一種緩釋混合肥料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及肥料技術領域，尤其涉及一種緩釋混合肥料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]中國是農業(yè)大國，也是當今世界最大的化肥生產國和消費國。化肥在糧食增產上起到舉足輕重的作用。目前化肥使用中存在的主要問題是使用的肥料絕大部分為普通速效性化肥，加上不合理的施肥措施，降低了肥料利用率，造成資源浪費、環(huán)境污染、農產品品質下降。
[0003]緩釋肥料與傳統(tǒng)肥料相比有很多優(yōu)勢，如能減少養(yǎng)分流失，大幅度提高肥料利用率等，成為肥料的研究熱點。但是目前緩釋肥料中包膜型肥料比例最大，包膜材料多為難降解的有機合成高分子聚合物，會造成二次污染，所以需要提供一種多功能且能夠降解的緩釋肥料。

【發(fā)明內容】

[0004]基于【背景技術】存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種緩釋混合肥料及其制備方法，本發(fā)明能控制各元素緩慢釋放，改良土壤，保持土壤水分，殺菌除草，包膜材料可生物降解，保護環(huán)境，操作方便。
[0005]本發(fā)明提出的一種緩釋混合肥料，其原料按重量份包括:尿素30-40份，磷酸二氫鉀15-25份，硅酸鉀10-20份，硫酸鎂3-5份，氯化鈣8_10份，硫酸鋅0.2-0.4份，硝酸銅
0.3-0.5份，硼酸鈉0.5-1.5份，氯化鐵0.1-0.3份，硫酸錳0.1-0.3份，鉬酸銨0.3-0.5份，海藻酸鈉22-29份，包膜材料40-50份，生物炭5_10份，豆柏10-15份，腐殖酸10-15份，秸桿10-15份，草木灰8-12份，高頭烏粉5-7份；
[0006]其中，包膜材料的制備方法為:將殼聚糖加入水中，超聲分散均勻，加入富馬酸和氯化鋁混勻，升溫，保溫攪拌，調節(jié)PH，提純得到中間物料；將中間物料加入水中溶解得到中間物料水溶液；將丙烯酸、丙烯酰胺、過硫酸鉀、N-羥甲基丙烯酰胺、腐殖酸混合均勻，滴加至中間物料水溶液中，通氮氣，升溫，保溫攪拌，干燥，粉碎，過篩得到包膜材料。
[0007]優(yōu)選地，包膜材料的制備方法為:將殼聚糖加入水中，超聲分散均勻，加入富馬酸和氯化鋁混勻，升溫至70-80°C，保溫攪拌4-6h，用碳酸氫鈉水溶液調節(jié)pH = 6.5-7.5，加入丙酮沉降，過濾，用乙醇洗滌沉淀后，將沉淀加入乙醇中，升溫至60-80°C，提取40-50h，取乙醇真空干燥得到中間物料；將中間物料加入水中溶解得到中間物料水溶液；將丙烯酸、丙烯酰胺、過硫酸鉀、N-羥甲基丙烯酰胺、腐殖酸混合均勻后，以l-3ml/min的速度滴加至中間物料水溶液中，通氮氣20-30min，升溫至60-70°C，保溫攪拌3_5h，干燥，粉碎，過150-200目篩得到包膜材料。
[0008]優(yōu)選地，在包膜材料制備中，中間物料制備過程中，殼聚糖、水、富馬酸、氯化鋁的重量比為 1.5-2:100-120:3.3-4.4:6_8。
[0009]優(yōu)選地，在包膜材料制備中，丙烯酸的中和度為60_70wt%。
[0010]優(yōu)選地，在包膜材料制備中，丙烯酸、丙烯酰胺、過硫酸鉀、N-羥甲基丙烯酰胺、腐殖酸和中間物料的重量比為 50-55:25-30:0.5-1.5:0.04-0.05:9-11:7.3-8.4。
[0011]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:尿素32-38份，磷酸二氫鉀17-23份，硅酸鉀13-17份，硫酸鎂3.5-4.5份，氯化鈣8.5-9.5份，硫酸鋅0.25-0.35份，硝酸銅0.35-0.45份，硼酸鈉0.8-1.2份，氯化鐵0.15-0.25份，硫酸錳0.15-0.25份，鉬酸銨0.35-0.45份，海藻酸鈉24-26份，包膜材料43-47份，生物炭7_9份，豆柏11-13份，腐殖酸12-14份，秸桿12-14份，草木灰9-10份，高頭烏粉5.5-6.5份。
[0012]本發(fā)明還提出了上述緩釋混合肥料的制備方法，包括如下步驟:
[0013]S1、腐熟有機肥:將生物炭、豆柏、腐殖酸、秸桿、草木灰粉碎，加水混勻，升溫至50-60°C，保溫10-15天，干燥，粉碎得到腐熟后的有機肥；
[0014]S2、包膜:將尿素、磷酸二氫鉀、硅酸鉀加入海藻酸鈉水溶液中混勻后，滴加到氯化鈣水溶液中，滴加過程中不斷攪拌，加入硫酸鎂、硫酸鋅、硝酸銅、硼酸鈉、氯化鐵、硫酸錳、鉬酸銨混勻得到中間顆粒；將包膜材料均勻包裹于中間顆粒上，升溫至60_70°C，干燥得到無機肥料；
[0015]S3、混合:將S1中得到的腐熟后的有機肥、S2中得到的無機肥料、高頭烏粉混勻得到緩釋混合肥料。
[0016]優(yōu)選地，S1中，在保溫過程中，每3-4天翻混一次。
[0017]優(yōu)選地，S2中，海藻酸鈉水溶液的質量分數(shù)為3_5wt%，氯化鈣水溶液的質量分數(shù)為 5_7wt%。
[0018]上述水均為去離子水。
[0019]上述包膜材料的制備方法中，用碳酸氫鈉水溶液調節(jié)pH = 6.5-7.5，此處不規(guī)定碳酸氫鈉水溶液的質量分數(shù)；丙酮、乙醇的作用是提純中間物料，不規(guī)定其用量，根據(jù)具體操作決定其用量；將中間物料加入水中溶解得到中間物料水溶液，此處不規(guī)定水的用量，根據(jù)具體操作決定其用量。
[0020]上述S1中，水的作用是腐熟有機肥，不規(guī)定其用量，根據(jù)具體操作決定其用量。
[0021]本發(fā)明選用殼聚糖和富馬酸進行?；磻玫街虚g物料，中間物料可溶于水，解決了殼聚糖難溶于水的問題，中間物料與丙烯酸、丙烯酰胺、腐殖酸在過硫酸鉀、N-羥甲基丙烯酰胺的作用下進行反應得到接枝有中間物料和腐殖酸的包膜材料，可以大大增加本發(fā)明的吸水保水作用；殼聚糖和腐殖酸可以生物降解，與腐熟后的有機肥相互配合，大大增加了包膜材料的生物降解性能，保護環(huán)境；殼聚糖、富馬酸均具有殺菌作用，殼聚糖和富馬酸進行?；磻玫街虚g物料，進一步增加殼聚糖、富馬酸的殺菌性，與高頭烏粉相互配合，大大增加了本發(fā)明的殺菌除草作用；包膜材料中的腐殖酸、N-羥甲基丙烯酰胺具有改良土壤的作用，與腐熟后的有機肥相互作用，共同改良土壤；海藻酸鈉與氯化鈣發(fā)生螯合反應將尿素、磷酸二氫鉀、硅酸鉀包裹在中心，與硫酸鎂、硫酸鋅、硝酸銅、硼酸鈉、氯化鐵、硫酸錳、鉬酸銨混勻后，在外層包裹包膜材料，形成雙層緩釋膜，可以很好的控制各元素的緩慢釋放，從而達到肥料充分利用、保護環(huán)境的目的；無機肥料與腐熟后的有機肥相互配合，為作物提供均衡的營養(yǎng)；本發(fā)明操作方便、簡單，利于工業(yè)化生產。
【具體實施方式】
[0022]下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。
[0023]實施例1
[0024]—種緩釋混合肥料，其原料按重量份包括:尿素30份，磷酸二氫鉀25份，硅酸鉀10份，硫酸鎂5份，氯化鈣8份，硫酸鋅0.4份，硝酸銅0.3份，硼酸鈉1.5份，氯化鐵0.1份，硫酸錳0.3份，鉬酸銨0.3份，海藻酸鈉29份，包膜材料40份，生物炭10份，豆柏10份，腐殖酸15份，秸桿10份，草木灰12份，高頭烏粉5份；
[0025]其中，包膜材料的制備方法為:將殼聚糖加入水中，超聲分散均勻，加入富馬酸和氯化鋁混勻，升溫至80°C，保溫攪拌4h，用碳酸氫鈉水溶液調節(jié)pH = 7.5，加入丙酮沉降，過濾，用乙醇洗滌沉淀后，將沉淀加入乙醇中，升溫至60°C，提取50h，取乙醇真空干燥得到中間物料，其中，殼聚糖、水、富馬酸、氯化鋁的重量比為1.5:120:3.3:8 ;將中間物料加入水中溶解得到中間物料水溶液；將中和度為60被％的丙烯酸、丙烯酰胺、過硫酸鉀、N-羥甲基丙烯酰胺、腐殖酸混合均勻后，以3ml/min的速度滴加至中間物料水溶液中，通氮氣20min，升溫至70°C，保溫攪拌3h，干燥，粉碎，過200目篩得到包膜材料，其中，丙烯酸、丙烯酰胺、過硫酸鉀、N-羥甲基丙烯酰胺、腐殖酸和中間物料的重量比為50:30:0.5:0.05:9:8.4。
[0026]上述緩釋混合肥料的制備方法，包括如下步驟:
[0027]S1、腐熟有機肥:將生物炭、豆柏、腐殖酸、秸桿、草木灰粉碎，加水混勻，升溫至50°C，保溫15天，干燥，粉碎得到腐熟后的有機肥，其中，在保溫過程中，每3天翻混一次；
[0028]S2、包膜:將尿素、磷酸二氫鉀、硅酸鉀加入質量分數(shù)為5wt%海藻酸鈉水溶液中混勻后，滴加到質量分數(shù)為5wt %氯化鈣水溶液中，滴加過程中不斷攪拌，加入硫酸鎂、硫酸鋅、硝酸銅、硼酸鈉、氯化鐵、硫酸錳、鉬酸銨混勻得到中間顆粒；將包膜材料均勻包裹于中間顆粒上，升溫至70°C，干燥得到無機肥料；
[0029]S3、混合:將S1中得到的腐熟后的有機肥、S2中得到的無機肥料、高頭烏粉混勻得到緩釋混合肥料。
[0030]實施例2
[0031]—種緩釋混合肥料，其原料按重量份包括:尿素40份，磷酸二氫鉀15份，硅酸鉀20份，硫酸鎂3份，氯化鈣10份，硫酸鋅0.2份，硝酸銅0.5份，硼酸鈉0.5份，氯化鐵0.3份，硫酸錳0.1份，鉬酸銨0.5份，海藻酸鈉22份，包膜材料50份，生物炭5份，豆柏15份，腐殖酸10份，秸桿15份，草木灰8份，高頭烏粉7份；
[0032]其中，包膜材料的制備方法為:將殼聚糖加入水中，超聲分散均勻，加入富馬酸和氯化鋁混勻，升溫至70°C，保溫攪拌6h，用碳酸氫鈉水溶液調節(jié)pH = 6.5，加入丙酮沉降，過濾，用乙醇洗滌沉淀后，將沉淀加入乙醇中，升溫至80°C，提取40h，取乙醇真空干燥得到中間物料，其中，殼聚糖、水、富馬酸、氯化鋁的重量比為2:100:4.4:6 ;將中間物料加入水中溶解得到中間物料水溶液；將中和度為70被％的丙烯酸、丙烯酰胺、過硫酸鉀、N-羥甲基丙烯酰胺、腐殖酸混合均勻后，以lml/min的速度滴加至中間物料水溶液中，通氮氣30min，升溫至60°C，保溫攪拌5h，干燥，粉碎，過150目篩得到包膜材料，其中，丙烯酸、丙烯酰胺、過硫酸鉀、N-羥甲基丙烯酰胺、腐殖酸和中間物料的重量比為55:25:1.5:0.04:11:7.3。
[0033]上述緩釋混合肥料的制備方法，包括如下步驟:
[0034]S1、腐熟有機肥:將生物炭、豆柏、腐殖酸、秸桿、草木灰粉碎，加水混勻，升溫至60°C，保溫10天，干燥，粉碎得到腐熟后的有機肥，其中，在保溫過程中，每4天翻混一次；
[0035]S2、包膜:將尿素、磷酸二氫鉀、硅酸鉀加入質量分數(shù)為3wt%海藻酸鈉水溶液中混勻后，滴加到質量分數(shù)為7wt %氯化鈣水溶液中，滴加過程中不斷攪拌，加入硫酸鎂、硫酸鋅、硝酸銅、硼酸鈉、氯化鐵、硫酸錳、鉬酸銨混勻得到中間顆粒；將包膜材料均勻包裹于中間顆粒上，升溫至60°C，干燥得到無機肥料；
[0036]S3、混合:將S1中得到的腐熟后的有機肥、S2中得到的無機肥料、高頭烏粉混勻得到緩釋混合肥料。
[0037]實施例3
[0038]—種緩釋混合肥料，其原料按重量份包括:尿素32份，磷酸二氫鉀23份，硅酸鉀13份，硫酸鎂4.5份，氯化鈣8.5份，硫酸鋅0.35份，硝酸銅0.35份，硼酸鈉1.2份，氯化鐵0.15份，硫酸錳0.25份，鉬酸銨0.35份，海藻酸鈉26份，包膜材料43份，生物炭9份，豆柏11份，腐殖酸14份，秸桿12份，草木灰10份，高頭烏