專利名稱:包膜控釋蔬菜專用肥料及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包膜緩控釋肥料，特別是一種包膜緩控釋蔬菜專用肥料及其制法。
背景技術(shù)：
目前，蔬菜由于過(guò)量使用普通化肥，硝酸鹽含量嚴(yán)重超標(biāo)，嚴(yán)重危害人體健康，急需一種能緩慢控釋肥料用于蔬菜生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)外為提高肥料利用率，相距開(kāi)展了包膜肥料的研制，但還沒(méi)有具有專門用于蔬菜生產(chǎn)的包膜控釋肥料。主要具有代表性的專利有美國(guó)專利(US 4801498.CA110137178)包膜肥料的膜層材料由乙烯與甲基丙烯酸的共聚物脂構(gòu)成。日本專利(1279683)(1985)特許公開(kāi)了一種覆膜肥料及其制法，是膜層材料由聚烯烴或乙烯與乙酸乙烯酯共聚物和滑石粉所組成等。其他用于包膜肥料膜層材料還有用甲苯和硫酸處理松香所得的蠟狀物，醇酸樹脂與不飽和油酯的共聚物，聚脲氨基甲酸酯和異氰酸酯等，這類肥料真正意義為包膜緩釋(長(zhǎng)效)肥料，僅通過(guò)膜層的厚薄度和致密度延長(zhǎng)肥效，還不能有效的控制肥料養(yǎng)分釋放。目前我國(guó)在包膜肥料的研制方面所采用的包膜材料有中國(guó)專利ZL 95109720.2采用的磷礦粉等無(wú)機(jī)材料，致密度不夠，包裹層孔徑大于10m，且膜層易破裂，緩釋效果較差，其他專利公開(kāi)說(shuō)明書介紹了用脲醛樹脂、廢棄塑料、蟲膠、松香、羧基甲基纖維素包裹以尿素為核心的包膜肥料，但普遍生產(chǎn)工藝復(fù)雜，雖然取得一定的延長(zhǎng)肥效的作用，但不能有效的控制肥料養(yǎng)分的釋放，并且主要是以延長(zhǎng)氮素養(yǎng)分釋放為主，不能兼顧磷鉀養(yǎng)分釋放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種包膜緩控釋蔬菜專用肥料及其制法，采用具有土壤改良功能的水溶性高分子材料聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和滑石粉為主要包膜原料，同時(shí)填加硝化抑制劑或脲酶抑制劑(如果是尿基復(fù)合肥)，包裹顆粒復(fù)合肥，具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，同時(shí)控釋氮磷鉀養(yǎng)分。
本發(fā)明提供的包膜緩控釋蔬菜專用肥料，包括顆粒肥料和包膜層，其特征是包膜層投料的組分及重量份數(shù)比例如下聚乙烯醇 8～10聚乙烯基吡咯烷酮 2.2～2.5滑石粉 2.3～5雙氰胺和氫醌或兩者之一 0.1～0.4水 83～87包膜層厚度重量為包膜顆粒肥料總重量的3％-7％。
本發(fā)明提供的包膜控釋蔬菜專用肥料生產(chǎn)方法，其特征是A、將重量份數(shù)比例8～10的聚乙烯醇加入重量份數(shù)比例83～87總量一半的水，在90℃～93℃下溶解制成溶液；B、將聚乙烯醇溶液冷卻到60-70℃后，按重量份數(shù)比例取聚乙烯基吡咯烷酮2.2～2.5、滑石粉2.3～5和抑制劑0.1～0.4加入到溶液中，再加入剩余的重量份數(shù)比例總量另一半水，在高速攪拌機(jī)中攪拌30分鐘后成包膜液并轉(zhuǎn)入儲(chǔ)液灌，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速100r/min；C、將普通顆粒肥料利用振動(dòng)篩篩分分級(jí)，同一粒度的顆粒一匹次生產(chǎn)；D、將篩分后的肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機(jī)，在55-60℃條件下預(yù)熱，旋轉(zhuǎn)刨光肥料表面；E、包膜液通過(guò)空氣泵霧化，每隔3分鐘噴涂肥料表面，包膜層噴涂厚度重量為包膜顆粒肥料總重量的3％～7％，冷卻后包裝。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，非化工合成工藝，僅使用復(fù)混工藝即可完成，設(shè)備為常用的反應(yīng)釜、攪拌器、空氣泵，噴槍，生產(chǎn)設(shè)備成本低，可直接投入現(xiàn)有肥料廠生產(chǎn)；2、本發(fā)明所采用的養(yǎng)分控釋方式是以聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮形成吸水溶脹膜層，滑石粉可以形成半透水膜層，控制氮磷鉀養(yǎng)分釋放，包膜層可為氮磷鉀養(yǎng)分提供物理保護(hù)層，避免流失和固定。同時(shí)在包膜中加入硝化抑制制和脲酶抑制劑，雙向控制養(yǎng)分的釋放，尤其是在氮素控釋和減少土壤和植物體內(nèi)硝酸鹽含量方面作用明顯。
3、本發(fā)明所采用包膜原料聚乙烯醇為常用的土壤改良劑，可與土壤顆粒形成水穩(wěn)態(tài)膠體有效的吸附鉀離子，避免鉀的流失；4、本發(fā)明所采用聚乙烯基吡咯烷酮與聚乙烯醇形成的包膜層可在100天內(nèi)生物降解，對(duì)環(huán)境友好；5、本發(fā)明所采用的制備方法可根據(jù)不同作物和土壤條件，調(diào)整配方比例和膜厚度，控制養(yǎng)分釋放，肥效期可達(dá)80-100天；
6、本發(fā)明所采用的原料和加工方式僅增加生產(chǎn)成本100元左右，而氮素的肥料利用率提高為18.26％-27.98％，磷的利用率提高5％-8％，鉀的利用率提高6-12％，具有良好的性價(jià)比，適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1將30kg聚乙烯醇加200kg水，在10r/min攪拌器的反應(yīng)釜在90℃條件下溶解30分鐘，冷卻到70℃后，將7.5kg聚乙烯基吡咯烷酮、7.5kg滑石粉、0.5kg雙氰胺或0.5kg氫醌(僅在尿素基復(fù)合肥)投入聚乙烯醇溶液中，再加入300kg水在100r/min攪拌機(jī)中攪拌30分鐘制成包膜液。將普通顆粒復(fù)合肥料利用振動(dòng)篩篩分分級(jí)，同一粒度的顆粒一匹次生產(chǎn)；將篩分后的100kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機(jī)，在60℃條件下預(yù)熱，旋轉(zhuǎn)刨光肥料表面10分鐘；包膜液通過(guò)空氣泵每隔3分鐘噴涂肥料表面，噴涂時(shí)間20分鐘，噴涂厚度的重量為包膜顆粒肥料總重量的3％，冷卻包裝。
實(shí)施例2將50kg聚乙烯醇加250kg水，在10r/min攪拌器的反應(yīng)釜在90℃條件下溶解30分鐘，冷卻到72℃后，將12.5kg聚乙烯基吡咯烷酮、12.5kg滑石粉、0.5kg雙氰胺和0.5kg氫醌(在氮的成分以尿素為主的成分時(shí)，兩者同時(shí)使用)投入聚乙烯醇溶液中，再加入250kg水在100r/min攪拌機(jī)中攪拌30分鐘制成包膜液。將普通顆粒復(fù)合肥料利用振動(dòng)篩篩分分級(jí)，同一粒度的顆粒一匹次生產(chǎn)；將篩分后的100kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機(jī)，在60℃條件下預(yù)熱，旋轉(zhuǎn)刨光肥料表面10分鐘；包膜液通過(guò)空氣泵每隔3分鐘噴涂肥料表面，噴涂時(shí)間20分鐘，噴涂厚度重量為包膜顆粒肥料總重量的5％，冷卻包裝。
實(shí)施例3將70kg聚乙烯醇加300kg水，在10r/min攪拌器的反應(yīng)釜在90℃條件下溶解30分鐘，冷卻到75℃后，將17.5kg聚乙烯基吡咯烷酮、17.5kg滑石粉、0.5kg雙氰胺或0.5kg氫醌(僅在尿素基復(fù)合肥)投入聚乙烯醇溶液中，再加入200kg水在100r/min攪拌機(jī)中攪拌30分鐘制成包膜液。將普通顆粒復(fù)合肥料利用振動(dòng)篩篩分分級(jí)，同一粒度的顆粒一匹次生產(chǎn)；將篩分后的100kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機(jī)，在60℃條件下預(yù)熱，旋轉(zhuǎn)刨光肥料表面10分鐘；包膜液通過(guò)空氣泵每隔3分鐘噴涂肥料表面，噴涂時(shí)間20分鐘，噴涂厚度重量為包膜顆粒肥料總重量的7％，冷卻包裝。
實(shí)施例4將42.85kg聚乙烯醇加300kg水，在10r/min攪拌器的反應(yīng)釜在90℃條件下溶解30分鐘，冷卻到70℃后，將10.71kg聚乙烯基吡咯烷酮、21.43kg滑石粉和0.6kg雙氰胺投入聚乙烯醇溶液中，再加入200kg水在100r/min攪拌機(jī)中攪拌30分鐘制成包膜液。將普通顆粒復(fù)合肥料利用振動(dòng)篩篩分分級(jí)，同一粒度的顆粒一匹次生產(chǎn)；將篩分后的100kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機(jī)，在60℃條件下預(yù)熱，旋轉(zhuǎn)刨光肥料表面10分鐘；包膜液通過(guò)空氣泵每隔3分鐘噴涂肥料表面，噴涂時(shí)間20分鐘，噴涂厚度重量為包膜顆粒肥料總重量的5％，冷卻包裝。
使用效果1、在沈陽(yáng)市東陵棕壤種植白菜，土壤為中等肥力。用盆栽試驗(yàn)法驗(yàn)證包膜控釋肥的應(yīng)用效果，種植一季后土壤仍有肥料殘留。在等養(yǎng)分和等比例條件下，采用包膜和非包膜處理。氮磷鉀養(yǎng)分比例為16∶10∶14，試驗(yàn)采用塑料盆缽，每盆裝土3kg，施肥料量除對(duì)照外，其它各處理均以等養(yǎng)分的N 0.175g/kg土，P2O50.109g/kg土，K2O 0.153g/kg土作基肥一次性施入，每個(gè)處理重復(fù)十次。施用包膜復(fù)合肥的處理分別比對(duì)照(不施肥)增產(chǎn)428.71％～447.61％，比常規(guī)復(fù)合肥增產(chǎn)23.78％-28.20％。
2、在沈陽(yáng)市遼中縣沖積型草甸土試驗(yàn)，種植芹菜和西紅柿，5％包膜+抑制劑控釋肥料(16-8-16)對(duì)芹菜的生長(zhǎng)發(fā)育和增產(chǎn)效果最好，與常規(guī)施肥相比(等養(yǎng)分)，芹菜產(chǎn)量提高12.8％，氮素利用率提高8.25％，磷素利用率提高5.62％，鉀素利用率提高4.0％；西紅柿生長(zhǎng)狀況以8％～11％包膜+抑制劑效果最好，比常規(guī)施肥(等養(yǎng)分量的復(fù)合肥)增產(chǎn)22.7％。
施用包膜肥料能明顯地減少蔬菜中的硝酸鹽含量。在芹菜實(shí)驗(yàn)中，不加抑制劑的包膜復(fù)合肥比常規(guī)復(fù)合肥(等養(yǎng)分)芹菜莖中的硝酸鹽含量降低2.63％～28.95％，包膜+抑制劑控釋肥料比常規(guī)施肥莖中硝酸鹽含量降低44.3％～65.7％，使芹菜品質(zhì)按安全限量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了一級(jí)水平；西紅柿也有類似的趨勢(shì)，其中5％包膜及其5％膜+抑制劑還能提高西紅柿果實(shí)中Vc含量。
3、在沈陽(yáng)市東陵區(qū)菜園土進(jìn)行的黃瓜、茄子、辣椒田間試驗(yàn)，5％包膜肥的養(yǎng)分有效期與黃瓜、茄子的營(yíng)養(yǎng)規(guī)律較一致，對(duì)植物生長(zhǎng)和增產(chǎn)效果最好；5％包膜肥加抑制劑的效果稍亞于不加抑制劑，因?yàn)橐种苿┭娱L(zhǎng)了肥效，至黃瓜、茄子生育期結(jié)束養(yǎng)分也沒(méi)釋放完全；8％的包膜肥料肥效期更長(zhǎng)，在包膜肥料中效果最差。如果生育期較長(zhǎng)可添加抑制劑。因?yàn)槠渖谳^短，包膜厚度過(guò)大或加入抑制劑都會(huì)延長(zhǎng)養(yǎng)分釋放的時(shí)間，使作物在生育期不能獲得充足的養(yǎng)分，從而影響產(chǎn)量的提高。辣椒施用5％包膜肥達(dá)到極顯著的增產(chǎn)效果，5％包膜肥加抑制劑處理和8％的包膜肥處理極顯著優(yōu)于常規(guī)復(fù)合肥處理。常規(guī)復(fù)合肥處理優(yōu)于8％的包膜肥加抑制劑處理，8％的包膜肥加抑制劑處理又極顯著優(yōu)于常規(guī)施肥處理.它們都優(yōu)于不施肥處理。
權(quán)利要求
1.一種包膜緩控釋蔬菜專用肥料，包括顆粒肥料和包膜層，其特征是包膜層投料的組分及重量份數(shù)比例如下聚乙烯醇 8-10聚乙烯基吡咯烷酮 2.2～2.5滑石粉 2.3～5雙氰胺和氫醌或兩者之一 0.1～0.4水 83～87包膜層厚度重量為包膜顆粒肥料總重量的3％-7％。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的包膜緩控釋蔬菜專用肥料，其特征在于聚乙烯醇PVA分子量為1300-1800。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的包膜緩控釋蔬菜專用肥料，其特征在于聚乙烯基吡咯烷酮為PVP-K30和PVP-A64。
4.一種如權(quán)利要求
1所述的包膜緩控釋蔬菜專用肥料生產(chǎn)方法如下A、按重量份數(shù)比例8～10將聚乙烯醇加入重量份數(shù)比例83～87總量一半的水，在90℃～93℃下溶解制成溶液；B、將聚乙烯醇溶液冷卻到60-70℃后，按重量份數(shù)比例取聚乙烯基吡咯烷酮2.2～2.5、滑石粉2.3～5、雙氰胺和氫醌或兩者之一0.1～0.4加入到溶液中，再加入剩余的重量份數(shù)比例總量另一半水，在高速攪拌機(jī)中攪拌30分鐘后成包膜液轉(zhuǎn)入儲(chǔ)液灌，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速100r/min；C、將普通顆粒肥料利用振動(dòng)篩篩分分級(jí)，同一粒度的顆粒一批次生產(chǎn)；D、將篩分后的肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機(jī)，在55-60℃條件下預(yù)熱，旋轉(zhuǎn)刨光肥料表面；E、包膜液通過(guò)空氣泵霧化，每隔3分鐘噴涂肥料表面，包膜層噴涂厚度重量為包膜顆粒肥料總重量的3％～7％，冷卻后包裝。
專利摘要
一種包膜緩控釋蔬菜專用肥料及其制法，其特征是包膜層投料的組分及重量比例如下聚乙烯醇8-10、聚乙烯基吡咯烷酮2.2～2.5、滑石粉2.3～5、雙氰胺和氫醌或兩者之一0.1～0.4、水83～87，包膜層厚度重量為包膜顆粒肥料總重量的3%-7%。是一種能同時(shí)控釋氮磷鉀養(yǎng)分，包膜和抑制劑雙響控制，并且膜層可降解的和改良土壤等功能為一體的包膜控釋肥料。肥效期達(dá)80-100天，一次施肥即可滿足作物整個(gè)生育期養(yǎng)分需要，有效減少肥料損失，提高肥料利用率，并有效的降低蔬菜硝酸鹽含量。膜層可在100天內(nèi)生物降解，降解成分無(wú)毒害，并有效改良土壤結(jié)構(gòu)。原料易得，加工工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，便于生產(chǎn)和使用。
文檔編號(hào)C05G3/00GKCN1256307SQ200410050220
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年8月9日
發(fā)明者韓曉日, 張玉龍, 武志杰, 楊麗, 劉曉燕, 婁春榮, 王巖 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan