一种采用微纳双通道包膜材料制备的山茶树高效缓释肥以及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于缓释肥料领域，具体涉及一种采用微纳双通道包膜材料制备的山茶树高效缓释肥以及制备方法。
【背景技术】
[0002]包膜缓释肥具有显著提高肥料利用率的作用。然而，目前市场上销售的绝大部分缓释肥面临着诸多问题，例如:1、包膜材料采用化学合成的不可降解高分子聚合物，这些难降解性高分子包膜材料极易残留在农用土壤中造成土壤退化和严重的污染；2、包膜材料采用天然高分子可降解材料，但是这些天然高分子可降解材料制备的缓释肥一方面价格过高，另一方面控释效果不好，随着天然高分子材料的降解会迅速释放营养成分，导致缓释肥周期短，应用范围窄；3、现有的包膜缓释肥不能够实现控释和缓释的双向调节，不能狗实现化肥中营养元素的供应与作物对养分的需求基本同步，不能够实现动态平衡；4、现在的缓释肥对外在自然条件的考虑过于单一，针对不同的土壤环境，例如水田和旱田、酸性土壤和盐碱土壤、高温土壤和冷冻土壤等并没有充分考虑，没有考虑包衣材料的耐水性、抗压性、光敏性、pH感应性等；5、现有包衣材料的功能较单一，通常只是缓释控释，赋予包衣材料吸水保水功能、抗菌、灭虫、除草等功能，对包衣材料的发展具有重大意义；6、要综合考虑包衣控缓释化肥的生产效率、使用效率、低成本。针对缓释包膜肥料存在的问题，高效、廉价、多功能和环境友好型包膜材料研发成为国内外包膜缓释肥料研制和生产应用的重点发展方向。
[0003]缓释肥料的肥效取决于缓释材料、包膜形式，市场上常见的有采用相同或不同的包膜材料实现分层包膜进而实现缓释调控，但是这样会增加材料成本和制作成本。
[0004]双通道包膜材料内置于纳米通道和微米通道，微米通道和纳米通道的构建可以借助于物质本身的结构以及微米纳米物质被吸收利用造成的空隙组成，简单易于实现，同时赋予缓释肥料新的功能，为缓释肥料的发展开辟了新途径。
【发明内容】
[0005]本发明针对山茶树的栽培需求，提出一种采用微纳双通道包膜材料制备的山茶树高效缓释肥以及制备方法。
[0006]本发明采用的技术方案如下:
一种采用微纳双通道包膜材料制备的山茶树高效缓释肥，其特征在于，包括以下重量份组分:聚乙烯吡咯烷酮1.8-2、干酪素4.2-4.4、甲醛5-6、木薯淀粉50-54、微米尺寸铁素体晶体5.6-6、介孔二氧化硅纳米粒子5.6-6、海藻酸钾2-3、淘米水发酵物15-16、氨基寡糖素4-5、光合细菌肥料4.6-4.8、薄荷醇5.6-5.8、微量元素复合物2.6_3、山茶果渣发酵粉90-92、发酵植物落叶粉100-110、适量的水。
[0007]—种采用微纳双通道包膜材料制备的山茶树高效缓释肥制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将木薯淀粉、甲醛以及总重量2.8-3倍的水混合，并在180-200°c下搅拌26_30min，之后缓慢加入聚乙烯吡咯烷酮、干酪素并搅拌均匀，停止加热，之后同时加入微米尺寸铁素体晶体、介孔二氧化硅纳米粒子，快速搅拌4-5min至均匀，得具有双通道的包膜材料备用；
(2)将氨基寡糖素、光合细菌肥料、薄荷醇、微量元素复合物、淘米水发酵物以及总重量
1.2-1.4倍的水混合搅拌均匀，得营养液备用；
(3)将山茶果渣发酵粉、发酵植物落叶粉混合放入上方带有喷头的搅拌机中搅拌10-llmin至均勾，搅拌过程中先通过喷头加入营养液继续搅拌5_6min至均勾，之后在通过喷头均匀喷入具有双通道的包膜材料，然后在通过喷头均匀喷入海藻酸钠的3倍水稀释溶液，形成带有包膜材料的湿物料；
(4)将带有包膜材料的湿物料送入具有热风机的滚筒造粒机，设定转速380-400r/min，温度85-90°C，造粒45-50min，过50目钢筛，得球形肥料，将该球形肥料先用低温_2°C冷冻，之后在采用60°C逐步升温至100°C，以1°C /min升温方式烘烤40min至干即得。
[0008]本发明的有益效果体现在:
本发明采用改性木薯淀粉里面加入微米尺寸铁素体晶体、介孔二氧化硅纳米粒子两种尺寸的物质构建具有双通道的缓释包膜材料，增加其缓释调控的作用，同时增加了缓释包膜肥料的耐候性，一定程度上延缓了缓释包膜材料的崩解速率，提高了调控效果，实现了山茶对不同营养物质的分别应用；另外，采用淘米水发酵物、氨基寡糖素、光合细菌肥料、薄荷醇、微量元素复合物、山茶果渣发酵粉、发酵植物落叶粉等营养物质为山茶提供了丰富的营养，提高了肥料的利用率，有助于山茶高效栽培。另外，本发明配合外层包覆有海藻酸钠的双通道缓释肥料，采用逐步升温烘干得方式，一方面提高了肥料的干重，另外一方面，提高了改性木薯淀粉包膜材料的韧性，提高了其耐降解性，改善了高分子包膜材料在使用时的缺陷和不足。
【具体实施方式】
实施例
[0009]本实施例所述的采用微纳双通道包膜材料制备的山茶树高效缓释肥，其特征在于，包括以下重量份组分:聚乙烯吡咯烷酮1.9、干酪素4.3、甲醛5.5、木薯淀粉52、微米尺寸铁素体晶体5.8、介孔二氧化硅纳米粒子5.8、海藻酸钾2.5、淘米水发酵物15.5、氨基寡糖素4.5、光合细菌肥料4.7、薄荷醇5.7、微量元素复合物2.8、山茶果渣发酵粉91、发酵植物落叶粉105、适量的水。
[0010]本实施例所述的采用微纳双通道包膜材料制备的山茶树高效缓释肥制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将木薯淀粉、甲醛以及总重量2.9倍的水混合，并在190°C下搅拌28min，之后缓慢加入聚乙烯吡咯烷酮、干酪素并搅拌均匀，停止加热，之后同时加入微米尺寸铁素体晶体、介孔二氧化硅纳米粒子，快速搅拌4.5min至均匀，得具有双通道的包膜材料备用；
(2)将氨基寡糖素、光合细菌肥料、薄荷醇、微量元素复合物、淘米水发酵物以及总重量
1.3倍的水混合搅拌均匀，得营养液备用； (3)将山茶果渣发酵粉、发酵植物落叶粉混合放入上方带有喷头的搅拌机中搅拌10.5min至均勾，搅拌过程中先通过喷头加入营养液继续搅拌5.5min至均勾，之后在通过喷头均匀喷入具有双通道的包膜材料，然后在通过喷头均匀喷入海藻酸钠的3倍水稀释溶液，形成带有包膜材料的湿物料；
(4)将带有包膜材料的湿物料送入具有热风机的滚筒造粒机，设定转速390r/min，温度87.5°C，造粒47.5min，过50目钢筛，得球形肥料，将该球形肥料先用低温_2°C冷冻，之后在采用60°C逐步升温至100°C，以1°C /min升温方式烘烤40min至干即得。
[0011]在同一片山坡上，随机取100棵山坡山茶作为实验组，100棵山坡山茶作为对照组，实验组每颗山茶根部施本发明肥料0.5Kg，外界条件顺气自然，发现该年实验组山杏总产量比对照组产量高15%。
【主权项】
1.一种采用微纳双通道包膜材料制备的山茶树高效缓释肥，其特征在于，包括以下重量份组分:聚乙烯吡咯烷酮1.8-2、干酪素4.2-4.4、甲醛5-6、木薯淀粉50-54、微米尺寸铁素体晶体5.6-6、介孔二氧化硅纳米粒子5.6-6、海藻酸钾2-3、淘米水发酵物15-16、氨基寡糖素4-5、光合细菌肥料4.6-4.8、薄荷醇5.6-5.8、微量元素复合物2.6_3、山茶果渣发酵粉90-92、发酵植物落叶粉100-110、适量的水。2.如权利要求1所述的一种采用微纳双通道包膜材料制备的山茶树高效缓释肥制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将木薯淀粉、甲醛以及总重量2.8-3倍的水混合，并在180-200°C下搅拌26_30min，之后缓慢加入聚乙烯吡咯烷酮、干酪素并搅拌均匀，停止加热，之后同时加入微米尺寸铁素体晶体、介孔二氧化硅纳米粒子，快速搅拌4-5min至均匀，得具有双通道的包膜材料备用； (2)将氨基寡糖素、光合细菌肥料、薄荷醇、微量元素复合物、淘米水发酵物以及总重量.1.2-1.4倍的水混合搅拌均匀，得营养液备用； (3)将山茶果渣发酵粉、发酵植物落叶粉混合放入上方带有喷头的搅拌机中搅拌.10-llmin至均勾，搅拌过程中先通过喷头加入营养液继续搅拌5_6min至均勾，之后在通过喷头均匀喷入具有双通道的包膜材料，然后在通过喷头均匀喷入海藻酸钠的3倍水稀释溶液，形成带有包膜材料的湿物料； (4)将带有包膜材料的湿物料送入具有热风机的滚筒造粒机，设定转速380-400r/min，温度85-90°C，造粒45-50min，过50目钢筛，得球形肥料，将该球形肥料先用低温_2°C冷冻，之后在采用60°C逐步升温至100°C，以1°C /min升温方式烘烤40min至干即得。
【专利摘要】本发明公开属于缓释肥料领域，具体公开一种采用微纳双通道包膜材料制备的山茶树高效缓释肥，其特征在于，包括以下重量份组分：聚乙烯吡咯烷酮、干酪素、甲醛、木薯淀粉、微米尺寸铁素体晶体、介孔二氧化硅纳米粒子、海藻酸钾、淘米水发酵物、氨基寡糖素、光合细菌肥料、薄荷醇、微量元素复合物、山茶果渣发酵粉、发酵植物落叶粉。本发明采用改性木薯淀粉里面加入微米尺寸铁素体晶体、介孔二氧化硅纳米粒子两种尺寸的物质构建具有双通道的缓释包膜材料，增加其缓释调控的作用，同时增加了缓释包膜肥料的耐候性，一定程度上延缓了缓释包膜材料的崩解速率，提高了调控效果，实现了山茶对不同营养物质的分别应用。
【IPC分类】C05G3/00
【公开号】CN105294287
【申请号】CN201510819334
【发明人】裴文奎
【申请人】合肥永盛养殖有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月24日