本發(fā)明涉及化肥制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種蛋白緩釋化肥的制備方法。

背景技術(shù)：

化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)化肥的需求量很高，據(jù)統(tǒng)計(jì)化肥已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最大的物質(zhì)投資，約占全部生產(chǎn)性支出的50%左右。我國(guó)的化肥產(chǎn)量與使用量均為世界第一，其中產(chǎn)量約占世界化肥產(chǎn)量的20%，使用量已占世界化肥用量的28%；然而，由于化肥的性質(zhì)以及對(duì)土壤環(huán)境的要求，繼而導(dǎo)致土壤物理性質(zhì)不斷惡化，這樣不僅影響農(nóng)作物的提高，而且對(duì)環(huán)境也造成了巨大污染；因此，提高化肥利用率，減少施肥過(guò)量，避免環(huán)境污染已經(jīng)成為發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。緩釋肥料又稱(chēng)控釋肥料（control release fertilizers）便應(yīng)運(yùn)而生。

緩釋化肥有以下優(yōu)勢(shì)：1）減少養(yǎng)分流失，提高化肥利用率，2）使土壤中引起植物不能利用形式的化學(xué)與生物固定作用減少，3）減少了脫氮作用以及氮硝化作用而造成的氮元素?fù)p失；然而，現(xiàn)有緩釋化肥存在如下問(wèn)題：1）包裹層成膜物多為合成高分子聚合物，不易生物降解；2）直接使用純淀粉或各種植物秸稈粉末加化學(xué)粘合劑包裹，緩釋周期短或緩釋速率難以控制；3）所用包覆物質(zhì)價(jià)格昂貴如硅烷、鈦酸酯或鋁酸酯等偶聯(lián)劑，成本高不利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種穩(wěn)定可靠，成本低，總養(yǎng)分高，所用材料可生物降解，不改變土壤環(huán)境的降解型控釋化肥的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)如下：

一種蛋白緩釋化肥的制備方法，包括以下步驟：

a）以重量份計(jì)，將200份明膠、120～140份大豆磷脂、140～160份大豆油、50～70份大豆蛋白粉和60～70份十二烷基苯磺酸鈉混合后，超聲分散50～60分鐘，得到混合液；

b）取肥料母粒A，將肥料母粒A重量30～40%的混合液采用真空噴涂的方式均勻涂覆在肥料母粒A的表面，之后在60～70℃下干燥40～50分鐘后冷卻至室溫，制得化肥顆粒；

c）取化肥顆粒重量50～70%的肥料母粒B和化肥顆粒重量20～26%的糊化淀粉與化肥料顆?；旌希?0～60℃下攪拌混合30～40分鐘，制得復(fù)合化肥顆粒；

d）取復(fù)合化肥顆粒重量20～30%的辛烯基琥珀酸淀粉鈉和復(fù)合化肥顆粒重量2～10%的水，先將水和辛烯基琥珀酸淀粉鈉混合攪拌成糊狀，然后加入復(fù)合化肥顆粒，在30～40℃下攪拌80～120分鐘，之后干燥并冷卻到室溫后，制得蛋白緩釋化肥。

本制備方法制備的緩釋肥是具有4層結(jié)構(gòu)的緩釋肥，其中具有兩個(gè)緩釋層和兩個(gè)化肥層，可以使本化肥的起效時(shí)間更久；由外向內(nèi)依次是由辛烯基琥珀酸淀粉鈉為主要原料的最外側(cè)緩釋層，辛烯基琥珀酸淀粉鈉是一種良好的包覆材料，可與多種化合物形成包結(jié)復(fù)合物，使其穩(wěn)定、增溶、緩釋、乳化、抗氧化、抗分解、保溫、防潮，可以使得化肥在平時(shí)儲(chǔ)存過(guò)程和在施用后不會(huì)因水或空氣中氧氣氧化等原因而失效，可以保證緩釋肥在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保存；雖然，辛烯基琥珀酸淀粉鈉在水或空氣或光照條件下不會(huì)發(fā)生分解，但是在包覆有辛烯基琥珀酸淀粉鈉的緩釋肥施用后，土壤中固有的微生物會(huì)逐漸分解緩釋肥表面的辛烯基琥珀酸淀粉鈉，從而使其中的化肥暴露出來(lái)，從而使化肥生效，增加土壤的肥力；辛烯基琥珀酸淀粉鈉內(nèi)側(cè)是由肥料母粒B構(gòu)成的肥料層，肥料母粒B與肥料母粒A的區(qū)別僅僅是其粒徑不同，肥料母粒B的粒徑約為肥料母粒A粒徑的1/10左右，這是為了肥料母粒B可以更容易的包覆在肥料母粒A的外側(cè)，但最外側(cè)的緩釋層辛烯基琥珀酸淀粉鈉被土壤中的微生物分解后，肥料母粒B暴露出來(lái)，其中所含的魚(yú)蛋白肥和磷、鉀肥料開(kāi)始起效，為土壤提供肥力；于此同時(shí)，由于肥料母粒B內(nèi)側(cè)有由明膠、大豆磷脂和大豆蛋白粉為原料制得的第二層緩釋層，此時(shí)在最內(nèi)側(cè)的肥料母粒A由第二緩釋層保護(hù)，不釋放肥力；當(dāng)肥料母粒B釋放完肥力并被分解后，第二緩釋層開(kāi)始分解，進(jìn)而當(dāng)?shù)诙忈寣颖煌耆纸夂?，肥料母粒A開(kāi)始起效，直至最終整個(gè)緩釋肥釋放完肥力。通常情況下這個(gè)過(guò)程可以持續(xù)幾周到幾個(gè)月。明膠、大豆磷脂、大豆油和大豆蛋白粉制得的混合液作為第二緩釋層的原料，該混合物可以保證最內(nèi)側(cè)的肥料母粒A在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，而十二烷基苯磺酸鈉則作為乳化劑，使其余四種原料混合的更加均勻，并使混合物乳化，更易于包覆在肥料母粒A的外側(cè)；同時(shí)真空噴涂技術(shù)，可以增進(jìn)混合液在肥料母粒A外側(cè)的附著能力；步驟c中，采用糊化淀粉作為粘結(jié)劑將肥料母粒B粘結(jié)在今包覆后的肥料母粒A的外側(cè)。

作為優(yōu)選，步驟a中，超聲分散時(shí)超聲頻率為80～90MHz，溫度為120～130℃。

作為優(yōu)選，肥料母粒A 通過(guò)以下步驟制得：以重量份計(jì)，取200份栗殼粉、40～50份淀粉、70～80份魚(yú)蛋白肥、46～50份磷源、50～56份鉀源、12～16份雙氰胺、20～30份羧甲基纖維素、60～100份水和16～20份木質(zhì)素磺酸鈉，先將淀粉與水、木質(zhì)素磺酸鈉混合攪拌成糊狀，接著加入羧甲基纖維素和雙氰胺在轉(zhuǎn)速為10～20rpm下攪拌4～6分鐘，然后加入魚(yú)蛋白肥、磷源和鉀源在轉(zhuǎn)速為20～40rpm攪拌4～6分鐘，之后加入栗殼粉在轉(zhuǎn)速為30～50rpm攪拌8～10分鐘，最后干燥粉碎至60～80目，制得肥料母粒A。

肥料母粒A中主要添加了用以結(jié)合各種原料的栗殼粉，該種栗殼粉由栗殼經(jīng)由堿酸處理和活化處理后制得，其具有較強(qiáng)的吸附性能，可以將肥料母粒A的各種原料富集在較小的體積內(nèi)；由于魚(yú)蛋白肥中的氨基酸容易在硝化作用下變成不易被吸收的硝基氮肥，為了防止這類(lèi)反應(yīng)的發(fā)生，在原料中添加適量的硝化抑制劑雙氰胺；淀粉即可作為一種可降解的肥料也可以作為氮磷鉀肥料的一個(gè)負(fù)載體，使其可以被栗殼粉末附著，但又不至于被吸附到栗殼粉末內(nèi)部的孔道中；木質(zhì)素磺酸鈉作為分散劑使各種原料分布更加的均勻，同時(shí)起到將各原料乳化的作用；羧甲基纖維素則起到增稠的作用，使可溶性含氮磷鉀肥料不至于快速流失。

作為優(yōu)選，肥料母粒B的原料與肥料母粒A相同，肥料母粒B的制備方法除最后粉碎至140～160目外與肥料母粒A的制備方法相同。

肥料母粒B與肥料母粒A的區(qū)別僅僅是其粒徑不同，肥料母粒B的粒徑約為肥料母粒A粒徑的1/10左右，這是為了肥料母粒B可以更容易的包覆在肥料母粒A的外側(cè)。

作為優(yōu)選，栗殼粉由以下步驟制得：將栗殼收集清洗干燥粉碎至10～20目，然后將粉碎后的栗殼在0.5～1mol/L的氫氧化鈉溶液中浸泡40～60分鐘，之后取出用水清洗，接著在pH值為5～6的硫酸溶液中浸泡20～30分鐘，浸泡后取出用水清洗，然后在1～2mol/L的硝酸鉀溶液中浸泡4～6小時(shí)，浸泡后取出用水清洗烘干，最后粉碎至200～240目，制得栗殼粉。

栗殼先粉碎至10～20目這樣較大的顆粒，在堿性溶液中浸泡，去除栗殼上的蛋白質(zhì)等一些非纖維組織，接著在酸溶液中浸泡，進(jìn)一步去除雜質(zhì)，之后在硝酸鉀溶液中進(jìn)行浸泡活化栗殼顆粒的吸附能力，使栗殼制成粉末加入到肥料母粒原料中時(shí)可以吸附更多的含氮磷鉀元素的肥料和各種有效添加劑。

作為優(yōu)選，磷源為過(guò)磷酸鈣，鉀源為氯化鉀。

作為優(yōu)選，淀粉為土豆淀粉、玉米淀粉或番薯淀粉中的一種。

因此，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）與現(xiàn)有使用淀粉膠與粉狀木材剩余物制造緩釋肥料殼體相比，本發(fā)明可彌補(bǔ)因粉狀木材剩余物顆粒及空隙過(guò)大對(duì)化肥包裹不均勻，緩釋時(shí)間短且不易控制的不足；

（2）本方法可適用于各種水溶性緩釋化肥的制備，且所用包覆層的材料均為可完全生物降解材料，對(duì)土壤無(wú)污染，不改變土壤環(huán)境；

（3）所用包覆物均可生物降解，與現(xiàn)有使用各種合成高分子膠黏劑做包裹膠膜相比，可彌補(bǔ)合成高分子不可生物降解，對(duì)土壤和環(huán)境污染的不足；

（4）本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單，操作方便，工藝過(guò)程周期短，能耗低,且不產(chǎn)生廢棄物，符合原子經(jīng)濟(jì)綠色環(huán)保的理念,利于工業(yè)化推廣應(yīng)用。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。

顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

一種蛋白緩釋化肥的制備方法，包括以下步驟：

a）以重量份計(jì)，將200份明膠、120份大豆磷脂、140份大豆油、50份大豆蛋白粉和60份十二烷基苯磺酸鈉混合后，超聲分散50分鐘，得到混合液；超聲分散時(shí)超聲頻率為80MHz，溫度為120℃；

b）取肥料母粒A，將肥料母粒A重量30%的混合液采用真空噴涂的方式均勻涂覆在肥料母粒A的表面，之后在60℃下干燥40分鐘后冷卻至室溫，制得化肥顆粒；

c）取化肥顆粒重量50%的肥料母粒B和化肥顆粒重量20%的糊化淀粉與化肥料顆?；旌希?0℃下攪拌混合30分鐘，制得復(fù)合化肥顆粒；

d）取復(fù)合化肥顆粒重量20%的辛烯基琥珀酸淀粉鈉和復(fù)合化肥顆粒重量2%的水，先將水和辛烯基琥珀酸淀粉鈉混合攪拌成糊狀，然后加入復(fù)合化肥顆粒，在30℃下攪拌80分鐘，之后干燥并冷卻到室溫后，制得蛋白緩釋化肥；

其中，肥料母粒A 通過(guò)以下步驟制得：以重量份計(jì)，取200份栗殼粉、40份土豆淀粉、70份魚(yú)蛋白肥、46份過(guò)磷酸鈣、50份氯化鉀、12份雙氰胺、20份羧甲基纖維素、60份水和16份木質(zhì)素磺酸鈉，先將土豆淀粉與水、木質(zhì)素磺酸鈉混合攪拌成糊狀，接著加入羧甲基纖維素和雙氰胺在轉(zhuǎn)速為10rpm下攪拌4分鐘，然后加入魚(yú)蛋白肥、過(guò)磷酸鈣和氯化鉀在轉(zhuǎn)速為20rpm攪拌4分鐘，之后加入栗殼粉在轉(zhuǎn)速為30rpm攪拌8分鐘，最后干燥粉碎至60目，制得肥料母粒A；肥料母粒B的原料與肥料母粒A相同，肥料母粒B的制備方法除最后粉碎至140目外與肥料母粒A的制備方法相同；

栗殼粉由以下步驟制得：將栗殼收集清洗干燥粉碎至10目，然后將粉碎后的栗殼在0.5mol/L的氫氧化鈉溶液中浸泡40分鐘，之后取出用水清洗，接著在pH值為5的硫酸溶液中浸泡20分鐘，浸泡后取出用水清洗，然后在1mol/L的硝酸鉀溶液中浸泡4小時(shí)，浸泡后取出用水清洗烘干，最后粉碎至200目，制得栗殼粉。

實(shí)施例2

一種蛋白緩釋化肥的制備方法，包括以下步驟：

a）以重量份計(jì)，將200份明膠、130份大豆磷脂、150份大豆油、60份大豆蛋白粉和65份十二烷基苯磺酸鈉混合后，超聲分散55分鐘，得到混合液；超聲分散時(shí)超聲頻率為85MHz，溫度為125℃；

b）取肥料母粒A，將肥料母粒A重量35%的混合液采用真空噴涂的方式均勻涂覆在肥料母粒A的表面，之后在65℃下干燥45分鐘后冷卻至室溫，制得化肥顆粒；

c）取化肥顆粒重量60%的肥料母粒B和化肥顆粒重量23%的糊化淀粉與化肥料顆粒混合，在55℃下攪拌混合35分鐘，制得復(fù)合化肥顆粒；

d）取復(fù)合化肥顆粒重量25%的辛烯基琥珀酸淀粉鈉和復(fù)合化肥顆粒重量6%的水，先將水和辛烯基琥珀酸淀粉鈉混合攪拌成糊狀，然后加入復(fù)合化肥顆粒，在35℃下攪拌100分鐘，之后干燥并冷卻到室溫后，制得蛋白緩釋化肥；

其中，肥料母粒A 通過(guò)以下步驟制得：以重量份計(jì)，取200份栗殼粉、45份玉米淀粉、75份魚(yú)蛋白肥、48份過(guò)磷酸鈣、53份氯化鉀、14份雙氰胺、25份羧甲基纖維素、80份水和18份木質(zhì)素磺酸鈉，先將玉米淀粉與水、木質(zhì)素磺酸鈉混合攪拌成糊狀，接著加入羧甲基纖維素和雙氰胺在轉(zhuǎn)速為15rpm下攪拌5分鐘，然后加入魚(yú)蛋白肥、過(guò)磷酸鈣和氯化鉀在轉(zhuǎn)速為30rpm攪拌5分鐘，之后加入栗殼粉在轉(zhuǎn)速為40rpm攪拌9分鐘，最后干燥粉碎至70目，制得肥料母粒A；肥料母粒B的原料與肥料母粒A相同，肥料母粒B的制備方法除最后粉碎至150目外與肥料母粒A的制備方法相同；

栗殼粉由以下步驟制得：將栗殼收集清洗干燥粉碎至15目，然后將粉碎后的栗殼在0.7mol/L的氫氧化鈉溶液中浸泡50分鐘，之后取出用水清洗，接著在pH值為5.5的硫酸溶液中浸泡25分鐘，浸泡后取出用水清洗，然后在1.5mol/L的硝酸鉀溶液中浸泡5小時(shí)，浸泡后取出用水清洗烘干，最后粉碎至220目，制得栗殼粉。

實(shí)施例3

一種蛋白緩釋化肥的制備方法，包括以下步驟：

a）以重量份計(jì)，將200份明膠、140份大豆磷脂、160份大豆油、70份大豆蛋白粉和70份十二烷基苯磺酸鈉混合后，超聲分散60分鐘，得到混合液；超聲分散時(shí)超聲頻率為90MHz，溫度為130℃；

b）取肥料母粒A，將肥料母粒A重量40%的混合液采用真空噴涂的方式均勻涂覆在肥料母粒A的表面，之后在70℃下干燥50分鐘后冷卻至室溫，制得化肥顆粒；

c）取化肥顆粒重量70%的肥料母粒B和化肥顆粒重量26%的糊化淀粉與化肥料顆?；旌?，在60℃下攪拌混合40分鐘，制得復(fù)合化肥顆粒；

d）取復(fù)合化肥顆粒重量30%的辛烯基琥珀酸淀粉鈉和復(fù)合化肥顆粒重量10%的水，先將水和辛烯基琥珀酸淀粉鈉混合攪拌成糊狀，然后加入復(fù)合化肥顆粒，在40℃下攪拌120分鐘，之后干燥并冷卻到室溫后，制得蛋白緩釋化肥；

其中，肥料母粒A 通過(guò)以下步驟制得：以重量份計(jì)，取200份栗殼粉、50份番薯淀粉、80份魚(yú)蛋白肥、50份過(guò)磷酸鈣、56份氯化鉀、16份雙氰胺、30份羧甲基纖維素、100份水和20份木質(zhì)素磺酸鈉，先將番薯淀粉與水、木質(zhì)素磺酸鈉混合攪拌成糊狀，接著加入羧甲基纖維素和雙氰胺在轉(zhuǎn)速為20rpm下攪拌6分鐘，然后加入魚(yú)蛋白肥、過(guò)磷酸鈣和氯化鉀在轉(zhuǎn)速為40rpm攪拌6分鐘，之后加入栗殼粉在轉(zhuǎn)速為50rpm攪拌10分鐘，最后干燥粉碎至80目，制得肥料母粒A；肥料母粒B的原料與肥料母粒A相同，肥料母粒B的制備方法除最后粉碎至160目外與肥料母粒A的制備方法相同；

栗殼粉由以下步驟制得：將栗殼收集清洗干燥粉碎至20目，然后將粉碎后的栗殼在1mol/L的氫氧化鈉溶液中浸泡60分鐘，之后取出用水清洗，接著在pH值為6的硫酸溶液中浸泡30分鐘，浸泡后取出用水清洗，然后在2mol/L的硝酸鉀溶液中浸泡6小時(shí)，浸泡后取出用水清洗烘干，最后粉碎至240目，制得栗殼粉。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。