CN115160073A - 一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法 - Google Patents
一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，涉及多功能绿色复合缓释肥制备技术领域。通过重金属吸附剂制备、复合肥配料、造粒包膜处理、混合等步骤，制备了以氨基化硅胶为重金属吸附剂，以海藻酸钙为包膜剂、内核为含氮、磷、钾、镁与有机复合养分的缓释复合肥颗粒，二者混合的防重金属吸收的缓释复合肥。在作物浇灌时，首先重金属吸附剂会对土壤中的重金属离子进行大量吸附，然后复合肥内核的营养成分缓慢释放进入土壤、进而被作物吸收。
Description
技术领域
本发明涉及多功能绿色复合缓释肥制备技术领域，尤其涉及一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法。
背景技术
重金属富集在农作物、动物体内，进而被人类食用，会对人体健康造成长期的严重影响。如汞(Hg)进入人体后直接进入肝脏，对视力、神经及大脑造成损坏，严重者可造成“水俣病”；镉(Cd)可引起关节变形、骨折等疾病，严重者可造成“痛痛病”；铅(Pb)会直接伤害人的大脑，特别是对胎儿的神经系统有巨大的伤害，造成先天智力低下。其他重金属也会不同程度上损害人体健康。
因此，我国多地都采取重金属污染土壤修复工作，包括化学淋洗法、生物修复法、电化学法等方法。但我国幅员辽阔。修复土壤成本极高、效率极低，并且如化学淋洗法所需添加的有机螯合物还会对土壤造成二次污染。此外，如生物修复法等方法，修复周期达数年甚至十数年之久，会给粮食生产效率造成严重影响。
“庄稼一枝花，全靠肥当家”。靠植物从自然土壤中吸收元素生长效率极低，而化肥的出现解决了人类几千年来被困扰的粮食问题。我国以世界7％的耕地养活20％的人口，化肥功不可没。但传统化肥由于没有经过特殊处理，在浇水时大量未被吸收的化肥被水冲走，利用率极低。因此，缓释肥成为了化肥应用的新方向。
但是，目前还没有人考虑到在化肥施撒过程中一并解决重金属的污染问题，让重金属在作物生长过程中免于被吸收，从而获取健康粮食作物的效果。
现有公开号为CN111116260A的专利提供一种含腐殖酸的水溶性肥料，其包含磺化褐煤腐殖酸，润湿剂和崩解剂，其中磺化褐煤腐殖酸使用硫酸和亚硫酸钾磺化腐殖酸制备。另有公开号为CN112409060A、CN113416109A、CN102153412A的专利也提供了含腐殖酸的肥料。
腐植酸钾可以提高肥料利用率，有效提高作物产量，对土壤环境无污染，是一种良好肥料增效剂。此外，腐殖酸中的官能团能与土壤中重金属生成螯合物，降低作物对重金属的吸收。但是，腐殖酸与有害重金属与有益轻金属元素的结合力相当，大量有益阳离子如钾、钙、钠等会与腐殖酸上官能团结合。此外，腐殖酸会自然降解，即使暂时吸附了重金属离子，也会很快降解掉，使重金属离子重新变成游离态。
另有公开号为CN111410586A的专利公开了一种秸秆有机质交联多肽螯合中微量元素缓释肥。将富含纤维素资源的农业废弃物(作物秸秆、马尾藻类)及富含蛋白类的废弃物如头足类加工下脚料、鱼类加工下脚料、畜禽加工下脚料、油料加工下脚料等溶降解、改性后，制得磷酸化有机质复合物和磷酸化蛋白质水解物，再通过交联反应制得秸秆有机质交联蛋白微球。另有公开号为CN112624865A、CN105110997A、CN107382510A、CN110590466A、CN104603085A、CN104844374A、CN106396835A、CN104058818A、CN106396787A、CN103304310A、CN1948227A等专利公开了各种各样的缓释肥的专利。
缓释肥可以提高肥料吸收利用率，减少施肥次数。但是，上述缓释肥都没有对土壤中重金属元素作出处理。
综上所述，现有技术中还没有一种农用肥料在保证肥料缓释的情况下，对土壤重金属离子作出有效处理，在农作物对肥料有效吸收的情况下避免吸收有害重金属离子。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，通过重金属吸附剂制备、复合肥配料、造粒包膜处理、混合等步骤，制备了以氨基化硅胶为重金属吸附剂，以海藻酸钙为包膜剂、内核为含氮、磷、钾、镁与有机复合养分的缓释复合肥颗粒，二者混合的防重金属吸收的缓释复合肥。
本发明中，氨基化硅胶利用表面大量的孔洞与表面官能团，可以对常见的重金属离子进行有效的吸附，而缓释复合肥颗粒与重金属吸附剂隔离开来。这样在作物浇灌时，首先重金属吸附剂会对土壤中的重金属离子进行大量吸附，然后复合肥内核的成分缓慢释放进入土壤、进而被作物吸收。由于重金属离子早已大量被氨基化硅胶吸附，因此作物在漫长的生长周期内被吸收的重金属大大减少，并且重金属离子提前占据了氨基化硅胶的活性位点，有益的阳离子如钾、钙、镁等就会从容地缓慢被作物吸收。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，是通过以下步骤实现：步骤一，制备重金属吸附剂；步骤二，将无机复合养分、有机复合养分、生物添加剂混合均匀；步骤三，将步骤二处理后的产品使用化肥造粒机造粒，然后使用包膜剂进行包膜，化肥造粒机与包膜剂交替进行逐级包膜处理，制得缓释复合肥颗粒；步骤四，将所述重金属吸附剂与所述缓释复合肥颗粒混合均匀。
通过采用上述技术方案，可以制备出以氨基化硅胶为重金属吸附剂，以海藻酸钙为包膜剂、内核为含氮、磷、钾、镁与有机复合养分的缓释复合肥颗粒，二者混合的防重金属吸收的缓释复合肥。氨基化硅胶利用表面大量的孔洞与表面官能团，可以对常见的重金属离子进行有效的吸附，而缓释复合肥颗粒与重金属吸附剂隔离开来。这样在作物浇灌时，首先重金属吸附剂会对土壤中的重金属离子进行大量吸附，然后复合肥内核的成分缓慢释放进入土壤、进而被作物吸收。由于重金属离子早已大量被氨基化硅胶吸附，因此作物在漫长的生长周期内被吸收的重金属大大减少，并且重金属离子提前占据了氨基化硅胶的活性位点，有益的阳离子如钾、钙、镁等就会从容地缓慢被作物吸收。
进一步的，具体到步骤一，重金属吸附剂为氨基化硅胶，其制备方法是：取粒径分布为 30微米至60微米的硅胶颗粒，浸泡于8mol/L的盐酸中，硅胶颗粒与盐酸溶液的比例为30-100g/L，在80℃至100℃下加热10h至24h，取出用水洗净，然后将处理后的硅胶颗粒加入无水甲苯中，搅拌均匀，硅胶与甲苯的比例小于100g/L，然后加入一氨基三乙氧基硅烷，硅胶与一氨基三乙氧基硅烷比例为0.5g/L至1.5g/L，在80℃至110℃下保持12h至48h，然后滤出硅胶固体并用乙醇、水等洗涤干净，然后烘干。一氨基三乙氧基硅烷的纯度在95％以上即可。
通过采用上述技术方案，在盐酸的作用下，硅胶颗粒表面会被功能化，生成大量羟基，变成羟基化硅胶。选取30微米至60微米的硅胶颗粒是为了让其保持较大比表面积的同时，又不会完全溶于水，从而造成二次污染。经过盐酸处理的硅胶同时会生成大量微孔，能够对重金属离子进行物理吸附。一氨基三乙氧基硅烷作为提供氨基的原料，与羟基化硅胶在甲苯体系中反应，使羟基化硅胶表面布满大量氨基(-NH2)。使用氨基替代羟基可以更好地提高硅胶的水溶性，从而可以对土壤中的重金属离子更有效吸附，尤其对稻田等水田效果明显。
进一步的，具体到步骤二，其中的无机复合养分包括：尿素、磷酸二氢铵、硫酸钾与硫酸镁，以重量份数计的尿素为16至22份，磷酸二氢铵为14至18份，硫酸钾为33至40份，硫酸镁为8至12份。将他们混合均匀即可。
通过采用上述技术方案，本发明提供了较为全面的无机养分。尿素可以提供氮，磷酸二氢铵可以提供磷以及一部分氮，硫酸钾可以提供钾，硫酸镁可以提供镁。上述元素都是作物生长的必备元素，属于公知常识，不必赘述。它们之间的配合比例可以根据作物的品种、生长周期、土壤质量的不同做出相应调整。
进一步的，具体到步骤二，其中的有机复合养分包括但不限于：鱼粉、骨粉、淀粉、果胶、大豆水解蛋白、纤维素粉、脂肪粉、动物粪便中的一种以上。上述材料为常见的市售材料，由于技术效果相近，因此其中配比按照市场情况售卖而定，不做严格限定。上述有机复合养分须要经过高温灭菌处理。
通过采用上述技术方案，生物有机肥可以弥补化肥元素单一的缺点，提供更全面的营养元素。并且，生物有机肥能够改良土壤，改善作物根际微生物群，提高植物的抗病虫能力。并且，有机肥中官能团繁多，可以吸收重金属元素，在一定程度上减缓重金属元素的吸收。并且，生物有机肥是环境友好型肥料，可循环再生、污染小，生产过程绿色环保。但是，有机肥中的细菌、真菌、虫卵等有害微生物较多，因此使用的时候需要经过高温灭菌处理，以防止对耕地的污染。
进一步的，具体到步骤二，其中的生物添加剂包括但不限于多粘类芽孢杆菌菌粉，多粘类芽孢杆菌菌粉可使用公开号为CN112795510A的专利提供。
通过采用上述技术方案，多粘类芽孢杆菌作为杀菌剂能够有效控制植物病害，在现代农业中有着极大的应用前景，主要优点表现为低毒安全、环境友好、植物病原菌不易产生抗性、低成本等。芽孢杆菌的分泌物能创造一种弱酸性的微域环境，从而能活化土壤养分，提高土壤有效磷的含量。此外，多粘类芽孢杆菌对植物根结线虫病等农作物病虫害有着良好的防治效果。
进一步的，具体到步骤二，其中无机复合养分的质量分数为80％至90％，有机复合养分的质量分数为8％至20％，生物添加剂的质量分数为0.5％至2％，三者总质量分数为100％。
通过采用上述技术方案，本发明可以在营养元素均衡、成本控制方面做到最佳。农作物主要需要的生长营养元素是氮、磷、钾等无机元素，化学肥料成本低、产量高，因此作为主要成分进行添加。有机复合肥营养均衡，但是养分密度低，且成本较高、产量不稳定，因此作为辅助成分添加。生物添加剂用于防治病虫害、改善土壤等特殊用途，单位质量成本高昂，且需求量不大，因此添加质量比例为0.5％至2％即可达到预期效果。
进一步的，具体到步骤三，其中的包膜剂为10g/L至100g/L的海藻酸钠水溶液与50g/L 的氯化钙水溶液混合反应生成的海藻酸钙薄膜。
通过采用上述技术方案，本发明使用了海藻酸钙薄膜作为包膜剂。海藻酸钠是从海带或海藻中提取的一种天然多糖类化合物，其分子链上有大量羟基、羧基，可以通过配位、离子交换吸附重金属离子，是一种环境友好型吸附材料.海藻酸钠溶液可以与钙离子交联形成三维网络结构的海藻酸钙凝胶。使用其作为本发明中复合肥的缓释包膜剂，可以使其中的无机复合养分与有机复合养分缓慢地通过水溶释放出来，达到缓释的效果。相比于传统的聚氨酯等聚合物缓释薄膜，海藻酸钙具有完全的生物可降解性，环境友好，并且价格相对低廉。
进一步的，具体到步骤三中的交替进行逐级包膜处理：首先将步骤二处理后的产品使用化肥造粒机造粒，化肥造粒机可使用公开号为CN109200948A的专利提供的高效率化肥造粒机。然后将颗粒浸泡在海藻酸钠水溶液中5min至30min，然后添加氯化钙水溶液并搅拌均匀，持续1min至5min，海藻酸钠水溶液与氯化钙水溶液体积比为3:1至1:6。然后将其中的颗粒过滤出，然后烘干。然后再将包膜过后的化肥颗粒与步骤二处理后的产品混合均匀，再使用化肥造粒机造粒，然后再依上述步骤浸泡海藻酸钠水溶液、添加氯化钙水溶液、烘干，重复2 至5次。最后得到缓释复合肥颗粒。
通过采用上述技术方案，制备出了具有多层包膜的缓释复合肥颗粒。由于海藻酸钙包膜毕竟是生物凝胶膜，其强度较小，在化肥这种商品的粗放运输过程中，极易造成包膜破损、泄露，从而失去缓释的效果，因此使用上述方法对复合肥颗粒进行反复包膜、造粒、再包膜，形成多层包膜颗粒，可以有效增强复合肥的缓释效果，达到产品长久有效的技术效果。
进一步的，具体到步骤四，将步骤一制备的重金属吸附剂与步骤三制备的缓释复合肥颗粒混合均匀，二者质量比例为2:100至10:100。
通过采用上述技术方案，得到了本发明的最终产品——防重金属吸收的缓释复合肥。由于我国各地的土壤重金属污染程度不同，因此可根据情况添加不同配比的重金属吸附剂。由于重金属吸附剂的单位质量成本高于缓释复合肥颗粒，并且其用量不大，因此添加质量比例不超过10％即可。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
(1)通过重金属吸附剂制备、复合肥配料、造粒包膜处理、混合等步骤，制备了以氨基化硅胶为重金属吸附剂，以海藻酸钙为包膜剂、内核为含氮、磷、钾、镁与有机复合养分的缓释复合肥颗粒，二者混合的防重金属吸收的缓释复合肥。在作物浇灌时，首先重金属吸附剂会对土壤中的重金属离子进行大量吸附，然后复合肥内核的成分缓慢释放进入土壤、进而被作物吸收。由于重金属离子早已大量被氨基化硅胶吸附，因此作物在漫长的生长周期内被吸收的重金属大大减少，并且重金属离子提前占据了氨基化硅胶的活性位点，有益的阳离子如钾、钙、镁等就会从容地缓慢被作物吸收；
(2)通过添加多粘类芽孢杆菌菌粉作为生物添加剂，可以使本发明能活化土壤养分，提高土壤有效磷的含量吗，并且对植物根结线虫病等农作物病虫害有着良好的防治效果；
(3)通过使用海藻酸钙薄膜作为缓释包膜剂，从而使其中的无机复合养分与有机复合养分缓慢地通过水溶释放出来，达到缓释的效果。相比于传统的聚氨酯等聚合物缓释薄膜，海藻酸钙具有完全的生物可降解性，环境友好；
(4)通过交替进行逐级包膜处理制备缓释复合肥颗粒，从而包膜破损、泄露，有效增强复合肥的缓释效果，达到产品长久有效的效果。
附图说明
图1是本发明实施例的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明进行清楚、完整地描述。
实施例1
参见附图1，一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，本防重金属吸收的缓释复合肥是通过以下操作步骤制备获得：
步骤一，制备重金属吸附剂：氨基化硅胶。制备方法是：取粒径分布为30微米至60微米的硅胶颗粒，浸泡于8mol/L的盐酸中，硅胶颗粒与盐酸溶液的比例为40g/L，在90℃下加热16h，取出用水洗净，然后将处理后的硅胶颗粒加入无水甲苯中，搅拌均匀，硅胶与甲苯的比例小于100g/L，然后加入一氨基三乙氧基硅烷，硅胶与一氨基三乙氧基硅烷比例为1g/L，在90℃下保持24h，然后滤出硅胶固体并用乙醇、水等洗涤干净，然后烘干。一氨基三乙氧基硅烷纯度为95％。
步骤二，将无机复合养分、有机复合养分、生物添加剂混合均匀。重量比例：无机复合养分85％，有机复合养分14％，生物添加剂1％。
无机复合养分：以重量份数计，添加尿素20份，磷酸二氢铵16份，硫酸钾38份，硫酸镁10份；
有机复合养分：以重量份数计，添加市售的鱼粉、骨粉、淀粉、果胶、大豆水解蛋白、纤维素粉、脂肪粉、猪粪便各1份；
生物添加剂：公开号为CN112795510A的专利提供的多粘类芽孢杆菌菌粉。
步骤三，首先将步骤二处理后的产品使用化肥造粒机造粒，化肥造粒机使用公开号为 CN109200948A的专利提供的高效率化肥造粒机。然后将颗粒浸泡在50g/L的海藻酸钠水溶液中15min，然后添加50g/L的氯化钙水溶液并搅拌均匀，持续2min，海藻酸钠水溶液与氯化钙水溶液体积比为1:1。然后将其中的颗粒过滤出，然后烘干。然后再将包膜过后的化肥颗粒与步骤二处理后的产品混合均匀，再使用化肥造粒机造粒，然后再依上述步骤浸泡海藻酸钠水溶液、添加氯化钙水溶液、烘干，重复3次。最后得到缓释复合肥颗粒。
步骤四，将步骤一制备的重金属吸附剂与步骤三制备的缓释复合肥颗粒混合均匀，二者质量比例为5:100。
实施例2
参见附图1，一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，本防重金属吸收的缓释复合肥是通过以下操作步骤制备获得：
步骤一，制备重金属吸附剂：氨基化硅胶。制备方法是：取粒径分布为30微米至60微米的硅胶颗粒，浸泡于8mol/L的盐酸中，硅胶颗粒与盐酸溶液的比例为40g/L，在90℃下加热16h，取出用水洗净，然后将处理后的硅胶颗粒加入无水甲苯中，搅拌均匀，硅胶与甲苯的比例小于100g/L，然后加入一氨基三乙氧基硅烷，硅胶与一氨基三乙氧基硅烷比例为1g/L，在90℃下保持24h，然后滤出硅胶固体并用乙醇、水等洗涤干净，然后烘干。一氨基三乙氧基硅烷纯度为95％。
步骤二，将无机复合养分、有机复合养分、生物添加剂混合均匀。重量比例：无机复合养分85％，有机复合养分14％，生物添加剂1％。
无机复合养分：以重量份数计，添加尿素20份，磷酸二氢铵16份，硫酸钾38份，硫酸镁10份；
有机复合养分：以重量份数计，添加市售的鱼粉、骨粉、淀粉、果胶、大豆水解蛋白、纤维素粉、脂肪粉、猪粪便各1份；
生物添加剂：公开号为CN112795510A的专利提供的多粘类芽孢杆菌菌粉。
步骤三，首先将步骤二处理后的产品使用化肥造粒机造粒，化肥造粒机使用公开号为 CN109200948A的专利提供的高效率化肥造粒机。然后将颗粒浸泡在20g/L的海藻酸钠水溶液中25min，然后添加50g/L的氯化钙水溶液并搅拌均匀，持续5min，海藻酸钠水溶液与氯化钙水溶液体积比为3:1。然后将其中的颗粒过滤出，然后烘干。然后再将包膜过后的化肥颗粒与步骤二处理后的产品混合均匀，再使用化肥造粒机造粒，然后再依上述步骤浸泡海藻酸钠水溶液、添加氯化钙水溶液、烘干，重复3次。最后得到缓释复合肥颗粒。
步骤四，将步骤一制备的重金属吸附剂与步骤三制备的缓释复合肥颗粒混合均匀，二者质量比例为5:100。
实施例3
参见附图1，一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，本防重金属吸收的缓释复合肥是通过以下操作步骤制备获得：
步骤一，制备重金属吸附剂：氨基化硅胶。制备方法是：取粒径分布为30微米至60微米的硅胶颗粒，浸泡于8mol/L的盐酸中，硅胶颗粒与盐酸溶液的比例为40g/L，在90℃下加热16h，取出用水洗净，然后将处理后的硅胶颗粒加入无水甲苯中，搅拌均匀，硅胶与甲苯的比例小于100g/L，然后加入一氨基三乙氧基硅烷，硅胶与一氨基三乙氧基硅烷比例为1g/L，在90℃下保持24h，然后滤出硅胶固体并用乙醇、水等洗涤干净，然后烘干。一氨基三乙氧基硅烷纯度为95％。
步骤二，将无机复合养分、有机复合养分、生物添加剂混合均匀。重量比例：无机复合养分85％，有机复合养分14％，生物添加剂1％。
无机复合养分：以重量份数计，添加尿素20份，磷酸二氢铵16份，硫酸钾38份，硫酸镁10份；
有机复合养分：以重量份数计，添加市售的鱼粉、骨粉、淀粉、果胶、大豆水解蛋白、纤维素粉、脂肪粉、猪粪便各1份；
生物添加剂：公开号为CN112795510A的专利提供的多粘类芽孢杆菌菌粉。
步骤三，首先将步骤二处理后的产品使用化肥造粒机造粒，化肥造粒机使用公开号为 CN109200948A的专利提供的高效率化肥造粒机。然后将颗粒浸泡在50g/L的海藻酸钠水溶液中15min，然后添加50g/L的氯化钙水溶液并搅拌均匀，持续2min，海藻酸钠水溶液与氯化钙水溶液体积比为1:1。然后将其中的颗粒过滤出，然后烘干。然后再将包膜过后的化肥颗粒与步骤二处理后的产品混合均匀，再使用化肥造粒机造粒，然后再依上述步骤浸泡海藻酸钠水溶液、添加氯化钙水溶液、烘干，重复3次。最后得到缓释复合肥颗粒。
步骤四，将步骤一制备的重金属吸附剂与步骤三制备的缓释复合肥颗粒混合均匀，二者质量比例为10:100。
实施例4
参见附图1，一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，本防重金属吸收的缓释复合肥是通过以下操作步骤制备获得：
步骤一，制备重金属吸附剂：氨基化硅胶。制备方法是：取粒径分布为30微米至60微米的硅胶颗粒，浸泡于8mol/L的盐酸中，硅胶颗粒与盐酸溶液的比例为40g/L，在90℃下加热16h，取出用水洗净，然后将处理后的硅胶颗粒加入无水甲苯中，搅拌均匀，硅胶与甲苯的比例小于100g/L，然后加入一氨基三乙氧基硅烷，硅胶与一氨基三乙氧基硅烷比例为1g/L，在90℃下保持24h，然后滤出硅胶固体并用乙醇、水等洗涤干净，然后烘干。一氨基三乙氧基硅烷纯度为95％。
步骤二，将无机复合养分、有机复合养分、生物添加剂混合均匀。重量比例：无机复合养分85％，有机复合养分14％，生物添加剂1％。
无机复合养分：以重量份数计，添加尿素20份，磷酸二氢铵16份，硫酸钾38份，硫酸镁10份；
有机复合养分：以重量份数计，添加市售的鱼粉、骨粉、淀粉、果胶、大豆水解蛋白、纤维素粉、脂肪粉、猪粪便各1份；
生物添加剂：公开号为CN112795510A的专利提供的多粘类芽孢杆菌菌粉。
步骤三，首先将步骤二处理后的产品使用化肥造粒机造粒，化肥造粒机使用公开号为 CN109200948A的专利提供的高效率化肥造粒机。然后将颗粒浸泡在20g/L的海藻酸钠水溶液中25min，然后添加50g/L的氯化钙水溶液并搅拌均匀，持续5min，海藻酸钠水溶液与氯化钙水溶液体积比为3:1。然后将其中的颗粒过滤出，然后烘干。然后再将包膜过后的化肥颗粒与步骤二处理后的产品混合均匀，再使用化肥造粒机造粒，然后再依上述步骤浸泡海藻酸钠水溶液、添加氯化钙水溶液、烘干，重复3次。最后得到缓释复合肥颗粒。
步骤四，将步骤一制备的重金属吸附剂与步骤三制备的缓释复合肥颗粒混合均匀，二者质量比例为10:100。
对比实验：
实验方法：选取一片被重金属污染的农田，地点为青岛市胶州区。将农田平均分成若干块，每块100平方米，种植50穴崂山绿茶，分别施洒不同的现有技术肥料及不同实施例的本复合肥，质量相同。选取相同批次的茶种，在3月下旬同时播种，在9月初同时采摘，采摘的部位、重量一致。分别测试播种前土壤滤液重金属含量、采摘后土壤滤液重金属含量以及不同地块茶叶重金属残留。
将实施例1-4得到的防重金属吸收的缓释复合肥与现有技术的复合肥做技术效果的对比，结果如下：
上述对比例的具体制备方法如下：
对比例1：参考公开号为CN105110997A中提供的方法：将环糊精、壳聚糖和壳寡糖用 5％醋酸溶解，制成壳聚糖醋酸溶液，在1500rpm下搅拌15分钟，将所述酸溶液加入到5％HAc/ 蒙脱土的混合液中，继续搅拌3小时，制备包衣材料的溶液；将待包衣的肥料颗粒放入包衣机，在包衣机旋转下喷入所述包衣材料的溶液，混合均匀，升温，干燥，得到干燥颗粒；然后将干燥颗粒加入到质量浓度为0.1％的硼砂交联剂的水溶液中浸泡30分钟，过滤，将所得固体干燥，得到缓释肥料颗粒。
对比例2：参考公开号为CN107382510A中提供的方法：在氢氧化钠颗粒表层包裹一层可溶性淀粉膜，淀粉膜厚度为0.5mm，得到包膜碱，包膜碱的颗粒直径为3mm；将重量份数为55份异丁叉二脲、30份竹炭粉、8份包膜碱、55份水泥和25份水混合并搅拌均匀，并造粒成球状，40-70℃烘干，得到可控性缓释肥，可控性缓释肥的颗粒直径为6mm。
对比例3：参考公开号为CN110590466A中提供的方法：将钾镁肥半成品、淡水、结晶母液C混合配料，得混合料，混合料的化学组成包括：K+7.07wt％，Mg2+3.09wt％， SO4 2-17.30wt％，在90℃条件下热溶80min后，固液分离，得到澄清的高温母液；其中，所述结晶母液C的化学组成包括：K+6.23wt％，Mg2+3.13wt％，SO4 2-15.22wt％，H2O71.39wt％；将澄清的高温母液经真空冷却至60℃，析出晶体，沉降浓缩，分离出上层清液作为结晶母液 C返回，所得下层浑浊部分为浓度为42wt％的料浆；在得到的料浆中加水，在60℃条件下高温转化90min后保温过滤得到全水溶性钾镁肥颗粒，其中料浆与淡水质量比为1:1.2；将聚乙烯醇加入水中，加热至完全融化，向其中加入壳聚糖、滑石粉搅拌均匀得到包膜液，其中包膜液的原料质量配比为聚乙烯醇8.5％、壳聚糖2.0％、滑石粉4.5％，其余为水；在得到的全水溶性钾镁肥颗粒与包膜机中预热至70℃，然后在得到的包膜液用喷雾装置喷涂在全水溶性钾镁肥颗粒表面，包膜完成后干燥即成。其中包膜液用量为未包膜的全水溶性钾镁肥颗粒总重的5.5％。
对比例4：参考公开号为CN104603085A中提供的方法：称重约300g四氢呋喃并加热至 50℃。搅拌的同时，将30g ASA(EKASA 200)、20gPEG-2000和20g硬脂酸按顺序加入四氢呋喃中。将约100g来自酶水解生物质的木质素(山东龙力生物科技股份有限公司销售)加入混合物中并将混合物加热至75℃。20分钟后，混合物备用。
对比例5：参考公开号为CN113416109A中提供的方法：所用煤矸石主要成份为：C13.77％， SiO234.41％，Al2O314.23％，Fe2O314.04％,TiO23.76％，CaO5.75％，MgO3.22％，K2O1.73％， Na2O0.69％，P2O51.92％，S1.08％，H1.44％，N1.12％，灰分79.8％。取已粉碎过40目的煤矸石1kg，于控温搅拌器中，运动芽孢杆菌GZUBac0菌液浓度控制在：2.81×1010-3.05× 1010cfu/mL，运动芽孢杆菌GZU-Bac01菌液与煤矸石的用量比例为2:1，在连续搅拌下，在煤矸石上喷洒运动芽孢杆菌GZU-Bac01菌液，搅拌均匀后，温度控制在33-35℃，每间隔1-2 小时翻动一次，处理煤矸石3-4天。处理后的煤矸石经过脱水、晾干，即得煤矸石矿物肥料。
对比例6：参考公开号为CN103304310A中提供的方法：一种增氧缓释肥，由95％的过氧化脲-β-环糊精包合物、4％的过氧化脲(Perurea：CO(NH2)2·H2O2)及1％的β-环糊精组成，以摩尔百分含量计；其中过氧化脲-β-环糊精包合物是以过氧化脲为内核、β-环糊精为外层。
由上表可以看出，使用本发明提供的防重金属吸收的缓释复合肥，可以有效吸收土壤中的重金属元素，并避免了茶叶对重金属元素的吸收。实现了在施肥的过程中去除重金属污染的技术效果。现有技术中的各种化肥、有机肥、复合肥等，都只能在一定程度上吸收土壤中重金属元素，不能做到有效去除。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，其特征在于：所述防重金属吸收的缓释复合肥通过以下步骤制备获得：
步骤一，制备重金属吸附剂；
步骤二，将无机复合养分、有机复合养分、生物添加剂混合均匀；
步骤三，将步骤二处理后的产品使用化肥造粒机造粒，然后使用包膜剂进行包膜，化肥造粒机与包膜剂交替进行逐级包膜处理，制得缓释复合肥颗粒；
步骤四，将所述重金属吸附剂与所述缓释复合肥颗粒混合均匀。
2.根据权利要求1所述的防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，其特征在于：所述步骤一，所述重金属吸附剂为氨基化硅胶，制备方法是：取粒径分布为30微米至60微米的硅胶颗粒，浸泡于8mol/L的盐酸中，硅胶颗粒与盐酸溶液的比例为30-100g/L，在80℃至100℃下加热10h至24h，取出用水洗净，然后将处理后的硅胶颗粒加入无水甲苯中，搅拌均匀，硅胶与甲苯的比例小于100g/L，然后加入一氨基三乙氧基硅烷，硅胶与一氨基三乙氧基硅烷比例为0.5g/L至1.5g/L，在80℃至110℃下保持12h至48h，然后滤出硅胶固体并洗涤干净、烘干。
3.根据权利要求1所述的防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，所述无机复合养分包括：尿素、磷酸二氢铵、硫酸钾与硫酸镁，以重量份数计的尿素为16至22份，磷酸二氢铵为14至18份，硫酸钾为33至40份，硫酸镁为8至12份。
4.根据权利要求1所述的防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，所述有机复合养分包括但不限于鱼粉、骨粉、淀粉、果胶、大豆水解蛋白、纤维素粉、脂肪粉、动物粪便中的一种以上，有机复合养分须经灭菌处理。
5.根据权利要求1所述的防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，所述生物添加剂包括但不限于多粘类芽孢杆菌菌粉。
6.根据权利要求1所述的防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，所述无机复合养分的质量分数为80％至90％，所述有机复合养分的质量分数为8％至20％，所述生物添加剂的质量分数为0.5％至2％，三者总质量分数为100％。
7.根据权利要求1所述的防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，所述包膜剂为10g/L至100g/L的海藻酸钠水溶液与50g/L的氯化钙水溶液反应生成的海藻酸钙。
8.根据权利要求7所述的防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，其特征在于：所述交替进行逐级包膜处理：首先将步骤二处理后的产品使用化肥造粒机造粒，然后将颗粒浸泡在所述海藻酸钠水溶液中5min至30min，然后添加所述氯化钙水溶液并搅拌均匀，持续1min至5min，海藻酸钠水溶液与氯化钙水溶液体积比为3:1至1:6，然后将其中的颗粒取出，烘干，然后将其与步骤二处理后的产品混合，再使用化肥造粒机造粒，然后再依上述步骤浸泡海藻酸钠水溶液、添加氯化钙水溶液、烘干，重复2至5次。
9.根据权利要求1所述的防重金属吸收的缓释复合肥的制备方法，其特征在于：所述步骤四，将所述步骤一制备的重金属吸附剂与所述步骤三制备的缓释复合肥颗粒混合均匀，二者质量比例为2:100至10:100。
10.根据权利要求1-9任一所述方法制备的防重金属吸收的缓释复合肥。
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