本发明涉及缓释肥料技术领域，是一种内置型含微量元素缓释尿素及其制备方法。
背景技术：
缓/控释尿素可分为由化学法和物理法制得的缓控释尿素两大类，化学法主要是指尿素与有机化合物经缩合反应生成的微溶性含氮化合物，如脲甲醛、异丁叉二脲、三嗪酮、脲乙醛、草酰胺等。物理法制得的缓控释尿素可分为:（1）限制溶解类缓释尿素，包括大颗粒尿素、添加阻溶类物质(如向尿素熔融液中添加含铜化合物、含锌化合物等)的缓释尿素和表面包膜尿素；（2）抑制分解类缓释尿素，包括添加脲酶抑制剂或硝化抑制剂的缓释尿素。
传统意义上的肥料由于营养元素的可溶性，在其施入土壤后在作物尚未利用之前就会发生严重流失或固定，这种施肥方式将造成土壤板结或沙化，造成水源富营养化，严重污染水源，严重危害自然环境。包膜是实现缓/控释的主要手段，包膜尿素是在颗粒状尿素表面均匀地包裹上一层阻碍传质的疏水性材料，可减缓肥料的释放速度、延长肥料的释放周期。目前包膜材料大体分为4种，分别为：无机材料（硫、石膏等）、聚合物材料（聚乙烯等）、高吸水性材料（聚丙烯酸/聚丙烯酰等）、生物复合材料（淀粉等），但是硫膜脆易产生裂痕同时造成土壤酸化，聚合物包膜材料对环境造成污染、成本高，高吸水性材料制备过程复杂、不可生物降解，生物复合材料具有亲水性易流失，这些原因使得目前的包膜尿素虽具有一定的缓释效果，但还达不到与作物生育期相似的效果，并且有些包膜材料不具有生物可降解性，存留在土壤中，对土壤和环境造成二次污染。
技术实现要素：
本发明提供了一种内置型含微量元素缓释尿素及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前的缓释尿素存在膜脆易产生裂痕、对环境造成污染、成本高、不可生物降解、易流失的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种内置型含微量元素缓释尿素，按下述方法得到：首先取熔融态的尿素，然后将尿素总质量0.1%至20%的多酚类化合物溶于水中得到多酚类化合物饱和液，再按照金属离子与多酚类化合物的摩尔比为1:1至1:3的比例将金属离子加入至熔融态的尿素中并搅拌均匀，同时向其中加入多酚类化合物饱和液并搅拌均匀，反应10分钟至300分钟，最后进行造粒、冷却得到本发明的内置型含微量元素缓释尿素。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述控制多酚类化合物饱和液加入至熔融态的尿素中的时间在1小时之内。
上述多酚类化合物为单宁酸、茶多酚、表儿茶素、表儿茶素没食子酸、表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯中的一种以上。
上述金属离子为铁、锌、铜、锰中的一种以上。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种内置型含微量元素缓释尿素的制备方法，按下述方法进行：首先取熔融态的尿素，然后将尿素总质量0.1%至20%的多酚类化合物溶于水中得到多酚类化合物饱和液，再按照金属离子与多酚类化合物的摩尔比为1:1至1:3的比例将金属离子加入至熔融态的尿素中并搅拌均匀，同时向其中加入多酚类化合物饱和液并搅拌均匀，反应10分钟至300分钟，最后进行造粒、冷却得到本发明的内置型含微量元素缓释尿素。
下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：
上述控制多酚类化合物饱和液加入至熔融态的尿素中的时间在1小时之内。
上述多酚类化合物为单宁酸、茶多酚、表儿茶素、表儿茶素没食子酸、表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯中的一种以上。
上述金属离子为铁、锌、铜、锰中的一种以上。
本发明中的金属离子能够为作物提供生长所需的微量元素，多酚类化合物为可再生、绿色天然、材料廉价、可被微生物降解的材料，多酚类化合物与金属离子在尿素内部形成三维网状结构，尿素微颗粒置于该三维网状结构之间，形成微小的包膜颗粒，在尿素内部可获得更稳定、更致密的缓控释系统，因此，本发明形成的包膜不易流失且能提高缓释性能并能为植物提供多重养分，并且三维网状结构稳定，不容易脆碎，释放速度较平稳，同时易降解，避免对环境造成污染。
附图说明
附图1为本发明内置型含微量元素缓释尿素的土壤淋溶实验曲线。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的水如没有特殊说明，为自来水或纯净水；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例1，该内置型含微量元素缓释尿素按下述制备方法得到：首先取熔融态的尿素，然后将尿素总质量0.1%至20%的多酚类化合物溶于水中得到多酚类化合物饱和液，再按照金属离子与多酚类化合物的摩尔比为1:1至1:3的比例将金属离子加入至熔融态的尿素中并搅拌均匀，同时向其中加入多酚类化合物饱和液并搅拌均匀，反应10分钟至300分钟，最后进行造粒、冷却得到本发明的内置型含微量元素缓释尿素。本发明根据反应时间可以制得具有不同缓释效果的内置型含微量元素缓释尿素，工业生产中，可以在尿素制粒干燥前呈熔融态时，在尿素造粒室中向其中加入多酚类化合物饱和液和金属离子后通过造粒过程的冷却室一步法制得内置型含微量元素缓释尿素；多酚类化合物与金属离子形成三维网状结构，在尿素内部可获得更稳定、更致密的缓控释系统；本发明内置型含微量元素缓释尿素中的金属离子能够为作物提供生长所需的微量元素，其采用的多酚类化合物为可再生、绿色天然、材料廉价、可被微生物降解的材料，多酚类化合物与金属离子在尿素内部形成三维网状结构，尿素微颗粒置于该三维网状结构之间，形成微小的包膜颗粒，因此，本发明形成的包膜不溶于水因此不易流失，且能提高缓释性能并能为植物提供多重养分，并且三维网状结构稳定，不容易脆碎，本发明的内置型含微量元素缓释尿素使用后，尿素内部的三维网状结构缓慢分解，尿素和金属离子得以缓慢释放，释放速度较平稳。
实施例2，该内置型含微量元素缓释尿素按下述制备方法得到：首先取熔融态的尿素，然后将尿素总质量0.1%或20%的多酚类化合物溶于水中得到多酚类化合物饱和液，再按照金属离子与多酚类化合物的摩尔比为1:1或1:3的比例将金属离子加入至熔融态的尿素中并搅拌均匀，同时向其中加入多酚类化合物饱和液并搅拌均匀，反应10分钟或300分钟，最后进行造粒、冷却得到本发明的内置型含微量元素缓释尿素。
实施例3，作为上述实施例的优化，控制多酚类化合物饱和液加入至熔融态的尿素中的时间在1小时之内。这样可以控制反应产生过多的缩二脲，避免对本发明的内置型含微量元素缓释尿素的使用性能产生影响。
实施例4，作为上述实施例的优化，多酚类化合物为单宁酸、茶多酚、表儿茶素、表儿茶素没食子酸、表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯中的一种以上。多酚类化合物中的单宁酸广泛分布于植物的叶、皮、木、果内，是森林资源综合利用的对象之一，在许多针叶树皮中单宁含量高达20%至40%，仅次于纤维素、木质素、半纤维素的含量，在世界3400亿立方米森林资源中，树皮占10%至15%，树皮中单宁资源数以亿吨计，植物单宁是一类丰富的绿色资源。
实施例5，作为上述实施例的优化，金属离子为铁、锌、铜、锰中的一种以上。金属离子可以根据作物需要的微量元素添加供植物吸收，不仅仅限于本发明所限定的范围。
本发明的内置型含微量元素缓释尿素的释放情况如图1所示，图1中，横坐标为释放的总天数，纵坐标为尿素释放的百分比，此图为进行的模拟土壤淋溶实验，目的是检测尿素在土壤中的释放情况及损失，样品一至样品四为根据本发明上述实施例得到的内置型含微量元素缓释尿素，由图可知，工业尿素在第二天的时候氮的释放量就接近完全（达到释放量100%），而本发明的内置型含微量元素缓释尿素释放效果呈抛物线状态，可以明显看出缓慢的释放效果，可以克服普通的工业级尿素释放过快的缺点。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。