本发明涉及肥料技术领域，尤其是一种增效缓释包膜肥料及其制备方法。
背景技术：
目前，随着农业的发展，肥料越来越受到关注。为了提高肥料利用率，减轻或避免由于肥料流失而造成的环境污染的方法和途径有很多，其中对肥料本身进行改性，开发缓释、控释肥料是最为快捷方便，最能从根本上解决肥料损失问题的热点。当前包膜缓释肥料的研制主要集中在包膜材料的选择上。目前最常用的包膜剂是硫包膜和树脂包膜两种。两项技术均存在不足：（1）硫包衣中氮元素含量过低，并由此导致整个包膜肥料中氮元素含量也偏低，约只有35wt%左右。（2）树脂包衣很难自然降解，如聚氯乙烯、聚苯乙烯等树脂，易对土壤造成二次污染。
技术实现要素：
为了解决包膜剂中含氮量过低及不易降解的问题，本发明提供一种增效缓释包膜肥料的制备方法，一方面可提高包膜肥料中氮的含量，解决包膜材料不易降解污染土壤的问题，另一方面延长肥效期，优化肥料中的元素配比和组分，增加肥效。本发明还涉及该制备方法制得的增效缓释包膜肥料，减少肥料施用量。
（二）技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种增效缓释包膜肥料的制备方法，其包括：
s1：制备第一包膜材料：将尿素和20%~40%的甲醛溶液在反应罐中搅拌，直至尿素全部溶解，用三乙醇胺调节溶液ph至8~9，常温下反应1~2h,调节ph至5~6.5之间，在搅拌下加热至60~80℃，继续搅拌，直至反应体系接近凝胶状态时停止加热，制得第一包膜材料备用；
s2：制备第二包膜材料：将按照重量百分比将腐殖酸70~99%、活化剂0.5~1%和聚核酸粉末0.5~29%均匀混合，制得第二包膜材料备用；
s3:在回转筒内将粒径范围2.0mm~5.0mm的大颗粒尿素母粒升温至60-80℃，启动回转筒翻转，用压力泵将第一包膜材料通过喷淋装置喷洒到尿素母粒的表面，通风干燥，使得第一包膜材料固化于该尿素母粒表面，即完成第一层包膜；
s4:将完成了第一层包膜的肥料预热，预热温度至40-50℃，用压力泵将粘合剂均匀喷涂到流化的肥料表面，再将第二包膜材料均匀分散于流化的肥料表面，即得增效缓释包膜肥料；其中所述粘合剂为海藻酸溶于氢氧化钾水溶液形成。
作为本发明一个较优选的实施例，步骤s1中，甲醛的质量百分数为30%，且尿素与甲醛的摩尔比为1:1~2。
作为本发明一个较优选的实施例，步骤s2中，所述活化剂为氢氧化钾。
作为本发明一个较优选的实施例，步骤s2中，所述第二包膜材料包含94%的腐殖酸、1%的活化剂和5%的聚核酸粉末。
作为本发明一个较优选的实施例，步骤s2中，所述第二包膜材料包含93%的腐殖酸、1%的活化剂、1%的中微量元素化合物和5%的聚核酸粉末。
作为本发明一个较优选的实施例，步骤s2中，所述第二包膜材料包含92%的腐殖酸、1%的活化剂、1%的微生物菌剂、1%的中微量元素化合物和5%的聚核酸粉末。
优选地，所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌、根瘤菌菌剂、固氮菌菌剂、解磷微生物菌剂、硅酸盐微生物菌剂、光合细菌菌剂、有机物发酵剂、促生菌剂、菌根菌剂或生物修复菌剂。
优选地，所述中微量元素化合物为选自硫酸锌、硼砂、硼酸、硫酸锰、钼酸铵、硫酸铜和硫酸亚铁中的一种或多种，中微量元素化合物总质量占第二包膜材料质量的1%。
作为本发明一个较优选的实施例，在步骤s3完成后，第一包膜材料为尿素母粒质量的5~8%。
作为本发明一个较优选的实施例，在步骤s4完成后，第二包膜材料为尿素母粒质量的5~8%。
本发明还提供一种增效缓释包膜肥料，其是采用上述任一实施方案制备得到。
（三）有益效果
本发明的第一包膜材料为脲醛低聚物，该低聚物的单体是尿素和甲醛，可使第一包膜材料分解后产生可被植物利用的尿素，提高酰胺态氮肥，提高包膜肥料中氮元素的含量。采用甲醛作为聚合单体，可最大程度减少c、h的占比，提高氮的百分含量。第一包膜材料和第二包膜材料均为在自然界中很容易降解的材料，不会对环境造成二次污染。
本发明采用两次包膜技术，第二包膜材料为腐殖酸、聚核酸等组成，可得到含腐殖酸的双膜缓释肥，预期适于冬小麦、玉米、棉花、花生、大豆、水稻等作物的专用肥料中使用。腐殖酸可转化为土壤有机质，不会破坏土壤结构或污染土壤。聚核酸生物肥料，能激活土壤，提高抗性，优质产出，作物的滋补佳品。聚核酸是以核苷酸、耐氨酸等氨基酸、淀粉、糖为主要原料，利用微生物发酵方法和喷雾干燥工艺法得到的一种肥料增效剂，将其添加到复合肥料中具有减少氮素损失、降低水溶性磷的固定的作用。
此外，还可加入中微量元素化合物，提高植物维持生命所必须要的镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、钼及氯等中量和微量元素。二次包膜还可以缓解脲醛低聚物过快分解的问题，延长核心大颗粒尿素母粒的肥效期。
二次包膜所用的粘接剂为海藻酸，其可作为粘结剂使用以作为包衣及成膜的材料。海藻酸可以快速的吸收水分，遇水膨胀，海藻酸可以降低水的表面张力，在植物表面形成一层包膜，增大接触面积，使水溶性物质比较容易透过茎叶表面细胞膜进入植物细胞，使植物最有效地吸收海藻提取液中的营养成分，因此与化学肥料混合使用，效果更佳，可降低喷洒费用，对农药和化学肥料具有增效作用。国外报导海藻酸中所含天然抗生素具有抗病毒作用。海藻酸可直接使土壤或通过植物使土壤增加有机质，激活土壤中的各种有益微生物，可在植物和微生物代谢物循环中起着催化剂的作用，使土壤的生物效力增加。土壤微生物的代谢物可为植物提供更多的养分。海藻酸是一种天然生物制剂，可与植物和土壤生态系统和谐地起作用。它含有的天然化合物如藻朊酸钠是天然土壤调理剂，能促进土壤团粒结构的形成，改善土壤内部孔隙空间，协调土壤中固、液、气三者比例，恢复由于土壤负担过重和化学污染而失去的天然胶质平衡，增加土壤生物活力，促进速效养分的释放，有利于根系生长，提高作物的抗逆性。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合具体实施例，对本发明作详细描述。
实施例1
本实施例提供一种增效缓释包膜肥料，其按照如下方法制备：
①制备第一包膜材料：将1.8kg尿素和质量分数30%的甲醛（4.6kg）溶液在反应罐中搅拌，直至尿素全部溶解，用三乙醇胺调节溶液ph至8~9，常温下反应1h,调节ph至5~6之间，在搅拌下加热至60~65℃，继续搅拌，直至反应体系接近凝胶状态时停止加热，制得第一包膜材料备用。
②制备第二包膜材料：将2.82kg的腐殖酸、0.3kg的氢氧化钾和1.5kg的聚核酸粉末在球磨罐内均匀混合，制得第二包膜材料备用。
③在回转筒内将粒径范围2.0mm~5.0mm的大颗粒尿素母粒(100kg)预热升温至60~65℃，启动回转筒翻转，用压力泵将第一包膜材料通过喷淋装置喷洒到尿素母粒的表面，然后通风干燥，使得第一包膜材料固化于该尿素母粒表面，即完成第一层包膜，使第一包膜材料为尿素母粒质量的5~8%。
④将完成了第一层包膜的肥料预热，预热温度至40~45℃，用压力泵将粘合剂均匀喷涂到流化的肥料表面，再将第二包膜材料均匀分散于流化的肥料表面，即得增效缓释包膜肥料。其中，粘合剂是由海藻酸溶于氢氧化钾水溶液形成，粘度为200~300m.pa.s。完成二次包膜后，使第二包膜材料为尿素母粒质量的5~8%。
实施例2
本实施例提供一种增效缓释包膜肥料，其按照如下方法制备：
①制备第一包膜材料：将1.8kg尿素和质量分数30%的甲醛（6kg）溶液在反应罐中搅拌，直至尿素全部溶解，用三乙醇胺调节溶液ph至8~9，常温下反应2h,调节ph至5~6之间，在搅拌下加热至70~80℃，继续搅拌，直至反应体系接近凝胶状态时停止加热，制得第一包膜材料备用。
②制备第二包膜材料：将2.79kg的腐殖酸、0.3kg的氢氧化钾、1.5kg的聚核酸粉末、0.3kg的硫酸锌、硼砂和硫酸亚铁1:1:1的混合物，在球磨罐内均匀混合，制得第二包膜材料备用。
③在回转筒内将粒径范围2.0mm~5.0mm的大颗粒尿素母粒(105kg)预热升温至60~65℃，启动回转筒翻转，用压力泵将第一包膜材料通过喷淋装置喷洒到尿素母粒的表面，然后通风干燥，使得第一包膜材料固化于该尿素母粒表面，即完成第一层包膜，使第一包膜材料为尿素母粒质量的5~8%。
④将完成了第一层包膜的肥料预热，预热温度至40~45℃，用压力泵将粘合剂均匀喷涂到流化的肥料表面，再将第二包膜材料均匀分散于流化的肥料表面，即得增效缓释包膜肥料。其中，粘合剂是由海藻酸溶于氢氧化钾水溶液形成，粘度为300~400m.pa.s。完成二次包膜后，使第二包膜材料为尿素母粒质量的5~8%。
实施例3
本实施例提供一种增效缓释包膜肥料，其按照如下方法制备：
①制备第一包膜材料：将1.8kg尿素和质量分数30%的甲醛（6kg）溶液在反应罐中搅拌，直至尿素全部溶解，用三乙醇胺调节溶液ph至8~9，常温下反应2h,调节ph至5~6之间，在搅拌下加热至70~80℃，继续搅拌，直至反应体系接近凝胶状态时停止加热，制得第一包膜材料备用。
②制备第二包膜材料：将2.76kg的腐殖酸、0.3kg的氢氧化钾、1.5kg的聚核酸粉末、0.3kg的枯草芽孢杆菌、根瘤菌菌剂和固氮菌1:1:1的混合物、0.3kg的硫酸锌、硼砂、硫酸锰、钼酸铵、硫酸铜和硫酸亚1:1:1:1:1:1的混合物，在球磨罐内均匀混合，制得第二包膜材料备用。
③在回转筒内将粒径范围2.0mm~5.0mm的大颗粒尿素母粒(120kg)预热升温至60~65℃，启动回转筒翻转，用压力泵将第一包膜材料通过喷淋装置喷洒到尿素母粒的表面，然后通风干燥，使得第一包膜材料固化于该尿素母粒表面，即完成第一层包膜，使第一包膜材料为尿素母粒质量的5~8%。
④将完成了第一层包膜的肥料预热，预热温度至40~45℃，用压力泵将粘合剂均匀喷涂到流化的肥料表面，再将第二包膜材料均匀分散于流化的肥料表面，即得增效缓释包膜肥料。其中，粘合剂是由海藻酸溶于氢氧化钾水溶液形成，粘度为400~500m.pa.s。完成二次包膜后，使第二包膜材料为尿素母粒质量的5~8%。