一种可降解缓释混合肥及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种可降解缓释混合肥及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，在化肥使用过程中存在许多问题，如:使用的肥料绝大部分为普通速效性化月巴，施肥不合理，施肥过量，化肥利用率低，过剩的肥料造成了资源浪费、环境污染、土壤板结使农广品品质下降等。
[0003]缓释肥料与化肥相比有很多优势，如能减少养分流失，大幅度提高肥料利用率等，成为肥料的研究热点。目前缓释肥料中包膜型肥料比例最大，但是包膜材料多为有机合成高分子聚合物，不易降解，会对环境造成二次污染，所以需要提供一种能够降解的缓释肥料。
【发明内容】
[0004]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种可降解缓释混合肥及其制备方法，本发明的包膜材料易降解，不会造成环境污染，吸附和包膜双重作用，能很好的控制各元素缓慢释放，改良土壤，保持土壤水分，操作简便。
[0005]本发明提出的一种可降解缓释混合肥，其原料按重量份包括:尿素40-50份，磷酸钾35-45份，硫酸钾10-15份，钙镁磷肥5-8份，硅酸钠4_6份，微量元素1_3份，碳化稻壳10-15份，包膜材料30-40份，鸡粪5-10份，牛粪5-8份，河泥4-6份，棉柏5-8份，腐殖酸10-15份，糠醛渣8-10份，糖渣5-8份，秸杆5-10份，草木灰8_12份；
[0006]其中，包膜材料的制备方法为:将腐殖酸加入氢氧化钠水溶液中溶解，加入过硫酸铵、羧甲基壳聚糖，升温，搅拌，加入透析袋中，透析，冷冻抽干得到物料A ;将聚乙二醇、三乙胺加入N，N- 二甲基甲酰胺中混匀，通入氮气，滴加丙烯酰氯的N，N- 二甲基甲酰胺溶液，室温搅拌，提纯得到物料B;将物料A、物料B和N-羟甲基丙烯酰胺加入水中溶解，加入2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮，搅拌，升温，保温，置于波长为363-367nm紫外灯下，照射，粉碎，过筛得到包膜材料。
[0007]优选地，包膜材料的制备方法为:将腐殖酸加入质量分数为0.005-0.01wt%的氢氧化钠水溶液中溶解，加入过硫酸铵、羧甲基壳聚糖，升温至40-50°C，以300-400r/min的速度搅拌8-10h，加入截留分子量为3500道尔顿的透析袋中，透析3-4天，冷冻抽干得到物料A ;将聚乙二醇、三乙胺加入N，N-二甲基甲酰胺中混匀，通入氮气，滴加丙烯酰氯的N, N-二甲基甲酰胺溶液，室温搅拌20-24h，过滤，向滤液中加入乙醚沉降，过滤，减压干燥得到物料B ;将物料A、物料B和N-羟甲基丙烯酰胺加入水中溶解，加入2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2_甲基苯丙酮，以400-600r/min的速度搅拌10_30min，升温至30-40°C，保温15-20min，置于波长为363_367nm紫外灯下，照射5_10min，粉碎，过200-300目筛得到包膜材料。
[0008]优选地，在包膜材料制备中，腐殖酸、羧甲基壳聚糖、过硫酸铵的重量比为40-60:20_30:0.1_0.3ο
[0009]优选地，在包膜材料制备中，聚乙二醇、三乙胺、丙烯酰氯的重量比为20-40:7-9:3-5。
[0010]优选地，在包膜材料制备中，物料A、物料B、N-羟甲基丙烯酰胺、水、2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮的重量比为60-70:30-40:0.1-0.3 =100-120:0.5—0.7 ο
[0011 ] 优选地，微量元素由硼、铁、猛、锌、铜、钼元素组成。
[0012]优选地，其原料按重量份包括:尿素42-48份，磷酸钾37-43份，硫酸钾11-13份，钙镁磷肥6-7份，硅酸钠4.5-5.5份，微量元素1.5-2.5份，碳化稻壳12-14份，包膜材料32-38份，鸡粪7-9份，牛粪6-7份，河泥4.5-5.5份，棉柏6_7份，腐殖酸11-13份，糠醛渣8.5-9.5份，糖渣6-7份，秸杆6-8份，草木灰9_11份。
[0013]本发明还提出了上述可降解缓释混合肥的制备方法，包括如下步骤:
[0014]S1、包膜:将碳化稻壳加入水中，混合均匀，升温至70_90°C，喷淋于尿素、磷酸钾、硫酸钾、钙镁磷肥、硅酸钠、微量元素上，混匀得到中间颗粒；将包膜材料均匀包裹于中间颗粒上，升温至60-70°C，干燥得到包膜颗粒；
[0015]S2、混合:将鸡粪、牛粪、河泥、棉柏、腐殖酸、糠醛渣、糖渣、秸杆、草木灰混合腐熟后得到有机肥；与S1中得到包膜颗粒混合均匀得到可降解缓释混合肥。
[0016]优选地，S1中，碳化稻壳和水的重量比为10-15:30_40。
[0017]上述水均为去离子水。
[0018]上述包膜材料的制备方法中，将腐殖酸加入质量分数为0.005-0.01￥丨％的氢氧化钠水溶液中溶解，此处氢氧化钠水溶液的作用是溶解腐殖酸，不规定其用量；N, N- 二甲基甲酰胺的作用是溶解聚乙二醇、三乙胺、丙烯酰氯，不规定其用量；乙醚的作用是沉降，不规定其用量，根据具体操作决定其用量。
[0019]本发明选用腐殖酸和羧甲基壳聚糖反应，腐殖酸中含有多种活性基团，在过硫酸铵的作用下与羧甲基壳聚糖中的羟基、羧基反应得到物料A，将腐殖酸接入羧甲基壳聚糖中；聚乙二醇与丙酰氯反应得到末端含有不饱和双键的物料B，物料A、物料B、N-羟甲基丙烯酰胺在2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮的作用下进行交联，形成复杂的交联网络得到含有腐殖酸的包膜材料，可以大大增加本发明的吸水保水作用，腐殖酸、羧甲基壳聚糖、聚乙二醇均可生物降解，大大增加了包膜材料的生物降解性能，与腐熟后的有机肥相互配合，大大增加了本发明的生物降解性能，保护环境；包膜材料中的腐殖酸、N-羟甲基丙烯酰胺具有吸水保水、改良土壤的作用，与腐熟后的有机肥相互作用，共同改良土壤；碳化稻壳具有多孔结构，可牢牢吸附尿素、磷酸钾、硫酸钾、钙镁磷肥、硅酸钠、微量元素形成颗粒，在外层包裹包膜材料，吸附和包膜双重作用，可以很好的控制各元素的缓慢释放，增加本发明的肥料利用率；碳化稻壳还可改善土壤；无机肥料与腐熟后的有机肥相互配合，为作物提供均衡的营养；本发明操作方便、简单，利于工业化生产。
【具体实施方式】
[0020]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0021]实施例1
[0022]—种可降解缓释混合肥，其原料按重量份包括:尿素40份，磷酸钾45份，硫酸钾10份，钙镁磷肥8份，硅酸钠4份，微量元素3份，碳化稻壳10份，包膜材料40份，鸡粪5份，牛粪8份，河泥4份，棉柏8份，腐殖酸10份，糠醛渣10份，糖渣5份，秸杆10份，草木灰8份；
[0023]其中，微量元素由硼、铁、锰、锌、铜、钼元素组成；
[0024]包膜材料的制备方法为:将腐殖酸加入质量分数为0.01wt%的氢氧化钠水溶液中溶解，加入过硫酸铵、羧甲基壳聚糖，升温至40°C，以400r/min的速度搅拌8h，加入截留分子量为3500道尔顿的透析袋中，透析4天，冷冻抽干得到物料A，其中，腐殖酸、羧甲基壳聚糖、过硫酸铵的重量比为40:30:0.1 ;将聚乙二醇、三乙胺加入N，N-二甲基甲酰胺中混匀，通入氮气，滴加丙烯酰氯的N，N-二甲基甲酰胺溶液，室温搅拌24h，过滤，向滤液中加入乙醚沉降，过滤，减压干燥得到物料B，其中，聚乙二醇、三乙胺、丙烯酰氯的重量比为20:9:3 ;将物料A、物料B和N-羟甲基丙烯酰胺加入水中溶解，加入2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2_甲基苯丙酮，以600r/min的速度搅拌lOmin，升温至40°C，保温15min，置于波长为367nm紫外灯下，照射5min，粉碎，过300目筛得到包膜材料，其中，物料A、物料B、N_羟甲基丙烯酰胺、水、2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮的重量比为60:40:0.1:120:0.5。
[0025]上述可降解缓释混合肥的制备方法，包括如下步骤:
[0026]S1、包膜:将碳化稻壳加入水中，混合均匀，升温至90°C，喷淋于尿素、磷酸钾、硫酸钾、钙镁磷肥、硅酸钠、微量元素上，混匀得到中间颗粒；将包膜材料均匀包裹于中间颗粒上，升温至60°C，干燥得到包膜颗粒，其中，S1中，碳化稻壳和水的重量比为10:40o
[0027]S2、混合:将鸡粪、牛粪、河泥、棉柏、腐殖酸、糠醛渣、糖渣、秸杆、草木灰混合腐熟后得到有机肥；与S1中得到包膜颗粒混合均匀得到可降解缓释混合肥。
[0028]实施例2
[0029]—种可降解缓释混合肥，其原料按重量份包括:尿素50份，磷酸钾35份，硫酸钾15份，钙镁磷肥5份，硅酸钠6份，微量元素1份，碳化稻壳15份，包膜材料30份，鸡粪10份，牛粪5份，河泥6份，棉柏5份，腐殖酸15份，糠醛渣8份，糖渣8份，秸杆5份，草木灰12份；
[0030]其中，微量元素由硼、铁、锰、锌、铜、钼元素组成；
[0031]包膜材料的制备方法为:将腐殖酸加入质量分数为0.005wt%的氢氧化钠水溶液中溶解，加入过硫酸铵、羧甲基壳聚糖，升温至50°C，以300r/min的速度搅拌10h，加入截留分子量为3500道尔顿的透析袋中，透析3天，冷冻抽干得到物料A，其中，腐殖酸、羧甲基壳聚糖、过硫酸铵的重量比为60:20:0.3 ;将聚乙二醇、三乙胺加入N，N-二甲基甲酰胺中混匀，通入氮气，滴加丙烯酰氯的N，N- 二甲基甲酰胺溶液，室温搅拌20h，过滤，向滤液中加入乙醚沉降，过滤，减压干燥得到物料B，其中，聚乙二醇、三乙胺、丙烯酰氯的重量比为40:
7:5 ;将物料A、物料B和N-羟甲基丙烯酰胺加入水中溶解，加入2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2_甲基苯丙酮，以400r/min的速度搅拌30min，升温至30°C，保温20min，置于波长为363nm紫外灯下，照射lOmin，粉碎，过200目筛得到包膜材料，其中，物料A、物料B、N_羟甲基丙烯酰胺、水、2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮的重量比为70:30:0.3:100:0.7。
[0032]上述可降解缓释混合肥的制备方法，包括如下步骤:
[0033]S1、包膜:将碳化稻壳加入水中，混合均匀，升温至70°C，喷淋于尿素、磷酸钾、硫酸钾、钙镁磷肥、硅酸钠、微量元素上，混匀得到中间颗粒；将包膜材料均匀包裹于中间颗粒上，升温至70°C，干燥得到包膜颗粒，其中，S1中，碳化稻壳和水的重量比为15:30o
[0034]S2、混合:将鸡粪、牛粪、河泥、棉柏、腐殖酸、糠醛渣、糖渣、秸杆、草木灰混合腐熟后得到有机肥；与S1中得到包膜颗粒混合均匀得到可降解缓释混合肥。
[0035]实施例3
[0036]—种可降解缓释混合肥，其原料按重量份包括:尿素42份，磷酸钾43份，硫酸钾11份，钙镁磷肥7份，硅酸钠4.5份，微量元素2.5份，碳化稻壳12份，包膜材料38份，鸡粪7份，牛粪7份，河泥4.5份，棉柏7份，腐殖酸11份，糠醛渣9.5份，糖渣6份，秸杆8份，草木灰9份；
[0037]其中，微量元素由硼、铁、锰、锌、铜、钼元素组成；
[0038]包膜材料的制备方法为:将腐殖酸