一種控釋藥肥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于藥肥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種控釋藥肥。這種控釋藥肥能夠為農(nóng)作物 生長全程適時提供營養(yǎng)物質(zhì)、殺蟲、殺菌、除草和調(diào)節(jié)生長所需活性成分。本發(fā)明還給出了 這種控釋藥肥的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 農(nóng)藥和化肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中不可或缺的基本生產(chǎn)資料。目前，在國內(nèi)還是將農(nóng) 藥和化肥單獨施用，相比國外廣泛的藥、肥結(jié)合施用，國內(nèi)在農(nóng)藥、化肥、水和勞動力上都存 在很大的浪費，同時對環(huán)境和使用者存在較大的安全風(fēng)險。目前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中迫切需要 將農(nóng)藥和化肥有機結(jié)合起來，通過一次施用可以達到農(nóng)作物整個生長周期病蟲草害的防治 和營養(yǎng)需求供給。
[0003] 目前，國內(nèi)對控釋藥肥的研究還處于起步階段，控釋藥肥的相關(guān)報道較少。專利 ZL201110191809. 3給出了一種可用于防治農(nóng)作物病蟲害的控釋顆粒藥肥，這種控釋顆粒藥 肥的制備方法包括4個步驟，依次分別為藥核制備、包被肥料層、包被控釋層和顆粒干燥。 本專利的發(fā)明人經(jīng)過試驗研究認為，上述控釋顆粒藥肥的藥核制備即為常見的農(nóng)藥顆粒劑 制備，包被肥料層即為將各種肥料粉體通過粘結(jié)劑粘附在農(nóng)藥顆粒劑表面，包被控釋層即 為在粘附有肥料層的農(nóng)藥顆粒劑上再包裹一層屏蔽層。上述專利公布的控釋顆粒藥肥的制 備方法即通過農(nóng)藥顆粒劑制備，然后再層層包裹，最后干燥篩分得到控釋顆粒藥肥，整套制 備工藝復(fù)雜繁瑣、能耗大，產(chǎn)率低。本專利的發(fā)明人經(jīng)過試驗證實，依據(jù)上述專利所得控釋 顆粒藥肥與制備其所用的等量所有成分混合、粉碎、造粒所得藥肥顆粒劑從藥效和肥效試 驗結(jié)果判定并沒有顯著差異，但均表現(xiàn)出顯著地控制釋放性能力，然而在作物生長后期表 現(xiàn)出藥效差和肥力不足的現(xiàn)象，還須通過再次施藥防治病蟲草害和追肥提供營養(yǎng)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對現(xiàn)有控釋藥肥，尤其是最為常見的控釋顆粒藥肥，在作物生長后期表 現(xiàn)出藥效差和肥力不足的技術(shù)缺陷，尋求一種新型的控釋藥肥。這種控釋藥肥能夠為農(nóng)作 物生長全程適時提供營養(yǎng)物質(zhì)，并同時提供農(nóng)作物所需的殺蟲、殺菌、除草和調(diào)節(jié)生長的活 性成分，肥藥同施，實現(xiàn)肥藥協(xié)同增產(chǎn)增收。本發(fā)明還提供了所述控釋藥肥的制備工藝，簡 便易于實施，藥肥批量生產(chǎn)，降低了能耗和藥肥加工成本。
[0005] 本專利發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，將性能適宜的凝固劑和粘結(jié)劑在適當溫度的水中充 分融化或溶解后，與理化性質(zhì)適宜的農(nóng)藥原藥混合均勻并保持較好的流動性，再與事先混 合均勻的肥料和填料粉體物通過流化床造粒，即能夠得到控釋性能較好的藥肥顆粒劑。在 這一發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整凝固劑和粘結(jié)劑的種類及其用量，可以制備出與不同類別農(nóng) 作物的生存環(huán)境、生長規(guī)律、病蟲草害的發(fā)生規(guī)律和養(yǎng)分需求相吻合的新型控釋藥肥。
[0006] 按重量百分比計算，這種新型控釋藥肥由0.001 %~15 %的有效成分A、4 %~ 45 %的氮元素、1%~15 %的磷元素、1%~25 %的鉀元素、0. 1%~5%的微量元素、 0.0 l%~10%的凝固劑、0.0 l%~10%的粘結(jié)劑、0. 5%~10%的表面活性劑、和余量的填 料組成。
[0007] 所述有效成分A為非肥料成分，可選自殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、作物生長調(diào)節(jié)劑 的一種或幾種，或是殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、作物生長調(diào)節(jié)劑的組合物。
[0008] 作為實施例的優(yōu)選方式之一，所述有效成分A為殺蟲劑。優(yōu)選地，有效成分A選自 阿維菌素、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、伊維菌素、噻唑膦、毒死蜱、甲基毒死蜱、甲基異柳磷、 辛硫磷、硫線磷、滅線磷、殺螟丹、殺螟硫磷、二嗪磷、聯(lián)苯菊酯、氯氰菊酯、氟氰菊酯、功夫、 溴氰菊酯、殺蟲單、殺蟲雙、氟蟲腈、巴丹、丁硫克百威、丙硫克百威、氯蟲酰胺、氟蟲酰胺、氰 蟲酰胺、氟啶蟲酰胺、噻蟲酰胺、唑蟲酰胺、吡蚜酮、吡蟲啉、啶蟲脒、噻嗪酮、噻蟲嗪、噻蟲 胺、呋蟲胺、噻蟲啉、氯噻啉中的一種或多種。
[0009] 作為實施例的優(yōu)選方式之一，所述有效成分A為殺菌劑。優(yōu)選地，有效成分A選 自粉唑醇、戊唑醇、三環(huán)唑、三唑酮、噻菌銅、苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑、嘧菌酯、醚菌脂、吡唑醚 菌酯、噻呋酰胺、氟酰胺、氟啶胺、氰霜唑、咪唑菌酮、噁唑菌酮、噻氟菌胺、環(huán)氟菌胺、環(huán)酰菌 胺、氰菌胺、雙氯氰菌胺、吡噻菌胺、苯氧菌胺、烯肟菌酯、氟嘧菌酯、肟嘧菌酯、烯肟菌胺、唑 菌酯、氟菌螨酯、丁香菌酯、氟吡菌胺、啶酰菌胺、唑酰菌胺、吡唑萘菌胺、稻瘟酰胺、雙炔酰 胺、苯酰菌胺、噻酰菌胺、噻唑菌胺、苯噻菌胺、纈霉威、嘧菌環(huán)胺、咯菌腈、異菌脲、多菌靈、 咪鮮胺、菌毒清、甲基硫菌靈、福美雙、甲霜靈、苯霜靈、噁霜靈、甲呋酰胺、霜脲氰、鹽酸嗎啉 胍、氟嗎啉、殺毒礬、敵克松、噁霉靈、農(nóng)用鏈霉素、多克菌中的一種或多種。
[0010] 作為實施例的優(yōu)選方式之一，所述有效成分A為除草劑。優(yōu)選地，有效成分A選自 氟草靈、除草醚、西馬津、阿畏達、異丙隆、甲磺隆、甲草胺、乙草胺、丙草胺、丁草胺、異丙草 胺、莠去津、綠麥隆、二氯喹啉酸、氟樂靈、撲草凈中的一種或多種。
[0011] 作為實施例的優(yōu)選方式之一，所述有效成分A為作物生長調(diào)節(jié)劑。優(yōu)選地，有效成 分A選自赤霉素、萘乙酸、吲哚乙酸、吲哚丁酸、2, 4-D、6_芐基氨基嘌呤、增產(chǎn)靈、增產(chǎn)素、矮 壯素、多效唑、丁酰胺、三碘苯甲酸、蕓苔素內(nèi)酯、三十烷醇、甲殼素、胺鮮脂、復(fù)硝酚鈉、復(fù)硝 酚鉀中的一種或多種。
[0012] 本發(fā)明所述控釋藥肥中的氮元素具有多種來源，優(yōu)選地，所述的氮元素由尿素、氯 化銨、硫酸銨、磷酸一銨、磷酸二銨、碳酸氫銨、腐殖酸銨中的一種或多種提供。
[0013] 磷是植物的主要營養(yǎng)元素之一，同時也是土壤中常因供應(yīng)不足而影響作物產(chǎn)量的 三要素之一。磷在植物體內(nèi)許多重要有機化合物的組成成分，是植物核細胞的組成成分，它 是細胞分裂和分生組織發(fā)育所不可缺少的物質(zhì)。本發(fā)明所述控釋藥肥中的磷元素可以由磷 酸銨、過磷酸鈣、重過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、硝酸磷肥、磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸二氫鉀中的一 種或多種提供。
[0014] 鉀元素也是本發(fā)明所述控釋藥肥供作物生長所需的大量元素之一，優(yōu)選地，本發(fā) 明所述控釋藥肥中的鉀元素由氯化鉀、硫酸鉀、磷酸二氫鉀、硫酸鉀鎂肥的一種或多種提 供。
[0015] 為了給作物的生長提供均衡的營養(yǎng)元素需求，本發(fā)明所述控釋藥肥中還含有種類 豐富的微量元素。微量元素大多是植物體內(nèi)促進光合作用，呼吸作用以及物質(zhì)轉(zhuǎn)化作用的 "酶"或"輔酶"的組成部分。優(yōu)選地，本發(fā)明所述控釋藥肥中的微量元素選自石灰和白云石 及其煅燒產(chǎn)物、鈣鎂磷肥、過磷酸鈣、硝酸鈣、糖醇鈣、硫酸鎂、氯化鎂、硫酸鉀鎂、菱鎂礦、光 鹵石、鋼渣磷肥、鉀鎂肥、硅鎂鉀肥、硫磺、硫酸鉀、磷酸亞鐵、硅酸鈉、硅鈣鉀肥、磷礦粉、窯 灰鉀肥、鉀鈣肥、粉煤灰、硅酸鈣、氧化鋅、氯化鋅、硫酸鋅、碳酸鋅、硫酸鎂、硝酸鋅、尿素鋅、 螯合鋅、氨基酸螯合鋅、硼酸、十水合硼酸二鈉、五水四硼砂鈉、四硼酸鈉、五硼酸鈉、含硼玻 璃肥、硫酸錳、氧化錳、碳酸錳、氯化錳、硫酸銨錳、硝酸錳、錳礦泥、含錳爐渣、螯合態(tài)錳、氨 基酸螯合錳、硫酸銅、堿式硫酸銅、氧化銅、氧化亞銅、含銅礦渣、螯合態(tài)銅、氨基酸螯合銅、 鉬酸銨、鉬酸鈉、三氧化鉬、含鉬玻璃肥、含鉬礦渣、硫酸亞鐵銨、硫酸亞鐵、三氯化鐵、尿素 鐵、螯合鐵、氨基酸螯合鐵中的一種或多種。
[0016] 凝固劑和粘結(jié)劑是制備本發(fā)明所述控釋藥肥的關(guān)鍵組分，在凝固劑和粘結(jié)劑的共 同作用下，使得獲取的藥肥具有良好的控釋性能。作為實施例的優(yōu)選方式，凝固劑可以選 用瓊脂、卡拉膠、葡聚糖、黃原膠、聚丙烯酰胺中的一種，或是上述多種凝固劑的混合物。粘 結(jié)劑優(yōu)選為阿拉伯樹膠、糊精、酪朊、大豆蛋白、聚乙烯醇縮醛、聚醋酸乙烯脂中的一種或多 種。
[0017] 本發(fā)明所述控釋藥肥中還含有表面活性劑。表面活性劑的加入，利于控釋藥肥的 制備，所起的主要作用是提高混合物料的均勻度和流動性。表面活性劑主要選自脂肪醇聚 氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、烷基芳基聚氧丙烯聚氧乙烯醚、脂肪 醇聚氧乙烯醚磷酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、苯乙基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、烷基芳基聚 氧丙烯聚氧乙烯醚磷酸酯、蓖麻油聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈣中的一種或一種以上的 組合。優(yōu)選地，表面活性劑選用脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯 醚、烷基芳基聚氧丙烯聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈣、十二烷基苯磺 酸鈉中的一種或多種。
[0018] 如上所述，氮元素、磷元素、鉀元素和微量元素的來源是常規(guī)的肥料，為了便于粉 碎這些肥料，防止粉碎肥料在存放過程中結(jié)塊，在粉碎肥料的同時加入填料。優(yōu)選地，所述 填料主要選用黏土、高嶺石、云母、滑石、膨潤土、酸性白土、硅砂、硅石、凹凸棒土、浮石、碳 酸鈣、沸石、珍珠巖、蛭石中的一種或多種。
[0019] 另一方面，本發(fā)明還提供了這種新型控釋藥肥的制備方法，包括下述制備工藝：
[0020] 步驟1，將所述凝固劑投入適量的水中，在開動攪拌條件下加熱至55°C~100°C并 保持20min~60min，使凝固劑完全溶于水中；冷卻凝固劑水溶液至30°C~65°C，然后加入 有效成分A、粘結(jié)劑和表面活性劑，攪拌均勻并保持良好流動性，得液體物料；
[0021] 步驟2,將所述氮元素、磷元素、鉀元素和微量元素的提供物與填料混合均勻，粉碎 得粉體物料；
[0022] 步驟3,將步驟1所得的液體物料、步驟2所得的粉體物料，經(jīng)流化床造粒，即得所 述新型控釋藥肥。
[0023] 通過上述制備工藝獲得的控釋藥肥，其外觀形態(tài)可以為顆粒狀、棒狀、粉狀或其組 合，優(yōu)選外觀形態(tài)為顆粒狀。
[0024] 本發(fā)明所述新型控釋藥肥可以適用于多種農(nóng)作物，比如，水稻、小麥、玉米、高粱等 糧食作物；甘蔗、香蕉、橡膠、棉花、花生、茶樹、柑橘、蘋果、山楂、桃樹、梨樹、栗樹、毛竹、桉 樹、松樹、櫻桃、花卉等經(jīng)濟作物；番茄、茄子、土豆、辣椒、萵苣、芹菜、甘藍、白菜、韭菜、蘿 卜、菜豆、蠶豆、豇豆、豌豆等蔬菜作物；以及黃瓜、南瓜、冬瓜、西瓜、哈密瓜等萌蘆科作物。 在農(nóng)作物播種前、中、后期將所述控釋藥肥撒施、溝施或穴施于土壤中。
[0025] 專利號為ZL201110191809. 3、ZL201110191806. X的中國專利分別公開了具有核 殼結(jié)構(gòu)的顆粒藥肥，其控釋性能直接取決于作為控釋層的殼的完整性，作為控釋層的殼的 完整度不均一，顆粒藥肥的控釋性能很難得到保障。這也是此類核殼結(jié)構(gòu)控釋藥肥在作物 生長后期表現(xiàn)出藥效差和肥力不足的主要原因。
[0026] 本發(fā)明所述新型控釋藥肥克服了現(xiàn)有核殼結(jié)構(gòu)藥肥的缺陷，即分別事先制備含有 凝固劑、有效成分A、粘結(jié)劑和表面活性劑的液體物料，與含有氮元素、磷元素、鉀元素、微量 元素和填料的粉體物料，液體物料和粉體物料再經(jīng)流化床造粒，獲得有效成分A和氮元素、 磷元素、鉀元素、微量元素結(jié)合均勻的控釋藥肥。從制備工藝來看，操作簡便，易于實現(xiàn)，降 低了能耗。從控釋性能的角度分析，相較于核殼結(jié)構(gòu)藥肥，本發(fā)明所述新型控釋藥肥的藥與 肥均有較高的混合均勻度，凝固劑和粘結(jié)劑均勻的分布在有效成分A和氮元素、磷元素、鉀 元素、微量元素分子的周圍，形成均一的有機整體，可以有效的控制有效成分A和肥料成分 的釋放性能，消除了核殼結(jié)構(gòu)藥肥的藥或/和肥的突釋現(xiàn)象，通過一次施用本發(fā)明所述新 型控釋藥肥，能夠滿足植物各階段的藥和肥的需求。
[0027] 通過多次的田間藥效和肥效試驗獲知，與傳統(tǒng)的耕作方式相比，一次施用本發(fā)明 所述新型控釋藥肥，作物增產(chǎn)效果顯著，同時降低了藥和肥的總體投入成本。
[0028] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明，但不限制本發(fā)明的保護范圍。
【具體實施方式】
[0029] 首先，結(jié)合制備工藝，給出幾種優(yōu)選的控釋藥肥。
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