一种微米水凝胶的微纳双通道调控的无花果高效肥料以及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于功能性缓释肥料领域，具体涉及一种微米水凝胶的微纳双通道调控的无花果高效肥料以及制备方法。
【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]本发明针对无花果的高效栽培发展需求，提出一种添加微米水凝胶的微纳双通道调控的无花果高效肥料以及制备方法。
[0006]本发明采用的技术方案如下:
一种微米水凝胶的微纳双通道调控的无花果高效肥料，其特征在于，包括以下重量份组分:纳米级壳聚糖改性的凹凸棒土 40-43、鱼皮蛋白胨4.5-4.9、苦檀子提取物0.7-0.9、白头翁提取物0.7-0.9、昆明鸡血藤根提取物0.7-0.9、广豆根提取物0.7-0.9、微米二氧化硅活性粉2.4-2.6、硅石粉2-3、黑矾4-5、脲醛泡沫20-23、糖蜜粉3_4、黄腐植酸6_7、硝酸钾1-1.4、钙镁磷肥1.4-1.6、海藻粉46-48、红薯粉34-36、磷柠檬酸渣48-50、过氧化钠
1.2-1.4、交联剂2-2.2、卡拉胶1.4-1.6、适量的水。
[0007]一种微米水凝胶的微纳双通道调控的无花果高效肥料制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将鱼皮蛋白胨以及总重量1.8-2.2倍的水混合，并在110-120 °C下搅拌反应8-10min得鱼皮蛋白胨溶液，将苦檀子提取物、白头翁提取物、昆明鸡血藤根提取物、广豆根提取物以及微米二氧化硅活性粉加入鱼皮蛋白胨溶液，搅拌15-20min至均匀，冷却，制备成微米尺寸的复合水凝胶备用；将纳米级壳聚糖改性的凹凸棒土、硅石粉、黑矾、脲醛泡沫、过氧化钠以及总重量3-4倍的水混合，在180-190°C加热搅拌反应1-1.2h，停止加热，并同时加入微米尺寸的复合水凝胶、交联剂，快速搅拌4-5min至均匀，得具有双通道的包膜材料备用；
(2)将糖蜜粉、黄腐植酸、硝酸钾、钙镁磷肥以及总重量3-4倍的水混合搅拌均匀，得营养液备用；
(3)将海藻粉、红薯粉、磷柠檬酸渣混合，并加入总重量1.2-1.4倍的水混合均匀后怄制堆肥40d，之后摊开晾晒之后放入粉碎机中粉碎20-30min，过300目钢筛，得主料粉，将主料粉放入上方带有喷头的搅拌机中，搅拌过程中先通过喷头均匀喷入营养液以及卡拉胶的3倍水稀释溶液，并搅拌5-6min至均匀，之后先离心脱水至水分含量为总重量的30%，在通过喷头均匀喷入具有双通道的包膜材料，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385-395r/min，温度88-90°C，造粒48-50min，过50目钢筛，得球形肥料，将该球形肥料先用低温_3°C冷冻25_27min，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:
本发明采用纳米级壳聚糖改性的凹凸棒土、脲醛泡沫作为基本包膜材料，在包膜材料中加入鱼皮蛋白胨制备的微米尺寸的复合水凝胶、硅石粉、黑矾等不同尺寸的物质，丰富了包膜材料的孔隙尺寸、提高了肥料的动态缓释性能、营养物质利用效率，保证了肥效的调控性，促进了无花果对不同营养物质的吸收利用，促进其高效栽培。采用的鱼皮蛋白胨制备的微米尺寸的复合水凝胶富含中药提取物，增加了无花果的营养，采用的纳米级壳聚糖改性的凹凸棒土、脲醛泡沫配合不同尺寸物质共同制备缓释肥包衣膜材料，提高了包衣膜材料在肥料释放过程中的动态性，通过不同尺寸物质的释放利用，增大孔隙通道，促进其它营养物质的有序释放，延长了降解时间，保持了肥力。
【具体实施方式】
实施例
[0009]本实施例所述的一种微米水凝胶的微纳双通道调控的无花果高效肥料，其特征在于，包括以下重量份组分:纳米级壳聚糖改性的凹凸棒土 41.5、鱼皮蛋白胨4.7、苦檀子提取物0.8、白头翁提取物0.8、昆明鸡血藤根提取物0.8、广豆根提取物0.8、微米二氧化硅活性粉2.5、硅石粉2.5、黑矾4.5、脲醛泡沫21.5、糖蜜粉3.5、黄腐植酸6.5、硝酸钾1.2、钙镁磷肥1.5、海藻粉47、红薯粉35、磷柠檬酸渣49、过氧化钠1.3、交联剂2.1、卡拉胶1.5、适量的水。
[0010]本实施例所述的一种微米水凝胶的微纳双通道调控的无花果高效肥料制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将鱼皮蛋白胨以及总重量2倍的水混合，并在115°c下搅拌反应9min得鱼皮蛋白胨溶液，将苦檀子提取物、白头翁提取物、昆明鸡血藤根提取物、广豆根提取物以及微米二氧化硅活性粉加入鱼皮蛋白胨溶液，搅拌17.5min至均匀，冷却，制备成微米尺寸的复合水凝胶备用；将纳米级壳聚糖改性的凹凸棒土、硅石粉、黑矾、脲醛泡沫、过氧化钠以及总重量3-4倍的水混合，在185°C加热搅拌反应1.lh，停止加热，并同时加入微米尺寸的复合水凝胶、交联剂，快速搅拌4-5min至均匀，得具有双通道的包膜材料备用；
(2)将糖蜜粉、黄腐植酸、硝酸钾、钙镁磷肥以及总重量3-4倍的水混合搅拌均匀，得营养液备用；
(3)将海藻粉、红薯粉、磷柠檬酸渣混合，并加入总重量1.3倍的水混合均匀后怄制堆肥40d，之后摊开晾晒之后放入粉碎机中粉碎25min，过300目钢筛，得主料粉，将主料粉放入上方带有喷头的搅拌机中，搅拌过程中先通过喷头均匀喷入营养液以及卡拉胶的3倍水稀释溶液，并搅拌5.5min至均匀，之后先离心脱水至水分含量为总重量的30%，在通过喷头均匀喷入具有双通道的包膜材料，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88-90 °C，造粒49min，过50目钢筛，得球形肥料，将该球形肥料先用低温_3°C冷冻26min，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]取100棵无花果树作为实验组，100棵无花果树作为对照组，实验组每颗无花果树的根部均与施加本发明肥料0.3Kg，对照组不做处理，在无花果树的开花、结果过程中保证相同的外界条件，待果实成熟采摘，发展实验组无花果果实较对照组果实个头更大，口感更好，各称取实验组和对照组10棵无花果树的一轮果实称重，发现前者是后者的1.395倍，可能是因为选取的实验组10棵无花果树成熟果实数量偏少，导致一轮采摘量少造成的。
【主权项】
1.一种微米水凝胶的微纳双通道调控的无花果高效肥料，其特征在于，包括以下重量份组分:纳米级壳聚糖改性的凹凸棒土 40-43、鱼皮蛋白胨4.5-4.9、苦檀子提取物0.7-0.9、白头翁提取物0.7-0.9、昆明鸡血藤根提取物0.7-0.9、广豆根提取物0.7-0.9、微米二氧化硅活性粉2.4-2.6、硅石粉2-3、黑矾4-5、脲醛泡沫20-23、糖蜜粉3_4、黄腐植酸6-7、硝酸钾1-1.4、钙镁磷肥1.4-1.6、海藻粉46-48、红薯粉34-36、磷柠檬酸渣48-50、过氧化钠1.2-1.4、交联剂2-2.2、卡拉胶1.4-1.6、适量的水。2.如权利要求1所述的一种微米水凝胶的微纳双通道调控的无花果高效肥料制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (O将鱼皮蛋白胨以及总重量1.8-2.2倍的水混合，并在110-120 °C下搅拌反应8-lOmin得鱼皮蛋白胨溶液，将苦檀子提取物、白头翁提取物、昆明鸡血藤根提取物、广豆根提取物以及微米二氧化硅活性粉加入鱼皮蛋白胨溶液，搅拌15-20min至均匀，冷却，制备成微米尺寸的复合水凝胶备用；将纳米级壳聚糖改性的凹凸棒土、硅石粉、黑矾、脲醛泡沫、过氧化钠以及总重量3-4倍的水混合，在180-190°C加热搅拌反应1-1.2h，停止加热，并同时加入微米尺寸的复合水凝胶、交联剂，快速搅拌4-5min至均匀，得具有双通道的包膜材料备用； (2)将糖蜜粉、黄腐植酸、硝酸钾、钙镁磷肥以及总重量3-4倍的水混合搅拌均匀，得营养液备用； (3)将海藻粉、红薯粉、磷柠檬酸渣混合，并加入总重量1.2-1.4倍的水混合均匀后怄制堆肥40d，之后摊开晾晒之后放入粉碎机中粉碎20-30min，过300目钢筛，得主料粉，将主料粉放入上方带有喷头的搅拌机中，搅拌过程中先通过喷头均匀喷入营养液以及卡拉胶的3倍水稀释溶液，并搅拌5-6min至均匀，之后先离心脱水至水分含量为总重量的30%，在通过喷头均匀喷入具有双通道的包膜材料，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385-395r/min，温度88-90°C，造粒48-50min，过50目钢筛，得球形肥料，将该球形肥料先用低温_3°C冷冻25_27min，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】本发明属于缓释肥料领域，具体公开一种微米水凝胶的微纳双通道调控的无花果高效肥料，其特征在于，包括以下重量份组分：纳米级壳聚糖改性的凹凸棒土、鱼皮蛋白胨、苦檀子提取物、白头翁提取物、微米二氧化硅活性粉、硅石粉、黑矾、脲醛泡沫、糖蜜粉、黄腐植酸、海藻粉、红薯粉、磷柠檬酸渣、过氧化钠等。本发明采用纳米级壳聚糖改性的凹凸棒土、脲醛泡沫作为基本包膜材料，在包膜材料中加入鱼皮蛋白胨制备的微米尺寸的复合水凝胶、硅石粉、黑矾等不同尺寸的物质，丰富了包膜材料的孔隙尺寸、提高了肥料的动态缓释性能、营养物质利用效率，保证了肥效的调控性，促进了无花果对不同营养物质的吸收利用，丰富了无花果的营养，促进其高效栽培。
【IPC分类】C05G3/00
【公开号】CN105294297
【申请号】CN201510819960
【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