本發(fā)明涉及肥料的，尤其是涉及一種含腐殖酸水溶肥料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、水溶性肥料施入土壤后，其中一部分營養(yǎng)物質(zhì)可被作物吸收，但其余部分肥料由于流失、揮發(fā)或礦化作用發(fā)生損失，從而導(dǎo)致肥料的利用率較低，其結(jié)果不僅造成資源的浪費(fèi)，而且還會(huì)造成土壤、水域、大氣環(huán)境的污染。

2、目前，降低肥料流失的方法主要為，通過包膜和制作大顆粒復(fù)合肥制備緩釋型肥料。包膜緩釋型肥料主要是將肥料造粒后，在其外層包裹一層膜，當(dāng)膜層溶解或降解后，肥料的釋放速度逐漸提高，從而提供作物所需的營養(yǎng)物質(zhì)。

3、公開日為2020年06月09日，公開號(hào)為cn107011058b的中國發(fā)明專利提出了一種抗鹽型功能包膜緩/控釋肥料及其制備方法，該肥料由核芯和包裹于所述核芯表面的包膜層組成。所述核芯包括肥料顆粒；包膜層包括含酸根基團(tuán)的聚氨酯類材料、羧酸、磺酸基團(tuán)、硫酸基團(tuán)或亞硫酸基團(tuán)、異氰酸酯、多元醇、催化劑和交聯(lián)劑等，所述含酸根基團(tuán)的聚氨酯類材料為羧酸型聚氨酯、磺酸鹽基團(tuán)聚氨酯、硫酸鹽基團(tuán)聚氨酯和亞硫酸鹽聚氨酯類材料中的至少一種。

4、針對上述技術(shù)方案，該抗鹽型聚合肥料包膜容易吸潮和結(jié)塊，導(dǎo)致肥料顆粒與鹽基離子之間發(fā)生粘結(jié)，使肥料的有效釋放受到限制，從而降低了肥料的利用率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了能夠提高肥料的利用率，本發(fā)明提供一種含腐殖酸水溶肥料及其制備方法。

2、第一方面，本發(fā)明提供的一種含腐殖酸水溶肥料，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種含腐殖酸水溶肥料，包括肥料顆粒和包裹于肥料顆粒表面的包膜，所述包膜為肥料顆粒質(zhì)量的2%～8%；

4、所述肥料顆粒包括以下重量份的原料：20～40份水溶性腐殖酸，1～40份氮肥，1～40份磷肥，1～40份鉀肥，0.1～5份微生物菌劑，0.1～5份微量元素，0.1～5份氨基酸；

5、所述包膜包括聚氨酯類材料、改性膠體、催化劑和交聯(lián)劑，所述改性膠體為聚氨酯類材料質(zhì)量的6～9%，所述聚氨酯類材料為羧酸聚氨酯、烯酸聚氨酯、碳酸聚氨酯、聚酰胺酯中的至少一種，所述改性膠體為烯基烷改性明膠、烯基酮改性明膠、烯基酯改性明膠中的至少一種。

6、通過采用上述技術(shù)方案，采用改性膠體與聚氨酯類材料進(jìn)行交聯(lián)，有助于肥料包膜與水接觸后，不易發(fā)生吸潮和結(jié)塊，從而使肥料顆粒與鹽基離子之間不易發(fā)生粘結(jié)，肥料中營養(yǎng)物質(zhì)的梯度緩釋性能得到有效控制，有利于肥料得到有效釋放，從而提高肥料的利用率。

7、可選的，所述改性膠體由明膠通過改性劑制成，所述改性劑為可與明膠中的氨基或羥基反應(yīng)的烯基酸、烯基酮、烯基酸酯中的至少一種。

8、通過采用上述技術(shù)方案，通過改性反應(yīng)引入交聯(lián)點(diǎn)，有利于增加明膠分子之間的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和膠凝性；通過改性反應(yīng)引入具有功能性的基團(tuán)，如疏水基團(tuán)或親水基團(tuán)，從而提高明膠特定的性能，如增強(qiáng)溶解性、調(diào)節(jié)黏度、改善乳化性等；如此設(shè)置，肥料中營養(yǎng)物質(zhì)的梯度緩釋性能得到有效控制，有利于肥料得到有效釋放，從而提高肥料的利用率。

9、可選的，所述包膜還包括表面活性劑，所述表面活性劑為脂肪酸鹽、脂肪酸甘油酯、烷基硫酸鹽、咪唑衍生物、鹵化吡啶類中的至少一種。

10、通過采用上述技術(shù)方案，在包膜中加入表面活性劑，有利于降低水的表面張力，使肥料更易溶解于水，并與水形成穩(wěn)定的混合物，不易發(fā)生吸潮和結(jié)塊，從而實(shí)現(xiàn)水肥一體化，有利于肥料得到有效釋放，從而提高肥料的利用率，同時(shí)，有利于增強(qiáng)肥料顆粒的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，減少顆粒在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和施用過程中的破碎和粉化，減少肥料在搬運(yùn)時(shí)產(chǎn)生的粉塵，降低對作業(yè)人員和環(huán)境的污染。

11、可選的，所述肥料顆粒還包括重量份為0.01～0.5份的生物界面活性劑，所述生物界面活性劑為丙酸乳桿菌生物活性劑、枯草桿菌賴氨酸表面活性劑、綠藻類生物活性劑、真菌生物膠中的至少一種。

12、通過采用上述技術(shù)方案，由于膠體具有膠凝性，可以增加肥料的粘稠度，并在土壤中對肥料顆粒起到一定的保護(hù)作用，有利于微生物菌劑的生長和長期釋放作用；隨著高分子聚合物包膜的降解，包膜表面上逐漸形成微孔洞，隨著孔洞的逐漸擴(kuò)大，生物界面活性劑同時(shí)被土壤中的微生物分解，使得微生物更容易由包膜表面侵襲肥料顆粒內(nèi)部，從而在肥料顆粒內(nèi)形成多個(gè)貫穿型孔洞，加速肥料的降解，直至肥料完全分解；如此設(shè)置，肥料中營養(yǎng)物質(zhì)的梯度緩釋性能得到有效控制，有利于肥料得到有效釋放，從而提高肥料的利用率。

13、可選的，所述肥料顆粒還包括重量份為1～10份的填充劑，所述填充劑為硅酸鹽、碳酸鈣、膨潤土、纖維素中的至少一種。

14、通過采用上述技術(shù)方案，在肥料顆粒中加入填充劑，有利于增加肥料的物理穩(wěn)定性，改善肥料顆粒的強(qiáng)度，并提供微生物生長所需的空間密度和支撐結(jié)構(gòu)，同時(shí)提供微生物生長所需的生物基質(zhì)，促進(jìn)微生物的附著和生長。

15、可選的，所述包膜還包括防黏劑，所述防黏劑為硬脂酸鹽、硅氧烷、聚乙烯醇中的至少一種。

16、通過采用上述技術(shù)方案，由于聚氨酯類材料和表面活性劑具有一定的粘附性，尤其是在高濃度或高分子量的情況下，可能會(huì)導(dǎo)致顆粒之間的黏連，因此在包膜的表面加入一定量的防黏劑，從而防止包膜在存儲(chǔ)或使用過程中粘連在一起，保持其表面的平整性和美觀度，有利于肥料得到有效釋放，從而提高肥料的利用率。

17、第二方面，本發(fā)明提供的一種含腐殖酸水溶肥料制備方法，采用如下的技術(shù)方案：

18、一種含腐殖酸水溶肥料制備方法，用于制備如第一方面所述的一種含腐殖酸水溶肥料，包括以下步驟：

19、a.將原料制成粉末加入攪拌器中，混合均勻制得肥料顆粒；

20、b.制備聚氨酯類材料和改性膠體；

21、c.在催化劑和交聯(lián)劑的作用下，將聚氨酯類材料與改性膠體交聯(lián)，固化，制得復(fù)合材料，將復(fù)合材料預(yù)熱至熔融狀態(tài)，得到包膜液體；

22、d.將肥料顆粒置于轉(zhuǎn)鼓或流化床中預(yù)熱；

23、e.將包膜液體霧化后，均勻噴涂在預(yù)熱的肥料顆粒表面，冷卻，制成包膜肥料。

24、通過采用上述技術(shù)方案，采用改性膠體與聚氨酯類材料進(jìn)行交聯(lián)，有助于肥料包膜與水接觸后，不易發(fā)生吸潮和結(jié)塊，從而使肥料顆粒與鹽基離子之間不易發(fā)生粘結(jié)，肥料中營養(yǎng)物質(zhì)的梯度緩釋性能得到有效控制，有利于肥料得到有效釋放，從而提高肥料的利用率。

25、可選的，步驟b中，改性膠體的制備方法為：將明膠溶解于水中，調(diào)節(jié)ph＜4，加入改性劑，攪拌8～12h，反應(yīng)結(jié)束后將體系調(diào)至中性，干燥，得到改性膠體。

26、通過采用上述技術(shù)方案，在調(diào)節(jié)到指定的ph值后，加入改性劑，利用溶解于水中的明膠作為載體，有利于改性劑與明膠分子發(fā)生反應(yīng)或結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對明膠性質(zhì)的改變，有利于提高反應(yīng)效率，促進(jìn)改性劑充分與明膠發(fā)生反應(yīng)，有利于肥料得到有效釋放，從而提高肥料的利用率。

27、可選的，步驟a進(jìn)一步為，將原料制成粉末加入攪拌器中，混合均勻，粉碎至60-80目，加入酸化劑，攪拌均勻，常溫下酸化，期間加入填充劑調(diào)節(jié)體系粘度和密度，制得水溶性肥料顆粒，酸化劑為硼酸、磷酸、乙二醇中的至少一種。

28、通過采用上述技術(shù)方案，腐殖酸在高溫下容易發(fā)生聚集，酸化處理可以破壞腐殖酸分子間的離子鍵和氫鍵，使其分子結(jié)構(gòu)更加松散，使得腐殖酸分子間的電荷平衡失衡，增加其親水性，從而提高其溶解度和分散度，有利于提高腐殖酸肥料的有效性，使其在土壤中能夠充分分解和利用。

29、可選的，步驟c中，將聚氨酯類材料與改性膠體交聯(lián)后，使用uv進(jìn)行固化。

30、通過采用上述技術(shù)方案，改性膠體與聚氨酯類材料在紫外光固化作用下，通過化學(xué)交聯(lián)和共價(jià)鍵合形成復(fù)合材料，相較于其他固化方式，該方式更為環(huán)保潔凈，未引入其他有害物質(zhì)，有利于增強(qiáng)可生物降解能力，同時(shí)，有利于提高該復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能和力學(xué)性能等。

31、綜上所述，本發(fā)明包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

32、1.通過采用改性膠體與聚氨酯類材料進(jìn)行交聯(lián)，有助于肥料包膜與水接觸后，不易發(fā)生吸潮和結(jié)塊，從而使肥料顆粒與鹽基離子之間不易發(fā)生粘結(jié)，肥料中營養(yǎng)物質(zhì)的梯度緩釋性能得到有效控制，有利于肥料得到有效釋放，從而提高肥料的利用率。

33、2.通過改性反應(yīng)引入交聯(lián)點(diǎn)，有利于增加明膠分子之間的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和膠凝性；通過改性反應(yīng)引入具有功能性的基團(tuán)，如疏水基團(tuán)或親水基團(tuán)，從而提高明膠特定的性能，如增強(qiáng)溶解性、調(diào)節(jié)黏度、改善乳化性等；如此設(shè)置，肥料中營養(yǎng)物質(zhì)的梯度緩釋性能得到有效控制，有利于肥料得到有效釋放，從而提高肥料的利用率。

34、3.通過生物界面活性劑、填充劑的設(shè)置，隨著高分子聚合物包膜的降解，微生物更容易由包膜表面侵襲肥料顆粒內(nèi)部，加速肥料的降解，直至肥料完全分解，肥料中營養(yǎng)物質(zhì)的梯度緩釋性能得到有效控制，有利于肥料得到有效釋放，從而提高肥料的利用率。在肥料顆粒中加入填充劑，有利于增加肥料的物理穩(wěn)定性，改善肥料顆粒的強(qiáng)度，并提供微生物生長所需的空間密度和支撐結(jié)構(gòu)，同時(shí)提供微生物生長所需的生物基質(zhì)，促進(jìn)微生物的附著和生長。

35、4.通過表面活性劑、防黏劑的設(shè)置，有利于降低水的表面張力，使肥料更易溶解于水，并與水形成穩(wěn)定的混合物，防止包膜在存儲(chǔ)或使用過程中粘連在一起，保持其表面的平整性和美觀度，不易發(fā)生吸潮和結(jié)塊，有利于肥料得到有效釋放，從而提高肥料的利用率。