一种高分子长效缓释富硒肥及其制备方法与流程

文档序号：15010850发布日期：2018-07-24 22:24阅读：267来源：国知局

本发明涉及肥料技术领域，尤其是涉及一种缓释长效硒肥及其制备方法。

背景技术：

传统硒肥一般主要以亚硒酸钠或硒酸盐作为硒源，在土壤中易溶解，释放速度快，超过作物在一定时间里的需要量，只有少部分被植物吸收，大部分随水流失，利用率很低，而且局部的集中释放还会造成对根系或种子的伤害；此外亚硒酸钠毒性很强，操作中存在安全问题。

现有叶面喷施的液体硒肥，往往需要多次喷施才能起到富硒效果，喷后遇到下雨还需要重新喷施，费工费力，成本较高。叶面喷施的硒肥，在茶叶或叶菜类蔬菜上应用时，还存在无机硒残留的风险。如申请号为201210060897.8所公开的利用动物粪便、残菜、剩渣等垃圾经过发酵后过滤添加亚硒酸钠而制成有机富硒肥料，此种肥料生产是将多种垃圾经过发酵制作而成，缓释效果不佳。申请号为201310146444.1一种具有缓释作用的叶面硒肥在硒肥喷施后容易受到天气影响，如大雨，大雨冲刷后直接影响肥效。申请号为201010100788.5所公开的富硒农产品生产方法叶面喷施过程中加大了人工成本等。另一种为根施的硒肥，如申请号为200710084619.5的中国专利申请公开了一种固体颗粒硒肥及其制造方法，该固体颗粒硒肥以浮石19～33份、膨润土65～80份、硒酸盐或亚硒酸盐0.5～2份为原料，将浮石、膨润土粉碎过筛后混合，然后将亚硒酸盐或硒酸盐溶解于20～30份水中，配制成溶液进行喷淋，再经烘干、冷却、分筛后选取2mm～4mm的颗粒状硒肥,该方法在一定程度上解决了硒肥流失的问题，但该硒源吸附于浮石内核后在土壤中的可利用程度无法可知。脲甲醛肥料属于新型节能，环保肥料，逐渐成为肥料市场主体。如cn106187386a,公开了一种水稻专用硒脲缓释复合肥，包括如下重量百分比原料，尿素，氯化钾，磷酸一铵，五水合亚硒酸钠，水分，灰分等，还包括增效剂，分散剂。该工艺的产物是硒脲甲醛螯合物，生产出的是含有速效中效长效为一体的混合体，在生育期短的植物上使用会造成较大的浪费，例如缓释周期为40-60的适于黄瓜、辣椒、西红柿等果菜类，在这类作物上使用时大部分养分不能释放。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种高分子长效缓释富硒肥，该富硒肥能够控制养分在土壤中释放速度，满足作物整个生育期对硒的需要，显著提高硒肥利用率，达到生产富硒农产品的作用。

本发明的另一个发明目的是提供该富硒肥的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高分子长效缓释富硒肥，其由下述重量份的原料制成：亚硒酸盐0.2-2份，高分子分散剂0.5-2.7份，硒肥增效剂0.01-1.5份，尿素60-120份，甲醛20-40份。

进一步优选，一种高分子长效缓释富硒肥，其包括如下重量份的组分：亚硒酸盐1.0-1.6份，高分子分散剂1.5-2.7份，硒肥增效剂0.04-0.13份，尿素65-100份，甲醛25-35份。

进一步优选，一种高分子长效缓释富硒肥，其包括如下重量份的组分：亚硒酸盐1.0-1.2份，高分子分散剂1.5-2.0份，硒肥增效剂0.04-0.08份，尿素72-96份，甲醛30份。

所述的亚硒酸盐为：亚硒酸钠、亚硒酸钾、亚硒酸钙其中的任意一种。优选亚硒酸钠。

本发明所述的高分子分散剂优选为聚乙烯吡咯烷酮、阳离子聚丙烯酰胺、葡甘聚糖、羧甲基淀粉钠、醋酸淀粉、羟甲基纤维素、丙烯酰胺－丙烯酸盐共聚物、淀粉接枝聚丙烯酸钠其中的任意一种或几种。进一步优选，所述的高分子分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基淀粉钠、葡甘聚糖的组合物，其重量份比为(0.8-1.2)：(0.5-1.0)：(0.2-0.5)，更进一步优选其重量份比为0.9:0.6:0.3。

本发明所添加的高分子分散剂：聚乙烯吡咯烷酮易溶于水，具有粘结性、吸湿性、增溶性，并与硒盐有良好的相容性；羧甲基淀粉钠,具有对硒盐悬浮、分散、乳化、粘结等功能；葡甘聚糖具有水溶、持水、稳定、悬浮特性，防止硒盐沉淀；几种分散剂各有特点，经实验验证其组合具有协同效果，有助于硒盐能够均匀稳定的分散到缓释材料之中。

本发明所述的硒肥增效剂优选为芸苔素、三十烷醇、胺鲜酯、氯吡脲、复硝酚钠、磷酸二氢钾、硫酸钾、氯化钾其中的至少一种。进一步优选，硒肥增效剂为芸苔素、三十烷醇、胺鲜酯的组合物，其重量份比为(0.01-0.03)：(0.01-0.05)：(0.02-0.05)，更进一步优选，其重量份比为0.01：0.02：0.04。

芸苔素是公认的高效、广谱、无毒植物生长调节剂，在很低浓度下，即能显著地增加植物的营养体生长，促根壮苗作用效果明显；三十烷醇能促进发芽、生根、增强抗寒、抗旱能力、增加产量；胺鲜酯是一种高效植物生长调节剂，它能提高植物过氧化物酶和硝酸还原酶的活性，促进根系的发育，调节体内养分的平衡。本发明硒肥增效剂的组合通过促进根系的生长发育，起到提高植物对硒肥的利用，增加硒肥的效果。

本发明的尿素和甲醛反应制备得到的脲甲醛缓释材料，根据尿素与甲醛的配比得到不同缓释周期的缓释材料。

优选，本发明的尿素与甲醛的摩尔比(nu/nf)比为(1.2-1.6):1。1摩尔尿素60g,1摩尔甲醛30g。

本发明所述的脲甲醛缓释材料包括羟甲基脲、低聚合度甲叉脲、甲叉二脲、二甲叉三脲份、聚甲叉脲中一种或几种。

本发明所述低聚合度甲叉脲是指聚甲叉脲nh2conh(ch2nhconh)nh，其中n＝1～10，一般被认为n＝1～4是低聚合度甲叉脲。随着聚合度的增加，缓释时间越来越长。

本发明选择的脲甲醛缓释材料与配方中其他物质进行配合，具有非常好的缓释效果，满足各种作物生长的需求。

本发明还提供了一种高分子长效缓释富硒肥的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)取原料：高分子分散剂、亚硒酸盐、硒肥增效剂、尿素、甲醛备用；

步骤(2)a组分：在配料罐中分别将亚硒酸盐与硒肥增效剂溶于水后，加入水溶性高分子分散剂混合均匀，制备成a组分；

步骤(3)脲甲醛缓释材料：在反应釜中将尿素溶于水中，加热并调整ph值后，加入甲醛溶液进行加成反应和/或聚合反应；

步骤(4)缓释富硒肥：在步骤(3)中加成反应前和/或聚合反应前加入a组分，充分分散混匀后，经浓缩、干燥、造粒，即可。

本发明根据缓释释放周期不同，制备方法步骤(3)，(4)也有差异，分为下述三种周期阐述制备方法。

一种实施方试，制备一种释放周期为30～40天的缓释富硒肥，包括如下步骤：

步骤(1)取原料备用：高分子分散剂、亚硒酸盐、硒肥增效剂、尿素、甲醛；

步骤(2)混合：在配料罐中分别将亚硒酸盐与硒肥增效剂溶于水后，加入水溶性高分子分散剂混合均匀，制备成a组分；

步骤(3)脲甲醛缓释材料：在反应釜中将尿素溶于水中，加热并调整ph值后，加入甲醛溶液进行加成反应，尿素与甲醛摩尔比nu/nf＝1.5～1.6；

步骤(4)缓释富硒肥：在步骤(3)加成反应完成前加入a组分，充分分散混匀后，经浓缩、干燥、造粒，即制成由羟甲基脲包埋的养分释放周期为30～40天的缓释富硒肥。

一种实施方式，制备一种释放周期为40～60天的缓释富硒肥，包括如下步骤：

步骤(1)取原料备用：高分子分散剂、亚硒酸盐、硒肥增效剂、尿素、甲醛；

步骤(2)混合：在配料罐中分别将亚硒酸盐与硒肥增效剂溶于水后，加入水溶性高分子分散剂混合均匀，制备成a组分；

步骤(3)脲甲醛缓释材料：在反应釜中将尿素溶于水中，加热并调整ph值后，加入甲醛溶液进行加成反应，尿素与甲醛摩尔比nu/nf＝1.5～1.6，加成反应完全后，降低温度并调整溶液ph值，进行聚合反应；

步骤(4)缓释富硒肥：在步骤(3)中的聚合反应完成前加入a组分，充分分散混匀后，经浓缩、干燥、造粒，制成由低聚合度甲叉脲包埋的养分释放周期为40～60天的缓释富硒肥。低聚合度甲叉脲nh2conh(ch2nhconh)nh，其中n＝1～4。

一种实施方式，制备一种释放周期为60～120天的缓释富硒肥，包括如下步骤：

步骤(1)取原料备用：高分子分散剂、亚硒酸盐、硒肥增效剂、尿素、甲醛；

步骤(2)混合：在配料罐中分别将亚硒酸盐与硒肥增效剂溶于水后，加入水溶性高分子分散剂混合均匀，制备成a组分；

步骤(3)脲甲醛缓释材料：在反应釜中将尿素溶于水中，加热并调整ph值后，加入甲醛溶液进行加成反应，尿素与甲醛摩尔比nu/nf＝1.2～1.3，加成反应完全后，降低温度并调整溶液ph值，进行聚合反应；

步骤(4)60～120天的缓释富硒肥，在步骤(3)聚合反应完成前加入a组分，充分分散混匀后，经浓缩、干燥、造粒，制成由甲叉二脲、二甲叉三脲和聚甲叉脲混合包埋的养分释放周期为60～120天的缓释富硒肥。

本发明所述三种实施方试中步骤(2)中所述用水量是亚硒酸盐的15—20倍。

本发明所述三种实施方试中步骤(3)所述用水量是亚硒酸盐的15—20倍。

本发明所述三种实施方试中步骤(3)中所述加成反应条件为ph值为7～l0，温度40～70℃，反应2～5小时。

进一步优化，加成反应条件为ph值为8～9，温度50～60℃，反应3～4小时。

本发明所述40～60天，60-120天的实施方试中，步骤(3)中所述的聚合反应条件为：ph值为4～5，温度30-45℃，反应3～8小时(优选反应时间4-6小时)。

本发明所述步骤(3)中加成反应完成前加入a组分是指在反应完成前20-40分钟。

本发明所述步骤(4)中聚合反应完成前加入a组分是指在反应完成前20-40分钟。

本发明a组分加入时间是很重要的，在加成反应、聚合反应中a组份同时加入或者加入时间太早，影响尿素与甲醛的反应，同时还影响到增效剂的活性，加入时间太晚，造成a组分难以充分均匀的分散到缓释材料之中。

有益效果

本发明提供的富硒肥生产技术，在水溶性高分子分散剂作用下，将亚硒酸盐与硒肥增效剂均匀包埋在缓释材料之中；该富硒肥能够控制养分在土壤中的释放速度，满足作物整个生育期对硒的需要，显著提高硒肥利用率，达到生产富硒农产品的作用；不会造成对根系或种子的伤害；可以作为底肥或追肥一次施入土壤，使用方便，省工省力；对于在叶菜类、茶叶类作物使用，不会造成无机硒残留，利于食品安全；通过控制缓释材料生产的化学反应条件，可以制造出30～40天、40～60天、60～120天缓释周期不同的富硒肥，分别适用于生长周期不同的粮食、蔬菜、水果、茶叶、中草药、牧草等农作物。

更具体，本发明的增效剂具有生理活性，可以促进根系生长，利于对硒肥的吸收；产品具有更强的针对性，本发明产品可以制成缓释周期不同的三种产品(通过加成反应制成由羟甲基脲包埋的养分释放周期为30～40天的缓释富硒肥，可用于生长周期为30-40天的生菜等叶菜类作物；通过控制尿素与甲醛摩尔比nu/nf＝1.5～1.6，并进行加成反应与聚合反应制成由低聚合度甲叉脲包埋的养分释放周期为40～60天的缓释富硒肥，适于黄瓜、辣椒、西红柿等果菜类；通过控制尿素与甲醛摩尔比nu/nf＝1.2～1.3，并进行加成反应与聚合反应制成由甲叉二脲、二甲叉三脲和聚甲叉脲混合包埋的，养分释放周期为60～120天的缓释富硒肥，适用于小麦、水稻以及各种果树类植物)。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的组成部分，而并未排除其它组成部分。

实施例130～40天的缓释富硒肥

步骤(1)取亚硒酸钠1.2g、芸苔素0.01g、三十烷醇0.02g、胺鲜酯0.04g、聚乙烯吡咯烷酮0.9g、羧甲基淀粉钠0.6g、葡甘聚糖0.3g、尿素90g,甲醛30g,