CN1587235A - 包膜控释草坪专用肥料及其制法 - Google Patents

Abstract

一种包膜控释草坪专用肥料，其特征是包膜层的投料组分及重量比例如下：聚乙烯醇16.2～16.8、淀粉9～9.9、氮肥控释粉剂0.05～0.2、硫酸铜或硫酸锌粉体0.05、石英砂粉体6～6.6、水66.45～68.55，在特定工艺条件下，制成一种能同时控制氮磷钾养分释放，并且膜层具有可降解和改良土壤物理性能等功能为一体的包膜控释肥料。肥效期达140～260天，一次施肥即可基本满足草坪植物整个生育期养分需要，有效减少肥料养分损失，提高肥料利用率，减轻养分损失给环境造成的危害。膜层可在100～120天内生物降解，降解成分对环境及人畜无毒害，并能有效的改善土壤结构。原料易得，加工工艺简单，成本低廉，便于生产和使用。

Description

包膜控释草坪专用肥料及其制法

技术领域

本发明涉及一种包膜控释肥料，特别是一种包膜控释草坪专用肥料及其制法

技术背景

在草坪生产中施用的化学肥料，容易发生淋溶损失、化学固定、挥发等损失，造成肥料养分损失严重，肥料利用率极低，并且引起严重的环境污染。随着草坪业的逐步壮大和草坪的推广，急需长效草坪肥用于草坪的生产和适应市场的需要。

国内外为提高肥料利用率，减少草坪施肥对环境造成的不良影响，相继开展草坪专用包膜肥料的研制工作，一般肥效期在70天以上的包膜肥料不能满足草坪植物生长期长，需要全程施肥的需肥特性的需要。并且膜层材料为不易降解的合成高分子材料，含有一定的苯类和含氯离子的有害溶剂，长期施用危害土壤环境，并且由于原材料成本昂贵，不易在农业生产中推广使用，主要有代表性的专利有：美国专利(US 4801498.CA110：137178)包膜肥料的膜层材料由乙烯与甲基丙烯酸的共聚物脂构成。日本专利(1279683)(1985)特许公开了一种覆膜肥料及其制法，该膜层材料由聚烯烃或乙烯与乙酸乙烯酯共聚物和滑石粉所组成等。其它用于包膜肥料膜层材料还有：用甲苯和硫酸处理松香所得的蜡状物，醇酸树脂与不饱和油酯的共聚物，聚脲氨基甲酸酯和异氰酸酯等，这类肥料真正意义为包膜缓释肥料，仅通过膜层的厚薄度和致密度延长肥效，还不能有效的控制肥料养分释放。目前我国在包膜肥料的研制方面所采用的包膜材料有中国专利ZL 95109720.2采用的磷矿粉等无机材料，致密度和颗粒强度不够，包裹层孔径大于10m，且膜层易破裂，缓释效果较差，其他专利公开说明书介绍了用脲醛树脂、废弃塑料、虫胶、松香、羧基甲基纤维素包裹以尿素为核心的包膜肥料，但普遍生产工艺复杂，虽然取得一定的延长肥效的作用，但不能有效的控制肥料养分的释放，并且主要是以延长氮素养分释放为主，不能兼顾磷钾养分释放。

发明内容

本发明提供一种包膜控释草坪专用肥料及其制法，采用具有土壤改良功能的水溶性高分子材料聚乙烯醇(PVA)、天然高分子材料玉米淀粉、氮素增效剂、开孔性填料为主要的材料制备包膜液，包裹颗粒复合肥，生产工艺简单，同时控释氮磷钾养分。

本发明提供的包膜控释草坪专用肥料，其特征是包膜层的投料组分及重量比例如下：。

聚乙烯醇(PVA)                         16.2～16.8

淀粉                                  9～9.9

氮肥控释粉剂                          0.05～0.2

硫酸铜或硫酸锌粉体                    0.05

石英砂粉体                            6～6.6

水                                    66.45～68.55

上述的氮肥控释粉剂采用双氰胺粉体、氢醌和硼砂，可以是单独一种使用，也可以两种以上同时使用。

本发明提供的包膜控释草坪专用肥料生产方法，其特征是：

A、将重量比例16.2～16.8的聚乙烯醇在85℃-95℃下溶解于重量比例55.55～59.55的水制成溶液；

B、将重量比例9-9.9的玉米淀粉加重量比例9-9.9的水，在80℃-90℃条件下熟化30分钟；

C、将聚乙烯醇溶液加入玉米糊化液中，在高速搅拌机中搅拌10分钟，冷却后，加入重量比例0.05～0.2的氮肥控释粉剂、0.05的硫酸铜或硫酸锌粉体和6-6.6的石英砂粉体，再高速搅拌5分钟后成包膜液转入储液灌，搅拌机转速500r/min。

D、将自制草坪专用肥肥料颗粒利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一批次包膜；将筛分后的肥料装入带有鼓风加热功能的转鼓造粒机，在40°-60℃条件下预热，旋转抛光肥料颗粒表面5-10分钟；包膜液通过空气泵雾化，每隔0.5-1分钟喷涂肥料表面，喷涂厚度重量为肥料总重量3％-6％，冷却后包装。

本发明和现有技术相比，具有如下优点：

1、本发明生产工艺简单，整个包膜液合成及包膜过程均为非化工合成工艺，仅使用复混工艺即可完成，设备为常用的转鼓造粒机、搅拌器、空气压缩机、喷枪，生产设备成本低，工艺简单实用，可直接单独建厂运转，也可以作为现有肥料厂肥料生产的后续生产工序实施；

2、本发明所采用的养分控释方式是以聚乙烯醇和玉米淀粉形成吸水溶胀膜层，可通过灌水扩张膜层孔度，控制氮磷钾养分释放，膜层可为氮磷钾养分提供物理的保护层，减少养分过度流失和被土壤粘土矿物固定。

3、本发明所采用的膜层组分双氰胺粉体、硼砂粉体、硫酸铜粉体或硫酸锌粉体，不但是氮素转化抑制剂，可使释放到土壤中的氮素的转化速率减缓，有助于延长氮素的肥效，而且硼砂粉体、硫酸铜粉体为微量元素可补充草坪植物对微量元素的需要；

4、本发明所采用的包膜原料聚乙烯醇为常用的土壤改良剂，可与土壤颗粒形成水稳态胶体而减轻土壤板结症状，并且能有效的吸附钾离子，避免钾的流失，另外聚乙烯醇无毒无害，是一种环境友好的高分子材料；

5、本发明所采用淀粉经过熟化可促进土壤微生物的活性，提高膜的可降解性，与聚乙烯醇形成的有机膜层可在100-120天后生物降解，对环境友好；

6、本发明所采用的石英砂粉体可以改善膜的物理性状，提高自制草坪专用肥或其它肥料颗粒的抗压碎性能，另外，硅又是禾本科植物必需的营养元素；

7、本发明所采用的制备方法可根据不同植物和土壤条件，调整配方中各物料比例和膜厚度，控制养分释放，肥效期可达140～260天，对北方的草坪来说，基本上可以达到春季一次性施肥，可以满足草坪草一年的养分需要；

8、本发明所采用的原料和加工方式仅增加生产成本100-150元，而氮素的肥料利用率提高为15％-20％，磷的利用率提高5％-8％，钾的利用率提高2-5％，具有良好的性价比，适应园林绿化生产要求。

具体实施方式：

实施例1：

将9kg玉米淀粉加9kg水，在60r/min搅拌器的反应釜在90℃条件下糊化30分钟；同时将16.2kgPVA投入另一反应釜中，加入59.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后将PVA溶液通过抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min搅拌机中搅拌10分钟，冷却后，加0.15kg双氰胺粉体、0.05kg硼砂粉体、(其中双氰胺粉体和硼砂，可以是单独一种使用)0.05kg硫酸铜粉体、6kg石英砂粉体，再高速搅拌5分钟后制成包膜液转入与空气泵相连的储液灌中。将普通颗粒复合肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；将筛分后的492kg普通颗粒肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在40℃条件下预热，旋转抛光肥料表面5分钟；包膜液通过空气泵每隔0.5分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20分钟，喷涂厚度重量为肥料总重量6％，冷却包装。

实施例2：

将9.9kg玉米淀粉加9.9kg水，在60r/min搅拌器的反应釜在85℃条件下糊化30分钟；同时将16.8kgPVA投入另一反应釜中，加入55.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后将PVA溶液通过抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min搅拌机中搅拌10分钟，冷却后，加0.15kg双氰胺粉体、0.05kg硼砂粉体、0.05kg硫酸锌粉体、6.6kg石英砂粉体，再高速搅拌5分钟后制成包膜液转入与空气泵相连的储液灌中。将普通颗粒复合肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；将筛分后的492kg普通颗粒肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在40℃条件下预热，旋转抛光肥料表面5分钟；包膜液通过空气泵每隔0.5分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20分钟，喷涂厚度重量为肥料总重量3％-6％，冷却包装。

实施例3：

将9kg玉米淀粉加9kg水，在60r/min搅拌器的反应釜在90℃条件下糊化30分钟；同时将16.2kgPVA投入另一反应釜中，加入59.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后将PVA溶液通过抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min搅拌机中搅拌10分钟，冷却后，加0.15kg双氰胺粉体、0.05kg硼砂粉体、0.05kg硫酸铜粉体、6kg石英砂粉体，再高速搅拌5分钟后制成包膜液转入与空气泵相连的储液灌中。将普通颗粒复合肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产：将筛分后的1016kg普通颗粒肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在40℃条件下预热，旋转抛光肥料表面5分钟；包膜液通过空气泵每隔0.5分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20分钟，喷涂厚度重量为肥料总重量为3％，冷却包装。

实施例4：

将9.9kg玉米淀粉加9.9kg水，在60r/min搅拌器的反应釜在90℃条件下糊化30分钟；同时将16.8kgPVA投入另一反应釜中，加入55.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后将PVA溶液通过抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min搅拌机中搅拌10分钟，冷却后，加0.15kg双氰胺粉体、0.05kg硼砂粉体、0.01kg氢醌、0.05kg硫酸铜粉体、6.6kg石英砂粉体，再高速搅拌5分钟后制成包膜液转入与空气泵相连的储液灌中。将普通颗粒复合肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；将筛分后的1016kg普通颗粒肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在40℃条件下预热，旋转刨光肥料表面5分钟；包膜液通过空气泵每隔0.5分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20分钟，喷涂厚度重量为肥料总重量3％，冷却包装。

实施例5：

将9.6kg玉米淀粉加9.9kg水，在60r/min搅拌器的反应釜在90℃条件下糊化30分钟；同时将16.8kgPVA投入另一反应釜中，加入55.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后将PVA溶液通过抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min搅拌机中搅拌10分钟，冷却后，加0.1kg氢醌、0.05kg硫酸铜粉体、6.3kg石英砂粉体，再高速搅拌5分钟后制成包膜液转入与空气泵相连的储液灌中。将普通颗粒复合肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；将筛分后的1016kg普通颗粒肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在40℃条件下预热，旋转刨光肥料表面5分钟；包膜液通过空气泵每隔0.5分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20分钟，喷涂厚度重量为肥料总重量3％，冷却包装。

使用效果：

在沈阳东陵棕壤和草甸土上种植早熟禾禾与地毯草，两种土壤均为中等肥力。用盆栽和田间试验法验证包膜控释草坪专用肥的应用效果，种植一季后土壤仍有肥料残留。在等养分和等比例条件下，采用包膜和非包膜处理。

棕壤实验：氮磷钾养分比例为18∶6∶12，施肥量按棕壤常规肥料试验最佳施肥量氮为8公斤/亩。采用一次施肥免追肥，用等比例和等量的常规复合肥作对照，施用包膜肥的作物生长期间均未出现脱肥或后期生长过旺现象，植株生长良好。而对照在试验后期有明显的养分供应不足，植株较矮，叶色较黄。到生育后期脱肥严重，中下部叶片黄化，出现典型的缺氮症状。而施用包膜肥的处理均未出现如此的症状。

草甸土实验：施用6％包膜肥的肥效更明显，草坪草生物量在生育后期没有出现下降趋势，且均未出现对照处理的缺素症状。

包膜肥料土壤淋溶实验：包膜肥料土壤淋溶试验结果显示，包膜肥的处理养分溶出高峰较未包膜处理推迟了近40天，有效的延缓了肥料的养分释放。

Claims (5)

1、一种包膜控释草坪专用肥料，其特征是包膜层的投料组分及重量比例如下：。

聚乙烯醇(PVA)                     16.2～16.8

淀粉                              9～9.9

氮肥控释粉剂                      0.05～0.2

硫酸铜或硫酸锌粉体                0.05

石英砂粉体                        6～6.6

水                                66.45～68.55

2、根据权利要求1所述的包膜控释草坪专用肥料，其特征是：氮肥控释粉剂采用双氰胺粉体、氢醌和硼砂，可以是单独一种使用，也可以两种以上同时使用。

3、根据权利要求1所述的包膜控释草坪专用肥料，其特征是：聚乙烯醇PVA分子量型号为1300-1800。

4、根据权利要求1所述的包膜控释草坪专用肥料，其特征是：玉米淀粉为粒级为50-80目的普通玉米淀粉。

5、一种包膜控释草坪专用肥料的生产方法，其特征是：

A、将重量比例16.2～16.8的聚乙烯醇在85℃-95℃下溶解于重量比例55.55～59.55的水制成溶液；

B、将重量比例9-9.9的玉米淀粉加重量比例9-9.9的水，在80℃-90℃条件下熟化30分钟；

C、将聚乙烯醇溶液加入玉米糊化液中，在高速搅拌机中搅拌10分钟，冷却后，加入重量比例0.05～0.2的氮肥控释粉剂、0.05的硫酸铜或硫酸锌粉体和6-6.6的石英砂粉体，再高速搅拌5分钟后转入储液灌，搅拌机转速500r/min。

D、将自制草坪专用肥肥料颗粒利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一批次包膜；将筛分后的肥料装入带有鼓风加热功能的转鼓造粒机，在40°-60℃条件下预热，旋转抛光肥料颗粒表面5-10分钟；包膜液通过空气泵雾化，每隔0.5-1分钟喷涂肥料表面，喷涂厚度重量为肥料总重量3％-6％，冷却后包装。