酵后离心过滤，收集沉淀物；

(2)将沉淀物和铝矾土按照质量比20：3混合均匀，溶于混合物重量1倍的质量浓度为12％的硫酸中，放入反应釜中在120℃下反应8h，反应后离心过滤，用去离子水抽滤清洗至清洗液呈中性；

(3)将清洗后的沉淀物溶于质量浓度为6％的氯化钠溶液中，在120W、35℃超声50min，超声后离心过滤，用去离子水清洗4次，放入真空烘箱中干燥，制得铝矾土改性食用菌菌渣。

实施例3：

一种棉花专用长效缓释复合肥，包括复合肥养料、缓释包膜，所述复合肥养料由以下重量份的原料组成：铝矾土改性食用菌菌渣120份、粪便有机肥85份、尿素45份、磷酸一钙40份、磷酸铵25份、硫酸钼11份、氯化钾18份、硫酸铜14份、氯化铵24份、硫酸钾7份、硝酸钠18份、农作物秸秆30份；

所述缓释包膜由以下重量份的原料组成：聚乳酸65份、淀粉32份、竹纤维复合聚羟基丁酸酯30份、聚乙烯醇32份、羟甲基丙基纤维素12份、丙二醇甲醚醋酸酯5份。

所述粪便有机肥的制备方法为：

(1)收集牛、羊、猪粪便混合均匀，向混合粪便中加入混合粪便重量1倍的饱和石灰水，搅拌均匀，浸泡8h，浸泡后晒干；

(2)将晒干的粪便粉碎，加入粪便重量2％的乳酸菌、0.5％的酵母菌、1.5％的固氮菌、12％的沸石粉和2倍的水，混合均匀，在33℃无氧条件下发酵3天，发酵后过滤，收集滤液和滤渣；

(3)将滤渣和氯化铁按照质量比1：1混合均匀，放入高速搅拌机中在600r/min转速下搅拌2h，搅拌后放入氮气气氛炉中在150℃烧结2h，烧结后自然冷却，向混合物中加入盐酸使溶液PH值为6，静置3h，离心过滤，收集沉淀物，将沉淀物用水清洗至中性；

(4)将步骤(3)制备的沉淀物和步骤(2)制备的滤液混合均匀，在35℃下陈化4h，制得粪便有机肥。

实施例4：

一种棉花专用长效缓释复合肥，包括复合肥养料、缓释包膜，所述复合肥养料由以下重量份的原料组成：铝矾土改性食用菌菌渣140份、粪便有机肥90份、尿素50份、磷酸一钙45份、磷酸铵30份、硫酸钼13份、氯化钾20份、硫酸铜15份、氯化铵26份、硫酸钾8份、硝酸钠18份、农作物秸秆32份；

所述缓释包膜由以下重量份的原料组成：聚乳酸70份、淀粉35份、竹纤维复合聚羟基丁酸酯35份、聚乙烯醇35份、羟甲基丙基纤维素13份、丙二醇甲醚醋酸酯6份。

所述竹纤维复合聚羟基丁酸酯的制备方法为：

(1)将竹纤维溶于质量浓度为20％的氯化钠溶液中，浸泡40min，向溶液中加入聚羟基丁酸酯，混合均匀后继续浸泡10min，浸泡后离心，收集沉淀物，放入真空烘箱中干燥，竹纤维与聚羟基丁酸酯的质量比为1：5；

(2)将干燥后的混合物放入氮气气氛炉中在140℃烧结2h，自然冷却到室温；

(3)将烧结后的混合物用质量浓度为6％的盐酸进行酸浸2h，离心过滤，用去离子水清洗至中性，放入真空干燥箱干燥，制得竹纤维复合聚羟基丁酸酯。

实施例5：

一种棉花专用长效缓释复合肥，包括复合肥养料、缓释包膜，所述复合肥养料由以下重量份的原料组成：铝矾土改性食用菌菌渣150份、粪便有机肥95份、尿素55份、磷酸一钙50份、磷酸铵30份、硫酸钼14份、氯化钾21份、硫酸铜17份、氯化铵26份、硫酸钾9份、硝酸钠19份、农作物秸秆34份；

所述缓释包膜由以下重量份的原料组成：聚乳酸75份、淀粉35份、竹纤维复合聚羟基丁酸酯40份、聚乙烯醇38份、羟甲基丙基纤维素14份、丙二醇甲醚醋酸酯6份。

所述铝矾土改性食用菌菌渣的制备方法为：

(1)将食用菌菌渣晒干，放入球磨机中在400r/min球磨30min，在粉碎机中粉碎成粉末，和乳酸菌、明串珠菌、水按照质量比50：1：2：250混合均匀，在35℃无氧环境中发酵4天，发酵后离心过滤，收集沉淀物；

(2)将沉淀物和铝矾土按照质量比20：3混合均匀，溶于混合物重量1.5倍的质量浓度为15％的硫酸中，放入反应釜中在150℃下反应10h，反应后离心过滤，用去离子水抽滤清洗至清洗液呈中性；

(3)将清洗后的沉淀物溶于质量浓度为8％的氯化钠溶液中，在120W、35℃超声60min，超声后离心过滤，用去离子水清洗5次，放入真空烘箱中干燥，制得铝矾土改性食用菌菌渣。

所述粪便有机肥的制备方法为：

(1)收集牛、羊、猪粪便混合均匀，向混合粪便中加入混合粪便重量1.5倍的饱和石灰水，搅拌均匀，浸泡12h，浸泡后晒干；

(2)将晒干的粪便粉碎，加入粪便重量2％的乳酸菌、0.5％的酵母菌、1.5％的固氮菌、12％的沸石粉和2倍的水，混合均匀，在36℃无氧条件下发酵4天，发酵后过滤，收集滤液和滤渣；

(3)将滤渣和氯化铁按照质量比1：1混合均匀，放入高速搅拌机中在700r/min转速下搅拌3h，搅拌后放入氮气气氛炉中在200℃烧结3h，烧结后自然冷却，向混合物中加入盐酸使溶液PH值为6.5，静置4h，离心过滤，收集沉淀物，将沉淀物用水清洗至中性；

(4)将步骤(3)制备的沉淀物和步骤(2)制备的滤液混合均匀，在40℃下陈化5h，制得粪便有机肥。

所述竹纤维复合聚羟基丁酸酯的制备方法为：

(1)将竹纤维溶于质量浓度为25％的氯化钠溶液中，浸泡50min，向溶液中加入聚羟基丁酸酯，混合均匀后继续浸泡15min，浸泡后离心，收集沉淀物，放入真空烘箱中干燥，竹纤维与聚羟基丁酸酯的质量比为1：5；

(2)将干燥后的混合物放入氮气气氛炉中在160℃烧结3h，自然冷却到室温；

(3)将烧结后的混合物用质量浓度为8％的盐酸进行酸浸3h，离心过滤，用去离子水清洗至中性，放入真空干燥箱干燥，制得竹纤维复合聚羟基丁酸酯。

对比例：

一种棉花专用缓释肥，包括以下重量份原料制备而成：葡萄糖内脂86份、尿素220份，豆饼50份，磷酸一铵116份，氯化钾60份，魔芋粉28份，六偏磷酸钾23份，苜蓿80份，香附63份，银胶菊85份，鸡粪50份。

制备方法如下：

(1)将14份魔芋粉加入饱和碳酸氢钠水溶液调节PH至9，加入六偏磷酸钾搅拌均匀，得混合液备用；

(2)将苜蓿、香附、银胶菊研磨至60-70目粉末，加入尿素及占苜蓿、香附和银胶菊总量4倍的水，静置20min，然后以300r/min的转速搅拌15min，加入含水量25-30％的鸡粪，搅拌均匀后，在38-40℃条件下密封3d，然后加入上述混合液，造粒、干燥后得1-1.5mm的颗粒肥料备用；

(3)将葡萄糖内脂加入马来酸酐(所述葡萄糖内酯、浓磷酸的摩尔比为3:7)，占葡萄糖内脂重量1.8％的浓磷酸，搅拌均匀后，在60-80℃保温反应100min，加入饱和碳酸氢钾水溶液调节PH值至中性，得改性葡萄糖内脂，然后加入另一半14份的魔芋粉，豆饼(豆饼烘干后研磨至100目后使用)，磷酸一铵、氯化钾，搅拌均匀后喷涂于上述颗粒表面至颗粒直径为2.5-3.5mm，烘干后即可。

对以上各实施例和对比例制备的缓释肥的缓释效果进行检测，分别测试24h、28d和3个月后的释放率，结果如下：

	24h释放率(％)	28d释放率(％)	3个月释放率(％)
				实施例1	3.9	58.3	99.4
实施例2	4.0	58.4	99.4
				实施例3	4.0	58.5	99.6
实施例4	4.1	58.5	99.5
				实施例5	4.0	58.4	99.5
对比例	9.3	79.9	92.1

对以上各实施例制备的包膜降解性进行检测，结果如下：

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						12个月降解率(％)	80	80	81	81	81

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种棉花专用长效缓释复合肥，其特征在于，包括复合肥养料、缓释包膜，所述复合肥养料由以下重量份的原料组成：铝矾土改性食用菌菌渣100-160份、粪便有机肥80-100份、尿素40-60份、磷酸一钙35-55份、磷酸铵20-35份、硫酸钼10-15份、氯化钾16-22份、硫酸铜13-18份、氯化铵22-28份、硫酸钾6-10份、硝酸钠16-20份、农作物秸秆28-36份；

所述缓释包膜由以下重量份的原料组成：聚乳酸60-80份、淀粉30-40份、竹纤维复合聚羟基丁酸酯25-45份、聚乙烯醇30-40份、羟甲基丙基纤维素10-15份、丙二醇甲醚醋酸酯5-6份。

2.根据权利要求1所述的棉花专用长效缓释复合肥，其特征在于，所述铝矾土改性食用菌菌渣的制备方法为：

(1)将食用菌菌渣晒干，放入球磨机中在300-400r/min球磨20-30min，在粉碎机中粉碎成粉末，和乳酸菌、明串珠菌、水按照质量比50：1：2：250混合均匀，在30-35℃无氧环境中发酵3-4天，发酵后离心过滤，收集沉淀物；

(2)将沉淀物和铝矾土按照质量比20：3混合均匀，溶于混合物重量1-1.5倍的质量浓度为12-15％的硫酸中，放入反应釜中在120-150℃下反应8-10h，反应后离心过滤，用去离子水抽滤清洗至清洗液呈中性；

(3)将清洗后的沉淀物溶于质量浓度为6-8％的氯化钠溶液中，在120W、35℃超声50-60min，超声后离心过滤，用去离子水清洗4-5次，放入真空烘箱中干燥，制得铝矾土改性食用菌菌渣。

3.根据权利要求1所述的棉花专用长效缓释复合肥，其特征在于，所述粪便有机肥的制备方法为：

(1)收集牛、羊、猪粪便混合均匀，向混合粪便中加入混合粪便重量1-1.5倍的饱和石灰水，搅拌均匀，浸泡8-12h，浸泡后晒干；

(2)将晒干的粪便粉碎，加入粪便重量2％的乳酸菌、0.5％的酵母菌、1.5％的固氮菌、12％的沸石粉和2倍的水，混合均匀，在33-36℃无氧条件下发酵3-4天，发酵后过滤，收集滤液和滤渣；

(3)将滤渣和氯化铁按照质量比1：1混合均匀，放入高速搅拌机中在600-700r/min转速下搅拌2-3h，搅拌后放入氮气气氛炉中在150-200℃烧结2-3h，烧结后自然冷却，向混合物中加入盐酸使溶液PH值为6-6.5，静置3-4h，离心过滤，收集沉淀物，将沉淀物用水清洗至中性；

(4)将步骤(3)制备的沉淀物和步骤(2)制备的滤液混合均匀，在35-40℃下陈化4-5h，制得粪便有机肥。

4.根据权利要求1所述的棉花专用长效缓释复合肥，其特征在于，所述竹纤维复合聚羟基丁酸酯的制备方法为：

(1)将竹纤维溶于质量浓度为20-25％的氯化钠溶液中，浸泡40-50min，向溶液中加入聚羟基丁酸酯，混合均匀后继续浸泡10-15min，浸泡后离心，收集沉淀物，放入真空烘箱中干燥，竹纤维与聚羟基丁酸酯的质量比为1：5；

(2)将干燥后的混合物放入氮气气氛炉中在140-160℃烧结2-3h，自然冷却到室温；

(3)将烧结后的混合物用质量浓度为6-8％的盐酸进行酸浸2-3h，离心过滤，用去离子水清洗至中性，放入真空干燥箱干燥，制得竹纤维复合聚羟基丁酸酯。