CN112552112A - 一种改性高分子缓释硝基复合肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性高分子缓释硝基复合肥，包括有以下质量百分比的原料：接枝聚丙烯酰胺5％‑10％、香菇菌渣生物炭10％‑15％、多亚甲基多苯基多异氰酸酯2％‑5％和基肥73％‑83％；制备方法：(1)称取各原料；(2)制备接枝聚丙烯酰胺；(3)将接枝聚丙烯酰胺和香菇菌渣生物炭加入水中，搅拌均匀，密封后升温干燥；(4)加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯，升温后搅拌均匀，得到包膜液；(5)将包膜液升温后喷涂到基肥表面，干燥，冷却，即得。本发明复合肥大大提升了作物的养分利用率，改善根际微生物群落，提高作物的抗病性，使作物在生育期所需养分吸收更加全面，且无任何污染，绿色安全。

Description

一种改性高分子缓释硝基复合肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及农业种植技术领域，更具体的说是涉及一种改性高分子缓释硝基复合肥及其制备方法。
背景技术
目前，世界粮食增产主要依托于化肥的施用，化肥是粮食的“食物”，在推动农业生产的进一步发展过程中起决定性的作用。农作物在使用化肥后，单位面积产量提高56％-58％，粮食总产量提高31％-32％。所以，化肥是农业最关键的生产资料，为提高农田土壤肥力、确保国家粮食安全等做出了重要贡献。
在农业生产实践中，氮肥施用存在的最普遍难题是利用率低。据统计，我国平均每年大约有180kg/hm2的氮(N)通过氨挥发、硝化与反硝化等途径损失在环境中，而累积在土壤中的氮主要以硝态氮的形式存在，非常容易造成硝态氮淋洗，不仅会造成经济的大量损失，而且还会对环境造成严重污染。因此，如何提高氮肥利用率，减少施用氮肥对环境带来的危害，并保证粮食作物的稳产高产是当下研究的重点和热点。
高分子保水材料作为一种控制土壤水分的调节剂，能够通过改善土壤水分环境影响土壤中溶质运移，从而有效吸附土壤和肥料中的营养物质。研究表明，土壤中施用高分子保水材料不仅能够提高土壤含水量、改善土壤孔隙特征，而且还能增强土壤对氮素吸附、延缓土壤氮素释放，改善微生态环境、提高土壤微生物活性。由此可见，高分子保水材料具有提高水分利用和控制氮素释放的作用，这为降低氮素损失提供了新途径。
因此，如何利用高分子保水材料制备一种缓释复合肥是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种改性高分子缓释硝基复合肥及其制备方法，以解决现有技术中的不足。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种改性高分子缓释硝基复合肥，其特征在于，包括有以下质量百分比的原料：接枝聚丙烯酰胺5％-10％、香菇菌渣生物炭10％-15％、多亚甲基多苯基多异氰酸酯2％-5％和基肥73％-83％；其中，接枝聚丙烯酰胺由质量比为(4-7)：(0.02-0.05)：(0.05-0.1)的聚丙烯酰胺、甲醛和N,N’亚甲基双丙烯酰胺制得。
本发明的有益效果在于：
聚丙烯酰胺(PAM)是一种线型高分子聚合物，土壤中加入聚丙烯酰胺可以提高土壤含水率，抑制土壤结皮形成，增加水分入侵；增强了土壤的保水性和保肥性，增强了土壤的团粒结构，提高了土壤的通透性和抗旱能力，改善了土壤的环境，为作物的生长发育提供了相对优越的环境，显著提高了作物的产量；施用聚丙烯酰胺的土壤，水分被网状结构吸附，自由水分减少，土壤的传导率降低，土壤的温度白天低，夜间高，日温差减少，利于农作物的生长；聚丙烯酰胺还能影响土壤对肥料的吸附作用，通过稳定水稳定团粒结构以及对肥料元素的吸附，抑制肥料元素的流失，提高肥料的利用率，经过聚丙烯酰胺处理过的土壤，有机质，速效磷，速效钾，速效氮的含量明显提高。本发明将聚丙烯酞胺、甲醛和N,N’亚甲基双丙烯酰胺共聚接枝可增强共聚反应的表观活性和网络结构，反应接枝后的聚丙烯酰胺含有较多的功能基团，增稠和粘合性能更强；
香菇菌渣生物炭以香菇菌渣为原料制得，具有高表面活性和孔隙度，具有改土保肥保水功效，能够提高土壤水分利用效率，且原料来源广，成本低廉，耐盐性和抗降解性能好，本发明通过将香菇菌渣生物炭与接枝聚丙烯酰胺等高吸水保水材料复合制得具有立体节水功效的复合肥，对发展节水农业具有重要意义。
多亚甲基多苯基多异氰酸酯作为一种包覆材料，主要是起到将接枝聚丙烯酰胺香菇菌渣生物炭和基肥黏连在一起的作用。
进一步，上述基肥由质量比为(1-2):(1-2):(0.6-0.8):(0.2-0.3)的硝酸铵、磷酸二铵、氯化钾和硼酸混合造粒制得，质量比优选为1:1:0.8:02；更进一步，硝酸铵中的N含量为35％-40％，优选为35％；磷酸二铵中的N含量为，18％-20％优选为18％，P2O5含量为35％-45％，优选为40％；氯化钾中的K2O含量为50％-60％，优选为60％；硼酸中的B含量为15％-17％，优选为17％。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，硝酸铵中的铵态氮或硝态氮都可以被作物根系直接吸收，在满足作物营养需求上具有双氮源的优势，其中，铵态氮带正电，可被带负电的土壤胶粒所吸持而保存在土壤中；磷酸二铵是一种低氮高磷的二元高浓度复合肥，具有低氮、高磷无钾的特点；氯化钾主要能补充植物的钾元素，促进农作物的枝干生长、增加枝干的强度，使农作物的果实膨大、提升果皮的色泽、增加农作物的开花坐果率等；硼酸对植物的叶绿素的形成和稳定有良好的作用，并能促进植株中氨基酸和蛋白质的合成，促进植物中碳水化合物的转化和运转，提高细胞原生质的黏滞性、增强作物抗旱、抗寒和抗热、抗病能力。
一种改性高分子缓释硝基复合肥的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按上述改性高分子缓释硝基复合肥的质量百分比称取各原料；
(2)先将聚丙烯酰胺与甲醛混合，排尽空气后升温至40-60℃反应1.5-2.5h，然后加入N,N’亚甲基双丙烯酰胺引发聚合反应，加热至65-75℃回流1-1.5h，得到接枝聚丙烯酰胺；
(3)将接枝聚丙烯酰胺和香菇菌渣生物炭加入水中，搅拌均匀，密封后升温干燥，得到混合物；
(4)向混合物中加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯，升温至80-85℃后搅拌均匀，得到包膜液；
(5)将包膜液升温至85-90℃后喷涂到基肥表面，干燥，冷却，即得所述改性高分子缓释硝基复合肥。
进一步，上述步骤(2)中，香菇菌渣生物炭的制备方法为：将研磨后的香菇菌渣放入管式马弗炉中，在氮气气氛中以10-12℃/min的升温速率升至350-450℃后裂解3-4h，然后降温至40-50℃，取出，即得香菇菌渣生物炭。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，本发明香菇菌渣生物炭是在限氧或缺氧条件下，采用相对较低温度(<500℃)热解后得到的富碳产物，具有发达的孔隙结构、巨大的比表面积和丰富的含氧官能团，具有改土保肥保水功效，能够提高土壤水分利用效率，且原料来源广、耐盐性、抗降解性能好。
进一步，上述步骤(3)中，香菇菌渣生物炭与水的质量比为1:(0.8-1.2)，优选为1:1；搅拌的速度为75-80r/min，时间为10-20min；干燥的温度为75-80℃，时间为3-4h。
进一步，上述步骤(4)中，搅拌的速度为80r/min，时间为10-20min。
进一步，上述步骤(5)中，干燥的温度为80-90℃，时间为1-2h；冷却至18-25℃。
进一步，上述步骤(3)中，改性高分子缓释硝基复合肥的水分含量不超过3％，粒径为3-5mm。
采用上述进一步技术方案的有益效果在于，较低的含水量便于产品的储存与使用，相对均匀的且大小适当的粒径有利于肥料的施用与稳定的溶解，更好的被植物吸收利用。
本发明改性高分子缓释硝基复合肥的适宜范围：可适用于各种不同作物和不同土壤，并根据不同作物和不同土壤调节施肥量，可适用于一切经济作物和粮食作物，如，瓜果、蔬菜、烟叶、豆麦、棉花、玉米和小麦等。
本发明改性高分子缓释硝基复合肥的施用方法：结合当地土壤情况和施肥习惯，施用方式可采用沟施、条施、穴施，也可作种肥和追肥。
本发明改性高分子缓释硝基复合肥的施用量：1.瓜果蔬菜类为50-100kg/亩；2.苹果等果树类为2-4kg/株；3.大田作物(如水稻、玉米、小麦等)为100-200kg/亩；上述施用量为推荐施用量，具体施用量可根据当地土壤肥力状况、作物产量及气候条件酌情增减，具体施肥施用及施用量请咨询当地农技专家。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明改性高分子缓释硝基复合肥中含有接枝聚丙烯酰胺等改性高分子材料，从而大大提升了作物的养分利用率，尤其是氮肥利用率高出普通复合肥等其他肥料6％-15％；
2.本发明改性高分子缓释硝基复合肥还是一种天然土壤改良剂，能够改善根际微生物群落，提高作物的抗病性，其病害的防治效果高出普通复合肥15-20％；
3.本发明改性高分子缓释硝基复合肥能够与土壤中的微量元素螯合，从而使作物在生育期所需养分吸收更加全面；
4.本发明改性高分子缓释硝基复合肥将有机肥和无机肥的高效、速效、长效结合，由于吸收率高、呈中性，对土壤、作物、空气等无任何污染，绿色安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为香菇菌渣生物炭添加量对改性高分子缓释硝基复合肥性能的影响图；
图2附图为交联剂(N,N’亚甲基双丙烯酰胺)添加量对改性高分子缓释硝基复合肥性能的影响图；
图3附图为反应时间对改性高分子缓释硝基复合肥性能的影响图；
图4附图为反应温度对改性高分子缓释硝基复合肥性能的影响图；
图5附图为不同施肥处理对土壤有机质含量的影响图；
图6附图为不同施肥处理对土壤碱解氮含量的影响图；
图7附图为玉米出苗后不同天数相对应的干物质积累量的变化图；
图8附图为玉米出苗后不同天数相对应的玉米氮素积累量的变化图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
改性高分子缓释硝基复合肥，包括有以下质量的原料：接枝聚丙烯酰胺5kg、香菇菌渣生物炭10kg、多亚甲基多苯基多异氰酸酯2kg和基肥83kg；
其中，接枝聚丙烯酰胺由质量比为4：0.02：0.1的聚丙烯酰胺、甲醛和N,N’亚甲基双丙烯酰胺制得；
香菇菌渣生物炭的制备方法为：将预先研磨后的香菇菌渣放入管式马弗炉中，在氮气气氛中以10℃/min的升温速率升至350℃后裂解3h，然后降温至40℃，取出，研磨过筛，即得香菇菌渣生物炭；
基肥由质量比为1:2:0.8:0.3的硝酸铵(N含量为35％)、磷酸二铵(N含量为18％，P2O5含量为35％)、氯化钾(K2O含量为50％)和硼酸(B含量为15％)混合造粒制得。
上述改性高分子缓释硝基复合肥的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按上述改性高分子缓释硝基复合肥的质量称取各原料；
(2)先将聚丙烯酰胺与甲醛加入反应釜中混合，通入氮气，排尽空气后升温至40℃反应1.5h，然后加入N,N’亚甲基双丙烯酰胺引发聚合反应，加热至65℃回流1h，得到接枝聚丙烯酰胺；
(3)将接枝聚丙烯酰胺和香菇菌渣生物炭加入8kg水中，以80r/min的速度搅拌10min，密封后升温至75℃干燥3h，得到混合物；
(4)向混合物中加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯，升温至85℃后以80r/min的速度搅拌10min，得到包膜液；
(5)将基肥从入料口装入流化床喷动塔中，调整热风速度使颗粒呈循环流动状态，干燥的热风温度控制在90℃，利用气泵将包膜液喷涂到基肥颗粒表面，结束后从出料口卸料，然后送入离心机中于80℃干燥1h，冷却至18℃，使水分含量为3％，粒径为3mm，装袋，即得改性高分子缓释硝基复合肥。
实施例2
改性高分子缓释硝基复合肥，包括有以下质量的原料：接枝聚丙烯酰胺10kg、香菇菌渣生物炭15kg、多亚甲基多苯基多异氰酸酯2kg和基肥73kg；
其中，接枝聚丙烯酰胺由质量比为5：0.03：0.05的聚丙烯酰胺、甲醛和N,N’亚甲基双丙烯酰胺制得；
香菇菌渣生物炭的制备方法为：将预先研磨后的香菇菌渣放入管式马弗炉中，在氮气气氛中以10℃/min的升温速率升至400℃后裂解4h，然后降温至50℃，取出，研磨过筛，即得香菇菌渣生物炭；
基肥由质量比为1:1:0.8:02的硝酸铵(N含量为35％)、磷酸二铵(N含量为18％，P2O5含量为46％)、氯化钾(K2O含量为60％)和硼酸(B含量为17％)混合造粒制得。
上述改性高分子缓释硝基复合肥的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按上述改性高分子缓释硝基复合肥的质量称取各原料；
((2)先将聚丙烯酰胺与甲醛加入反应釜中混合，通入氮气，排尽空气后升温至50℃反应2h，然后加入N,N’亚甲基双丙烯酰胺引发聚合反应，加热至70℃回流1.5h，得到接枝聚丙烯酰胺；
(3)将接枝聚丙烯酰胺和香菇菌渣生物炭加入15kg水中，以80r/min的速度搅拌15min，密封后升温至80℃干燥4h，得到混合物；
(4)向混合物中加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯，升温至80℃后以80r/min的速度搅拌15min，得到包膜液；
(5)将基肥从入料口装入流化床喷动塔中，调整热风速度使颗粒呈循环流动状态，干燥的热风温度控制在90℃，利用气泵将包膜液喷涂到基肥颗粒表面，结束后从出料口卸料，然后送入离心机中于85℃干燥2h，冷却至20℃，使水分含量为3％，粒径为4mm，装袋，即得改性高分子缓释硝基复合肥。
实施例3
改性高分子缓释硝基复合肥，包括有以下质量的原料：接枝聚丙烯酰胺5kg、香菇菌渣生物炭10kg、多亚甲基多苯基多异氰酸酯5kg和基肥80kg；
其中，接枝聚丙烯酰胺由质量比为7：0.05：0.05的聚丙烯酰胺、甲醛和N,N’亚甲基双丙烯酰胺制得；
香菇菌渣生物炭的制备方法为：将预先研磨后的香菇菌渣放入管式马弗炉中，在氮气气氛中以12℃/min的升温速率升至450℃后裂解4h，然后降温至50℃，取出，研磨过筛，即得香菇菌渣生物炭；
基肥由质量比为2:1:0.6:0.2的硝酸铵(N含量为40％)、磷酸二铵(N含量为20％，P2O5含量为45％)、氯化钾(K2O含量为60％)和硼酸(B含量为17％)混合造粒制得。
上述改性高分子缓释硝基复合肥的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按上述改性高分子缓释硝基复合肥的质量称取各原料；
(2)先将聚丙烯酰胺与甲醛加入反应釜中混合，通入氮气，排尽空气后升温至60℃反应2.5h，然后加入N,N’亚甲基双丙烯酰胺引发聚合反应，加热至75℃回流1.5h，得到接枝聚丙烯酰胺；
(3)将接枝聚丙烯酰胺和香菇菌渣生物炭加入12kg水中，以80r/min的速度搅拌20min，密封后升温至85℃干燥4h，得到混合物；
(4)向混合物中加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯，升温至90℃后以80r/min的速度搅拌20min，得到包膜液；
(5)将基肥从入料口装入流化床喷动塔中，调整热风速度使颗粒呈循环流动状态，干燥的热风温度控制在90℃，利用气泵将包膜液喷涂到基肥颗粒表面，结束后从出料口卸料，然后送入离心机中于90℃干燥2h，冷却至25℃，使水分含量为3％，粒径为5mm，装袋，即得改性高分子缓释硝基复合肥。
性能测试
一、优化试验
试验1：香菇菌渣生物炭添加量对改性高分子缓释硝基复合肥性能的影响
添加不同质量比例的香菇菌渣生物炭(10％、15％、20％、25％和30％)，其他均同实施例2，然后分别测定制得的复合肥的吸水倍率，测定结果如图1所示。
由图1可知，随着香菇菌渣生物炭添加量的增加，复合肥对去离子水的吸水倍率逐渐降低，对盐水的吸水倍率先升高后降低。
试验2：交联剂(N,N’亚甲基双丙烯酰胺)添加量对改性高分子缓释硝基复合肥性能的影响
添加不同质量比例的N,N’亚甲基双丙烯酰胺(0.01％、0.05％、0.1％和0.15％，0.2％)，其他均同实施例2，然后分别测定制得的复合肥的吸水倍率，测定结果如图2所示。
由图2可知，随着N,N’亚甲基双丙烯酰胺添加量的增加，复合肥对去离子水的吸水倍率先缓慢升高后迅速降低，对盐水的吸水倍率无明显变化。
试验3：反应时间对改性高分子缓释硝基复合肥性能的影响
选择不同反应时间(1h、2h、3h、4h和5h)，其他均同实施例2，然后分别测定制得的复合肥的吸水倍率，测定结果如图3所示。
由图3可知，随着反应时间的延长，复合肥对去离子水的吸水倍率先升高后降低，对盐水的吸水倍率无明显变化。
试验4：反应温度对改性高分子缓释硝基复合肥性能的影响
选择不同反应温度(50℃、60℃、70℃、80℃和90℃)，其他均同实施例2，然后分别测定制得的复合肥的吸水倍率，测定测定结果如图4所示。
由图4可知，随着反应温度的升高，复合肥对去离子水的吸水倍率先迅速升高后逐渐降低，对盐水的吸水倍率逐渐升高。
试验5：正交试验
针对单因素试验筛选出来的主要影响因素及较优水平区间开展正交试验，确定如表1所示因素水平表，选用L9(43)型正交表安排试验，测定保水剂吸水倍率，每组试验重复3次，正交试验结果如表2所示。
其中，保水剂吸水倍率指标包括吸去离子水倍率和吸盐水倍率。如果仅从单一指标评价工艺参数的合理性不尽科学，因此，需要将反映被评价事物的多项指标的信息加以汇集，得到一个综合指标，以此从整体上进行综合评价。
指标测定：吸水倍率指单位质量保水剂吸水至饱和的质量与未吸水前保水剂的质量之比。采用筛网过滤法，即称取1g复合肥，记为Ma，置2000mL烧杯中，分别加入过量的去离子水或0.9％NaCl溶液，搅拌5min，静置30min，待其充分吸水溶胀后，用孔径为0.18mm筛网自然过滤10min，将试验筛倾斜放置，再过滤10min，然后称量吸水后的质量，记为Mb。根据公式计算其吸水率Q＝(Mb-Ma)/Ma。
表1因素水平表
Figure BDA0002828070470000111
表2试验各处理正交试验结果
Figure BDA0002828070470000112
Figure BDA0002828070470000121
(注：t1表示各因素水平1的Z平均值，t2表示各因素水平2的Z平均值；t3表示各因素水平3的Z平均值；R表示极差，数值等于同系列最大t值与最小t值之差。)
由表1和表2可知，最佳结果为：香菇菌渣生物炭为15％，N,N’亚甲基双丙烯酰胺为0.10％，反应温度为80℃，反应时间为4h。
二、效果试验
为了进一步验证改性高分子缓释硝基复合肥的保水保肥性能，选择正交试验中保水效果最优的处理，开展田间肥效试验，于2020年4-9月进行，试验地点位于南阳师范学院农业工程学院试验基地，位于河南省南阳卧龙区潦河镇境内，地理坐标东经112°24'，北纬32°56'，属典型的季风大陆半湿润气候，四季分明，阳光充足，雨量充沛。
试验开始前测得：0-20cm土壤有机质含量为15.8g/kg，pH为7.2，全氮含量为0.8g/kg，速效磷含量为18.8mg/kg，速效钾含量为172.7mg/kg。
本试验采用单因素设计，试验共设4个处理：不施肥对照组(CK)、常规复合肥组(NPK)、高分子材料组(PAM)和本发明实施例2制得的改性高分子缓释硝基复合肥(PF)，各处理重复4次，各小区面积为6m×7m，每个小区设置1m×7m的保护行。
其中，常规复合肥组的N:P:K＝17:17:17，施肥用量为750kg/hm2；高分子材料组中聚丙烯酰胺的施肥用量为50kg/hm2，常规复合肥的施肥用量为700kg/hm2；本发明实施例2制得的改性高分子缓释硝基复合肥的施肥用量为750kg/hm2；各处理复合肥作基肥一次性施入，在作物播种前撒施，并耕翻入土。供试作物为夏玉米(郑单518)，夏玉米生育期田间管理同当地农户，分别于孕穗期、成熟期采植株和土样进行分析，土样用五点采样法采集，测定其理化性质。
测试指标：
土壤样品：于玉米成熟期采集土样(0-20cm)，采取“S”状取样，将样本分为2份，一份铺成薄层于样品盘上，通风阴凉，避免阳光暴晒，将风干后的土样进行磨碎，过0.149mm孔径的筛，将过筛后的土壤样品保存于自封袋中备用。测定土壤基本理化性质：有机质(重铬酸钾容量法)、碱解氮(碱解扩散法)等。
植株样品：于玉米的各生育期采集植株，取个处理代表性的植株2-3株，分为地上部和地下部两部分，植株鲜样于105℃杀青30min后在70℃烘干至恒重后称重，用粉样机粉碎。
生物学产量：每次取植株样后，烘干称重，测定生物量；
植株N的测定：称取各器官一定量植株样品，用H2SO4-H2O2消煮，奈式比色法测氮；
产量和产量结构：在玉米成熟后，选取一定面积对各处理进行测产，测定其穗行数，行粒数，穗粒数，千粒重，理论产量和实测产量。
不同施肥处理对玉米生育期(吐丝期、灌浆期)根系生长和玉米产量的影响结果如表3和表4所示。
表3不同施肥处理对玉米生育期根系生长的影响
Figure BDA0002828070470000131
Figure BDA0002828070470000141
由表3可知，与不施肥对照组(CK)、常规复合肥组(NPK)、高分子材料组(PAM)相比，施用本发明实施例2制得的改性高分子缓释硝基复合肥后玉米的根重、根长、比表面积、直径和根体积都显著提高。
表4不同施肥处理对玉米产量的影响
处理组 实收株数(hm<sup>2</sup>) 单株穗数(粒) 千粒重(g) 实测产量(t/hm<sup>2</sup>)
CK 65482ab 565.17b 252.42b 10.21b
NPK 63582a 620.33a 312.97a 13.50a
PAM 64906a 621.47a 311.07a 13.46a
PF 66921a 628.34a 313.54a 14.38a
由表4可知，与不施肥对照组(CK)、常规复合肥组(NPK)、高分子材料组(PAM)相比，施用本发明实施例2制得的改性高分子缓释硝基复合肥后玉米的实收株数、单株穗数、千粒重和实测产量都显著提高。
图5附图为不同施肥处理对土壤有机质含量的影响图，由图5可知，与不施肥对照组(CK)、常规复合肥组(NPK)、高分子材料组(PAM)相比，施用本发明实施例2制得的改性高分子缓释硝基复合肥后玉米的土壤有机质含量显著提高。
图6附图为不同施肥处理对土壤碱解氮含量的影响图，由图6可知，与不施肥对照组(CK)、常规复合肥组(NPK)、高分子材料组(PAM)相比，施用本发明实施例2制得的改性高分子缓释硝基复合肥后玉米的土壤碱解氮含量显著提高。
图7附图为玉米出苗后不同天数相对应的干物质积累量的变化图，由图7可知，与不施肥对照组(CK)、常规复合肥组(NPK)、高分子材料组(PAM)相比，施用本发明实施例2制得的改性高分子缓释硝基复合肥后干物质积累量显著提高。
图8附图为玉米出苗后不同天数相对应的玉米氮素积累量的变化图，由图8可知，与不施肥对照组(CK)、常规复合肥组(NPK)、高分子材料组(PAM)相比，施用本发明实施例2制得的改性高分子缓释硝基复合肥后玉米氮素积累量显著提高。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种改性高分子缓释硝基复合肥，其特征在于，包括有以下质量百分比的原料：接枝聚丙烯酰胺5％-10％、香菇菌渣生物炭10％-15％、多亚甲基多苯基多异氰酸酯2％-5％和基肥73％-83％；
所述接枝聚丙烯酰胺由质量比为(4-7)：(0.02-0.05)：(0.05-0.1)的聚丙烯酰胺、甲醛和N,N’亚甲基双丙烯酰胺制得。
2.根据权利要求1所述的一种改性高分子缓释硝基复合肥，其特征在于，所述基肥由质量比为(1-2):(1-2):(0.6-0.8):(0.2-0.3)的硝酸铵、磷酸二铵、氯化钾和硼酸混合造粒制得。
3.根据权利要求2所述的一种改性高分子缓释硝基复合肥，其特征在于，所述硝酸铵中的N含量为35％-40％；所述磷酸二铵中的N含量为18％-20％，P2O5含量为35％-45％；所述氯化钾中的K2O含量为50％-60％；所述硼酸中的B含量为15％-17％。
4.一种改性高分子缓释硝基复合肥的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)按权利要求1-3任一项所述改性高分子缓释硝基复合肥的质量百分比称取各原料；
(2)先将聚丙烯酰胺与甲醛混合，排尽空气后升温至40-60℃反应1.5-2.5h，然后加入N,N’亚甲基双丙烯酰胺引发聚合反应，加热至65-75℃回流1-1.5h，得到接枝聚丙烯酰胺；
(3)将接枝聚丙烯酰胺和香菇菌渣生物炭加入水中，搅拌均匀，密封后升温干燥，得到混合物；
(4)向混合物中加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯，升温至80-85℃后搅拌均匀，得到包膜液；
(5)将包膜液升温至85-90℃后喷涂到基肥表面，干燥，冷却，即得所述改性高分子缓释硝基复合肥。
5.根据权利要求4所述的一种改性高分子缓释硝基复合肥的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述香菇菌渣生物炭的制备方法为：将研磨后的香菇菌渣放入管式马弗炉中，在氮气气氛中以10-12℃/min的升温速率升至350-450℃后裂解3-4h，然后降温至40-50℃，取出，即得所述香菇菌渣生物炭。
6.根据权利要求4所述的一种改性高分子缓释硝基复合肥的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述香菇菌渣生物炭与水的质量比为1:(0.8-1.2)。
7.根据权利要求4所述的一种改性高分子缓释硝基复合肥的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述搅拌的速度为75-80r/min，时间为10-20min；所述干燥的温度为75-80℃，时间为3-4h。
8.根据权利要求4所述的一种改性高分子缓释硝基复合肥的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述搅拌的速度为75-80r/min，时间为10-20min。
9.根据权利要求4所述的一种改性高分子缓释硝基复合肥的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述干燥的温度为80-90℃，时间为1-2h；所述冷却至18-25℃。
10.根据权利要求4所述的一种改性高分子缓释硝基复合肥的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述改性高分子缓释硝基复合肥的水分含量不超过3％，粒径为3-5mm。
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