本发明涉及一种化合聚合型高保水海藻缓控释肥及其制备方法，属肥料加工领域，特别是涉及一种海藻保水缓控释肥。
背景技术：
：化肥在农业生产中占有重要地位，是农业生产中最大的物质投资，约占全部生产性支出的50%。据联合国粮农组织统计，施用化肥可提高作物单产55%左右，提高总产30%左右。然而，目前化肥施用中存在以下主要问题:一是化肥用量大，利用率低；二是化肥施用不合理而造成环境污染，农产品品质降低，出现严重的食物安全问题。因此，提高肥料的利用率，减轻其对环境的污染，发展可持续高效农业己成为世界各国共同关注的问题。解决这一问题的有效途径之一是研制缓控释肥料，这也是新世纪肥料发展的方向。在农业生产中，水是制约农业发展的重要因素。全球有42.9%旱耕地，旱地农业受干旱影响主要表现在自然降雨与作物生长水分需求不相协调，因而，如何促使土壤保留更多雨水为植物“即需即用”是旱地保水的主要问题。保水剂是能够吸收自身质量数百倍乃至上千倍水的高分子聚合物，具有较强的吸水和保水能力。许多研宄表明，保水剂有改善土壤物理性质、提高种子出苗率和发芽率、降低灌概次数和提高肥料养分利用率等多重功效。随着保水剂研究和应用的不断发展，将保水剂的保水功能、控制释放技术与肥料在材料与功能上复合一体化，既可以实现对肥料的吸附和缓慢释放，提高肥料的利用率，又可以起到一定的吸水保水作用，延长肥效和灌概周期，节约用水，增加经济效益。保水型缓控释肥料的研究开发己成为国内外节水农业领域中最有研发前景的新型肥料。我国是水资源缺乏的国家之一，干旱半干旱地区总面积为455万hm2，占国土总面积的47%，水分短缺和水肥不协调是制约农业发展的关键。因此，通过施肥改善土壤的理化性质，实现水肥一体化和发展高效农业巳经成为旱作农业面向未来持续发展的重要环节。保水缓释肥是由保水剂与有机无机复肥叠加的新型肥料。该肥料将水肥调控技术、化学保水技术和肥料缓释技术等物化到肥料中，集水分、养分供应和调控于一体，是我国农业用肥发展的主导方向。但目前在保水缓控释肥的开发应用过程中成本高、抗盐性差、保水提高肥料利用率效果不稳定等弊端，制约了保水缓控释肥的规模化应用。海藻肥料作为新一代天然海洋生物肥料，具有多种高活性成份和营养元素，有明显的增产效果和极强的抗逆作用。以其在环境保护、经济效益方面的突出表现而贡献于21世纪的农业生产。与化学肥料相比，海藻肥在促进作物增产、提高植物抗逆能力、以及无公害等方面都具有不可比拟的优势。相对于常规肥料，它不仅能显著地促进作物根系发育，提高植物光合作用，而且还能促进果品早熟，大大改善农作物品质，特别是对蔬菜、瓜果、花卉等经济作物，应用效果更为显著。目前，海藻肥料缓控释化已经成为海藻肥料的主要发展趋势，但目前高保水海藻缓控释肥鲜见产品报道。技术实现要素：为克服现有技术的不足，本发明提供一种化合聚合型高保水海藻缓控释肥及其制备方法，具有吸水量高、保水时间长、提升肥料利用率高、显著提升海藻肥料功效、成本低、绿色环保、无二次污染等优势。本发明上述目的是通过以下技术方案予以实现的：本发明提供一种化合聚合型高保水海藻缓控释肥，其特征在于原料组成包括：海藻酸钠、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、黄原胶、水溶性乙烯类不饱和单体、水溶性自由基聚合引发剂、复合交联剂、海藻肥料组成，其质量份数为海藻酸钠5～10份、磷酸酯化聚乙烯醇3～5份、硅藻土2～3份、黄原胶2～3份、水溶性乙烯类不饱和单体5～10份、水溶性自由基聚合引发剂0.0006～0.001份、复合交联剂0.0008～0.0012份、海藻肥料60～80份。上述水溶性乙烯类不饱和单体是丙烯酸、丙烯酰胺中的一种或两种混合物。上述水溶性自由聚合引发剂是过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或几种混合物。上述复合交联剂是N，N-亚甲基双丙烯酰胺和聚乙二醇的混合物，质量组成份数为N，N-亚甲基双丙烯酰胺65～75份、聚乙二醇25～35份。上述海藻肥料是通过以下步骤制备的：（1）原料预处理：将海带和浒苔按照3:1的比例准确配料，采用剪切破碎机将海带和浒苔进行破碎处理，然后混合均匀；（2）加酶：向混合后的肥料中加入3～5%纤维素酶、2～3%非淀粉多糖酶，并调整含水量40～50%，控温30～40℃酶解3～5h；（3）发酵：向酶解后的肥料中接种3～5%巨大芽孢杆菌、2～3%EM菌剂、2～3%地衣芽孢杆菌、1～2%植物乳杆菌，控温28～35℃酶解1～2d；（4）干燥：发酵结束后进行干燥，干燥后的海藻肥料含水率控制在15～20%；（5）粉碎：将干燥后的海藻肥料粉碎过100目筛。本发明提供一种化合聚合型高保水海藻缓控释肥，其特征在于制备方法具体包括以下步骤：（1）混合溶解：将海藻酸钠、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、黄原胶加入到水溶性乙烯类不饱和单体溶液中，加入海藻肥料，溶解完全，再依次加入水溶性自由基聚合引发剂和复合交联剂，采用高速搅拌机进行搅拌分散或采用胶体磨进行分散，得到混合物料；（2）聚合反应：混合物料在反应器中于80～160℃条件下加热3～8h，得到凝胶；（3）干燥粉碎：将反应生成的凝胶干燥、粉碎即得化合聚合型高保水海藻缓控释肥。本发明提供一种化合聚合型高保水海藻缓控释肥及其制备方法，肥料产品外观为均匀粉末或颗粒，水分含量≤10.0，产品兼具海藻肥料、缓控释肥和保水肥的营养效果。本发明提供一种化合聚合型高保水海藻缓控释肥及其制备方法，其优势在于：一是产品具有肥料缓控释、保水释水、海藻肥料、生物肥料等功能，有效提高了肥料利用率，减少了因一次施肥带来的肥料流失和作物供养不足，有效保持土壤水分，改善土壤结构，增强土壤透气性；二是缓控释载体选用海藻酸钠、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、黄原胶混合物，且选用复合交联剂，产品吸水率达到820g/g,较常规缓控释肥提高35%以上，缓释期达到9个月以上，此外试验结果如果海藻肥料中不含有海带则产品吸水率达到760g/g，缓释期达到6个月以上，这表明了海藻肥料中的海带及其降解物显著提升了产品的保水率和缓控释作用，差异显著；三是将海藻肥料升级为高保水海藻缓控释肥，经过试验验证能够显著提升海藻肥料的作用效果；同时海藻肥料的生产减少了海藻活性成分提取工艺，可以显著降低海藻肥料生产成本，较同等营养功效的海藻肥料生产成本降低40%以上；四是产品生态环保、持久高效，便于大规模推广应用。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步说明。实施例1：一种化合聚合型高保水海藻缓控释肥，通过以下步骤制备：（1）配料：按海藻酸钠10份、磷酸酯化聚乙烯醇3份、硅藻土3份、黄原胶2份、丙烯酸10份、过硫酸钾0.0006份、N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.00085份、聚乙二醇0.00035份、海藻肥料60份比例配料；（2）混合溶解：将海藻酸钠、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、黄原胶加入到丙烯酸溶液中，加入尿素，溶解完全，再依次加入过硫酸钾和N，N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇，采用高速搅拌机进行搅拌分散或采用胶体磨进行分散，得到混合物料；（3）聚合反应：混合物料在反应器中于80～160℃条件下加热3～8h，得到凝胶；（4）干燥粉碎：将反应生成的凝胶干燥、粉碎即得化合聚合型高保水海藻缓控释肥。实施例2：一种化合聚合型高保水海藻缓控释肥，通过以下步骤制备：（1）配料：按海藻酸钠5份、磷酸酯化聚乙烯醇5份、硅藻土2份、黄原胶3份、丙烯酸5份、过硫酸铵0.001份、N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.0006份、聚乙二醇0.0002份、海藻肥料80份比例配料；（2）混合溶解：将海藻酸钠、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、黄原胶加入到丙烯酸溶液中，加入复合肥，溶解完全，再依次加入过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇，采用高速搅拌机进行搅拌分散或采用胶体磨进行分散，得到混合物料；（3）聚合反应：混合物料在反应器中于80～160℃条件下加热3～8h，得到凝胶；（4）干燥粉碎：将反应生成的凝胶干燥、粉碎即得化合聚合型高保水海藻缓控释肥。实施例3：一种化合聚合型高保水海藻缓控释肥及其制备方法，通过以下步骤制备：（1）配料：按海藻酸钠8份、磷酸酯化聚乙烯醇4份、硅藻土2.5份、黄原胶2.5份、丙烯酰胺7.5份、过硫酸钠0.0008份、N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.00075份、聚乙二醇0.00025份、海藻肥料70份比例配料；（2）混合溶解：将海藻酸钠、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、黄原胶加入到丙烯酰胺溶液中，加入过磷酸钙，溶解完全，再依次加入过硫酸钠和N，N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇，采用高速搅拌机进行搅拌分散或采用胶体磨进行分散，得到混合物料；（3）聚合反应：混合物料在反应器中于80～160℃条件下加热3～8h，得到凝胶；（4）干燥粉碎：将反应生成的凝胶干燥、粉碎即得化合聚合型高保水海藻缓控释肥。以下采用对比试验以试验数据说明本申请取得的技术效果，试验1组、试验2组、试验3组施用本申请实施例1、实施例2、实施例3的产品；试验4组施用的缓控释肥同实施例1，差异在于海藻肥料没有酶解发酵直接粉碎添加；试验5组施用的缓控释肥同实施例1，差异在于海藻肥料原料仅有海带；试验6组施用的缓控释肥同实施例1，差异在于海藻肥料原料仅有浒苔；试验7组施用缓控释肥同实施例1，差异在于产品原料原料中缺少海藻酸钠；试验8组施用常规缓控释肥料。采用番茄亩均产量和土壤含水率在10%水分胁迫下的节水率为指标，试验结果如下：组别番茄产量（Kg/亩）节水率（%）试验1组1326733.6试验2组1321132.9试验3组1317832.5试验4组1256427.4试验5组1187630.2试验6组1285224.3试验7组1265722.9试验8组1089019.7以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对被发明进行了详细的说明，但对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而对这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。当前第1页1 2 3