CN114736071A - 一种凹凸棒石黏土改性复合肥的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种凹凸棒石黏土改性复合肥的制备方法,包括:提供复合肥料颗粒;将改性凹凸棒石和成膜剂与水混合,配制成包膜浆料;将包膜浆料喷涂于复合肥料颗粒表面,干燥,得到所述的凹凸棒石黏土改性复合肥,所述改性凹凸棒石表面经2‑氨基‑5‑巯基‑1,3,4‑噻二唑改性的凹凸棒石。与未改性的凹凸棒石相比,本发明采用改性凹凸棒石制备的凹凸棒石黏土改性复合肥可显著改善肥料养分的缓释效果,改善土壤的容重,孔隙度,透水性,蓄水能力,保水性能和对重金属离子的钝化能力,提高作物产量及品质。
Description
技术领域
本发明属于肥料领域,具体涉及一种一种凹凸棒石黏土改性复合肥的制备方法及应用。
背景技术
凹凸棒石黏土又称作坡缕石,是一种天然黏土矿物,具有比表面积大,吸附能力强,缓释性好等优点,近年来被广泛应用于复合肥和土壤调理剂的制备中。
专利文献CN102020510A公开了一种苯丙乳液-石蜡-凹凸棒石复合包膜缓释氮肥,该复合包膜缓释氮肥是在尿素表面以苯丙乳液和凹凸棒石粘土粉末形成内层包膜,在所述内层包膜的表面以石蜡形成外层包膜。专利文献CN102001890A公开了一种松香-凹凸棒石-石蜡复合包膜缓释氮肥,该复合包膜缓释氮肥是在尿素表面以松香粘结剂和凹凸棒石粘土粉末形成内层包膜,在所述内层包膜的表面以石蜡形成外层包膜。上述专利技术方案通过凹凸棒石对化肥养分的吸附作用、对土壤孔隙水渗透的阻滞作用延缓对化肥养分的释放。
2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑(CAS号:2349-67-9)常用作金属缓蚀剂、农药中间体、杀菌剂,但未见有关其对肥料具有缓释效果的报道。
发明内容
为了提升复合肥料的缓释效果,本发明的目的一在于提供一种凹凸棒石黏土改性复合肥的制备方法。
为实现目的一,本发明采用的技术方案如下:
一种凹凸棒石黏土改性复合肥的制备方法,包括:
提供复合肥料颗粒;
将改性凹凸棒石和成膜剂与水混合,配制成包膜浆料;
将包膜浆料喷涂于复合肥料颗粒表面,干燥,得到所述的凹凸棒石黏土改性复合肥,
其特点在于:所述改性凹凸棒石表面经2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑改性的凹凸棒石。
上述凹凸棒石黏土改性复合肥在小麦种植中的应用。
为了提升肥料养分的缓释效果,本发明的目的二在于提供一种改进的包膜肥料。
为实现目的二,本发明采用的技术方案如下:
一种包膜肥料,所述包膜肥料由养分颗粒和用于包覆养分颗粒的包膜材料组成,其特点在于,所述包膜材料主要由成膜剂和改性凹凸棒石组成,所述改性凹凸棒石为表面经2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑改性的凹凸棒石。
为改善凹凸棒石的吸附性能,本发明的目的三在于提供一种改性凹凸棒石的制备方法。
为实现目的三,本发明采用的技术方案如下:
一种改性凹凸棒石的制备方法,所述改性凹凸棒石为表面经2-氨基-5-巯基-1,3, 4-噻二唑改性的凹凸棒石,包括以下步骤:先用磷酸活化凹凸棒石,再将活化的凹凸棒石与2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑混合反应。
上述改性凹凸棒石的用途,所述改性凹凸棒石作为具有以下一项或多项作用的功能性助剂的用途:
缓释;
保水;
钝化重金属离子;
土壤调理。
一种包膜材料,所述包膜材料主要由成膜剂和如上述的改性凹凸棒石组成。
本发明的有益效果:
与未改性的凹凸棒石相比,本发明采用改性凹凸棒石可显著改善肥料养分的缓释效果,改善土壤的容重,孔隙度,透水性,蓄水能力,保水性能和对重金属离子的钝化能力,提高作物产量及品质。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
在本发明中,“大量元素”具有本领域通用的含义,即为:对元素氮、磷、钾的通称。大量元素总含量亦称为总养分。
在本发明中,大量元素源没有特别的限定,可采用已知的常规氮肥、磷肥、钾肥作为大量元素源。
大量元素中,氮磷钾的比例没有特别的限定,可按照客户要求、土壤肥力及作物生长需要任意调节。
一种凹凸棒石黏土改性复合肥的制备方法,包括:
提供复合肥料颗粒;
将改性凹凸棒石和成膜剂与水混合,配制成包膜浆料,所述改性凹凸棒石表面经2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑改性的凹凸棒石;
将包膜浆料喷涂于复合肥料颗粒表面,干燥,得到所述的凹凸棒石黏土改性复合肥。
在一些实施方案中,复合肥料颗粒主要含大量元素。
在一些实施方案中,复合肥料颗粒还包含:腐殖酸、生物质炭、混合菌剂、硒代氨基酸。
在一些实施方案中,所述凹凸棒石黏土改性复合肥中,大量元素的总含量在45wt%以上。
在一些实施方案中,N : P : K=15 : 15 : 15。
作为实例,大量元素源可选自尿素、磷酸一铵、硫酸钾。
复合肥料颗粒可按常规的造粒技术将所需的各组分混合制成直径约1~3mm颗粒。
不同作物的生长期不同,可根据作物的不同,通过调节改性凹凸棒的用量,使肥料养分的释放与作物生长期内的养分需要配比,在一些实施方案中,所述凹凸棒石黏土改性复合肥中,成膜剂与改性凹凸棒石的总含量为2wt%~7wt%,所述成膜剂与改性凹凸棒石的质量比为1:5~5:1。
一种包膜肥料由养分颗粒和用于包覆养分颗粒的包膜材料组成,形成以养分颗粒为核,包膜材料为膜的结构,所述包膜材料主要由成膜剂和改性凹凸棒石组成,所述改性凹凸棒石为表面经2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑改性的凹凸棒石。
在一些实施方案中,所述成膜剂与改性凹凸棒石的质量比为1:5~5:1。
作为实例,成膜剂与改性凹凸棒石的质量比可选自1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1。
在一些较优的实施方案中,所述成膜剂与改性凹凸棒石的质量比为1:5~1:1。
在一些更优的实施例中,所述成膜剂与改性凹凸棒石的质量比为1:4~1:3。
在本发明中,所述成膜剂没有特别的限定,可采用现有已知的成膜剂。
作为实例,成膜剂可选自聚丙烯酰胺。一方面利用聚丙烯酰胺的粘合成膜性,将改性凹凸棒石固定形成膜层,另一方面利用聚丙烯酰胺的有机高分子网状结构提高膜层的保水性和对养分的缓释效果。
在一些实施方案中,所述包膜肥料中,包膜材料的含量为2wt%~7wt%。
作为实例,所述包膜肥料中,包膜材料的含量可选自2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%。
在一些较优的实施方案中,在包膜肥料中,包膜材料的含量为3~6%。
在一些更优的实施方案中,在包膜肥料中,包膜材料的含量为4~5%。
在一些实施方案中,所述养分颗粒包括大量元素。
在一些实施方案中,所述包膜肥料中,大量元素的总含量在45wt%以上。
包膜肥料中的大量元素总含量亦称为总养分。
作为实例,大量元素源可选自尿素、磷酸一铵、硫酸钾。
在一些实施方案中,所述养分颗粒还可包括以下一种或多种组分:
腐殖酸;
生物质炭;
菌剂;
硒代氨基酸。
腐殖酸含有丰富的羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基等官能团,与金属离子有交换、吸附、络合、螯合等作用,有利于营养元素向作物传送,并能改良土壤结构,有利于农作物的生长。
生物质炭是一种生物质在限氧或者无氧的条件下炭化产生的富碳固体物质,具有丰富的孔隙结构,可以改良土壤、增加肥力,吸附土壤或污水中的重金属及有机污染物,固定氮肥。
作为实例,所述菌剂可选自枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、米曲霉、棕色固氮菌、地衣芽孢杆菌和蕈状芽孢杆菌。微生物菌剂可以增加作物抗逆性,降解土壤中的有机磷,杀灭有害病菌,促进根系发育生长,提高果实中氨基酸含量,固定空气中的游离氮,提高产量。
在一些实施方案中,以重量计,每100份混合菌剂包括枯草芽孢杆菌10~15份,胶冻样芽孢杆菌5~10份,巨大芽孢杆菌5~15份,凝结芽孢杆菌3~8份,米曲霉15~25份,棕色固氮菌10~20份,地衣芽孢杆菌5~10份,蕈状芽孢杆菌10~47份。
硒代氨基酸可以增加作物果实中硒的含量。
在一些实施方案中,所述包膜肥料中,腐殖酸的含量为1%~2%,生物质炭的含量为1%~2%,菌剂的含量为1%~3%,硒代氨基酸的含量为0.5%~1.5%。
包膜肥料可通过以下方法制备:
提供养分颗粒;
将改性凹凸棒石和成膜剂与水混合,配制成包膜浆料;
将包膜浆料均匀喷涂于养分颗粒的表面,干燥,即得到包膜肥料。
养分颗粒可按常规的造粒技术将所需的各组分混合制成直径约1~3mm颗粒料。
一种改性凹凸棒石,所述改性凹凸棒石为表面经2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑改性的凹凸棒石。
在一些实施方案中,所述改性凹凸棒石可通过包括以下步骤的方法制备得到:先用磷酸活化凹凸棒石,再将活化的凹凸棒石与2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑混合反应。
在一些实施方案中,将凹凸棒石配制成含水量为40%~50%的膏状物,然后加入磷酸进行活化。
在一些实施方案中,磷酸的用量为凹凸棒石质量的8%~20%。
作为实例,磷酸的用量可以为凹凸棒石质量的8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%。
在一些实施方案中,活化的时间为24小时以上,活化在常温下进行即可。
采用磷酸活化凹凸棒石,一方面可以起到常规酸活化增大凹凸棒石比表面积的作用,另一方面可以在凹凸棒石表面引入磷酸基团,进一步增加凹凸棒石表面的羟基,促进与2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑的接枝。
在一些实施方案中,为了便于搅拌,将活化的凹凸棒石配制成浓度为10%~15%的浆料,然后加入2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑,混合反应。
在一些实施方案中,2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑的用量为凹凸棒石质量的2%~5%。
作为实例,2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑的用量可以为凹凸棒石质量的2%、3%、4%、5%。
在一些实施方案中,反应的温度为80~90℃。
作为实例,反应的温度可以为80、81、82、83、84、85、86、87、89、90℃。
在一些实施方案中,反应的时间为10~15min。
作为实例,反应的时间可以为10、11、12、13、14、15min。
在一些实施方案中,可以采用电磁炉加热、微波加热等方式将体系的温度加热至反应要求的温度。
在一些实施方案中,凹凸棒石黏土原矿含较多的杂质,可提纯后使用。
在一些实施方案中,凹凸棒石黏土原矿可采用以下方式提纯:
(1)将凹凸棒石黏土原矿粉碎成不小于200目粉体,然后加水配成浆料,浆料高速均质解离后过3000目筛网;
(2)过筛的浆料先在600~800 r/min下离心,所得的上层混悬液在1500~2500 r/min下离心,得到提纯的凹凸棒石。
在一些实施方案中,所述改性凹凸棒石可以作为具有以下一项或多项作用的功能性助剂使用:
缓释;
保水;
钝化重金属离子;
土壤调理。
作为实例,所述改性凹凸棒石作为功能性助剂在制备肥料中的应用。
一种包膜材料,所述包膜材料主要由成膜剂和如上述的改性凹凸棒石组成。
在一些实施方案中,所述成膜剂与改性凹凸棒石的质量比为1:5~5:1。
作为实例,成膜剂与改性凹凸棒石的质量比可选自1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1。
在一些较优的实施方案中,所述成膜剂与改性凹凸棒石的质量比为1:5~1:1。
在一些更优的实施例中,所述成膜剂与改性凹凸棒石的质量比为1:4~1:3。
在本发明中,所述成膜剂没有特别的限定,可采用现有已知的成膜剂。
实施例1 以制备一种小麦专用的包膜复合肥为例
原料:
混合菌剂:按枯草芽孢杆菌10重量份,胶冻样芽孢杆菌5重量份,巨大芽孢杆菌5重量份,凝结芽孢杆菌3重量份,米曲霉15重量份,棕色固氮菌10重量份,地衣芽孢杆菌5重量份,蕈状芽孢杆菌47重量份称取,将各菌剂混合均匀后,备用。
枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌:保定瑞谷生物科技有限公司
巨大芽孢杆菌:洛阳希望生物科技有限公司
凝结芽孢杆菌:山东诺杰生物科技有限公司
米曲霉、地衣芽孢杆菌、蕈状芽孢杆菌:宁波明舟生物科技有限公司
棕色固氮菌:上海沪峥生物科技有限公司
硒代氨基酸:山东汇恒生物科技有限公司
其它原料均为市售产品。
(1)凹凸棒石的提纯
将凹凸棒石黏土原矿粉碎成不小于200目粉体,配置成质量分数为10%的浆料,高速均质解离,之后浆料过3000目筛网,该浆料记作ATP-0。
将ATP-0离心提纯,第一次离心速度为600~800 r/min,离心时间5~10 min,收集上层混悬液,以1500~2500 r/min的速度离心收集凹凸棒石,记作ATP-1。
(2)凹凸棒石的活化
将ATP-1压滤,后按照实际水分的多少,再次加水,配制成含水量为45%的膏状物,然后按凹凸棒石固体质量的15%,加入浓度为85wt%的浓磷酸,混均静置24h,即得到活化的凹凸棒石,记作ATP-2。
(3)凹凸棒石的改性
向ATP-2加水,配制成质量浓度为10%的浆料,然后按凹凸棒石固体质量的3%,加入2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑,搅拌,微波加热至85℃,保温反应10min,即得改性凹凸棒石,记作ATP-3。
(4)包膜复合肥的制备
A、组分及配比,以100重量份计:
养分颗粒的重量份数配比如下:
尿素25.0份,磷酸一铵34.0份,硫酸钾30.0份,干燥的腐殖酸1.5份,生物质炭1.5份,混合菌剂2份,硒代氨基酸1份,其中,大量元素N : P : K=15 : 15 : 15,总养分:45wt%。
包膜材料的重量份数配比如下:
改性凹凸棒石ATP-3(干重)4份,聚丙烯酰胺1份。
包膜复合肥的制备:
B、养分颗粒的制备
硒代氨基酸溶解于水中,得到硒溶液。
将尿素,磷酸一铵,硫酸钾,腐殖酸,生物质炭,混合菌剂置于恒温球磨机中高速球磨,得到粒径不低于800目的混合物料。
将混合物料置于圆锅造粒机中,然后喷洒硒溶液,造成直径约1~3毫米的小圆球,记作NPK-0。
C、包膜
将改性凹凸棒石、聚丙烯酰胺和水混合,利用高速均质机配置成质量浓度为10%的包膜浆料。
将包膜浆料均匀喷涂于NPK-0的表面,然后于40~60℃下,真空干燥至恒重,即得到包膜复合肥,记作ATP-3@NPK。
对比例1
包膜复合肥的制备:
以100重量份包膜复合肥计,
养分颗粒(NPK-0)的重量份数配比和制备同实施例1。
包膜材料的重量份数配比如下:
活化的凹凸棒石ATP-2(干重)4份,聚丙烯酰胺1份。
活化的凹凸棒石ATP-2的制备同实施例1。
将活化的凹凸棒石、聚丙烯酰胺和水混合,利用高速均质机配置成质量浓度为10%的包膜浆料。
将包膜浆料均匀喷涂于NPK-0的表面,然后于40~60℃下,真空干燥至恒重,即得到包膜复合肥,记作ATP-2@NPK。
对比例2
直接将实施例1的NPK-0置于40~60℃下,真空干燥至恒重,即得到未包膜的复合肥,记作NPK。
农田耕作实验
1、在未种植作物的土壤中使用
选取15亩平地,分成15等份,间隔使用上述ATP-3@NPK、ATP-2@NPK及NPK,施肥量均为40公斤/亩。当年9月份施肥,隔年4月份取样检测土壤理化性能,见表1。
表1 土壤施肥前后的物理性质数据
注:六价铬离子及铅离子钝化能力,是相对于施肥前检出值的下降程度。
从表1可以看出:
与施肥前相比,施用NPK的土壤,容重增加,孔隙度下降,透水性、蓄水能力和保水性均下降,对六价铬和铅离子有一定的钝化能力。
与施用NPK的土壤相比,施用ATP-2@NPK的土壤,容重下降但仍高于施肥前,孔隙度增加且优于施肥前,透水性能、蓄水能力和保水性能均得到改善且优于施肥前,对六价铬和铅离子的钝化能力得到一定的改善。
与施用ATP-2@NPK的土壤相比,施用ATP-3@NPK的土壤,容重明显下降且低于施肥前,孔隙度、透水性能、蓄水能力和保水性能均得到明显改善,对六价铬和铅离子的钝化能力得到显著改善。
由上述对比实验结果可以看出,与改性前相比,凹凸棒石经2-氨基-5-巯基-1, 3,4-噻二唑改性后,能显著改善土壤的容重,孔隙度,透水性,蓄水能力,保水性能和对重金属离子的钝化能力。
2、缓释性能测试
对氮磷钾元素以及硒元素的缓释能力测试,利用实验室方法完成:将大田种植小麦的土壤采集到实验室,挑选出石块及柴草,自然风干备用;取90公斤风干土壤,分成三等份,标记为S-1,S-2,S-3,依次加入10%质量分数的ATP-3@NPK、ATP-2@NPK、NPK,所得土壤和肥料混合物记作S-1&ATP-3@NPK,S-2&ATP-2@NPK,S-3&NPK,每个塑料花盆底部开50个直径约3毫米的小孔,每个花盆中称量5公斤S-1&ATP-3@NPK(共平行实验6盆),5公斤S-2&ATP-2@NPK(共平行实验6盆),5公斤S-3&NPK(共平行实验6盆),每次每个花盆浇纯净水5L淋洗土壤,收集花盆渗漏的水直至无水滴滴出,测试收集水(V)中氮磷钾及硒元素的含量(C),用该含量除以花盆土壤中第一次浇水前各元素的质量(m0),计算出流失率(x=C×V/m0×100%),即可分析出缓释性能。
表2 各元素在收集水中质量随时间与土壤中最初元素质量的比例变化:
从表2可以看出,
未包膜的NPK中氮磷钾及硒元素的释放集中在六十天内,至第六十天时,各元素的总释放量均达到97%以上,基本释放完全。
ATP-2@NPK中氮磷钾及硒元素的释放也主要集中在六十天内,六十天后的释放量明显下降,但与未包膜的NPK相比,各养分元素的流失率均有所下降,缓释效果有所改善。
与ATP-2@NPK相比,ATP-3@NPK中氮磷钾及硒元素的释放更为平稳,六十天后各元素的释放量均能达到20%以上,复合肥的缓释效果得到显著的提升。
实验结果表明,与改性前相比,凹凸棒石经2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑改性后,能显著改善肥料的缓释性能。
3、大田小麦种植实验
选取20亩光照充足、地势平整、土壤肥力中等的地块作为试验地,分成20等份,间隔使用上述ATP-3@NPK、ATP-2@NPK、NPK及市售复合肥(N : P : K=15 : 15 : 15,总养分45%),施肥量均为40公斤/亩,其它种植条件和田间管理相同,小麦的生长及品质检测数据见表3。
表3 不同复合肥对大田小麦生长及品质影响
注:叶绿素测试时间为开花后第14天,金属离子含量采用微波浸入,原子吸收分光光度计(石墨炉原子吸收法)测试。
从表3可以看出:
与施用市售复合肥的小麦相比,施用NPK的小麦,除六价铬含量外,株高、穗长、叶绿素含量、亩产量、出粉率、粗蛋白含量、湿面筋值、铅离子含量均得到一定的改善。
与施用NPK的小麦相比,施用ATP-2@NPK的小麦,株高、穗长、叶绿素含量、亩产量、出粉率、粗蛋白含量、湿面筋值、铬含量均得到一定的改善,且铬含量低于施用市售复合肥的小麦。铅含量有所回升,但仍低于施用市售复合肥的小麦。
与施用ATP-2@NPK的小麦相比,施用ATP-3@NPK的小麦各项指标均得到显著改善,也即,与未经2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑改性的凹凸棒石,采用经2-氨基-5-巯基-1,3, 4-噻二唑改性的凹凸棒石作为包膜材料,不仅能显著提高小麦产量,而且还能显著提升小麦品质。
实施例2
一种包膜复合肥,配比如下:尿素25.0份,磷酸一铵34.0份,硫酸钾30.0份,干燥的腐殖酸4份,改性凹凸棒石ATP-3(干重)3份,聚丙烯酰胺4份。
改性凹凸棒石ATP-3的制备同实施例1,区别只在于:2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑的用量为凹凸棒石质量的2wt%。
复合肥的制备过程如下:
将尿素,磷酸一铵,硫酸钾,腐殖酸置于恒温球磨机中高速球磨,得到粒径不低于800目的混合物料。
将混合物料置于圆锅造粒机中,然后喷洒水,造成直径约1~3毫米的小圆球,得到圆颗粒料。
将改性凹凸棒石、聚丙烯酰胺和水混合,利用高速均质机配置成质量浓度为10%的包膜浆料。
将包膜浆料均匀喷涂于圆颗粒料的表面,然后于40~60℃下,真空干燥至恒重,即得到包膜复合肥。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种凹凸棒石黏土改性复合肥的制备方法,包括:
提供复合肥料颗粒;
将改性凹凸棒石和成膜剂与水混合,配制成包膜浆料;
将包膜浆料喷涂于复合肥料颗粒表面,干燥,得到所述的凹凸棒石黏土改性复合肥,
其特征在于:所述改性凹凸棒石表面经2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑改性的凹凸棒石。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:
所述复合肥料颗粒主要由以下组分组成:大量元素、腐殖酸、生物质炭、混合菌剂、硒代氨基酸;
优选地,混合菌剂由枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、米曲霉、棕色固氮菌、地衣芽孢杆菌和蕈状芽孢杆菌组成;
优选地,选用尿素、磷酸一铵和硫酸钾作为大量元素源;
优选地,成膜剂为聚丙烯酰胺;
更优选地,各所述组分的重量份数配比如下:尿素25份、磷酸一铵34份、硫酸钾30份、腐殖酸1.5份、生物质炭1.5份、混合菌剂2份、硒代氨基酸1份、改性凹凸棒石4份、聚丙烯酰胺1份。
3.权利要求1所述的凹凸棒石黏土改性复合肥在小麦种植中的应用。
4.一种包膜肥料,所述包膜肥料由养分颗粒和用于包覆养分颗粒的包膜材料组成,其特征在于,所述包膜材料主要由成膜剂和改性凹凸棒石组成,所述改性凹凸棒石为表面经2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑接枝改性的凹凸棒石。
5.根据权利要求4所述的包膜肥料,其特征在于:所述成膜剂与改性凹凸棒石的质量比为1:5~5:1;优选地,所述成膜剂与改性凹凸棒石的质量比为1:5~1:1;更优选地,所述成膜剂与改性凹凸棒石的质量比为1:4~1:3;
优选地,所述成膜剂为聚丙烯酰胺。
6.根据权利要求4所述的包膜肥料,其特征在于:所述包膜肥料中,包膜材料的含量为2wt%~7wt%;优选地,包膜材料的含量为3~6%;更优选地,包膜材料的含量为4~5%。
7.根据权利要求4所述的包膜肥料,其特征在于:所述养分颗粒包括大量元素;优选地,所述包膜肥料中,大量元素的总含量在45wt%以上;更优选地,选用尿素、磷酸一铵和硫酸钾作为大量元素源;
优选地,所述养分颗粒还包括以下一种或多种组分:
腐殖酸;生物质炭;菌剂;硒代氨基酸;
更优选地,所述菌剂选自枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、米曲霉、棕色固氮菌、地衣芽孢杆菌和蕈状芽孢杆菌;
更优选地,所述包膜肥料中,腐殖酸的含量为1%~2%,生物质炭的含量为1%~2%,菌剂的含量为1%~3%,硒代氨基酸的含量为0.5%~1.5%。
8.一种改性凹凸棒石的制备方法,所述改性凹凸棒石为表面经2-氨基-5-巯基-1, 3,4-噻二唑改性的凹凸棒石,其特征在于:所述制备方法包括以下步骤:先用磷酸活化凹凸棒石,再将活化的凹凸棒石与2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑混合反应;
优选地,将凹凸棒石配制成含水量为40%~50%的膏状物,然后加入磷酸进行活化;
优选地,磷酸的用量为凹凸棒石质量的8%~20%;
优选地,活化的时间为24小时以上;
优选地,将活化的凹凸棒石配制成浓度为10%~15%的浆料,然后加入2-氨基-5-巯基-1,3, 4-噻二唑,混合反应;
优选地,2-氨基-5-巯基-1, 3, 4-噻二唑的用量为凹凸棒石质量的2%~5%;
优选地,反应的温度为80~90℃;
优选地,反应的时间为10~15min。
9.权利要求8所述的改性凹凸棒石的用途,其特征在于:所述改性凹凸棒石作为具有以下一项或多项作用的功能性助剂的用途:
缓释;保水;钝化重金属离子;土壤调理;
优选地,所述改性凹凸棒石作为功能性助剂在制备肥料中的应用。
10.一种包膜材料,其特征在于:所述包膜材料主要由成膜剂和如权利要求8所述的改性凹凸棒石组成;优选地,所述成膜剂与改性凹凸棒石的质量比为1:5~5:1;更优选地,所述成膜剂与改性凹凸棒石的质量比为1:5~1:1;最优选地,所述成膜剂与改性凹凸棒石的质量比为1:4~1:3;优选地,所述成膜剂为聚丙烯酰胺。
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