本发明涉及农林领域，具体是一种聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥。
背景技术：
改革开放以来，我国农业得到长足发展，以占世界9%的耕地供养世界上25%的人口，其中化肥发挥了至关重要的作用。有关统计数据表明，1978年-2011年，我国粮食产量从约3亿吨增长到5.7亿多吨，化肥用量从884万吨增长到6027万吨。粮食大幅增长的同时，化肥的大量使用也带来诸多环境问题。截止至2017年，我国农用化肥单位面积用量达434.3千克/公顷，为安全用量上限的1.93倍。化肥大量使用的原因之一是化肥的低利用率，造成了一系列如资源浪费、环境污染、种植成本增加、农产品质量下降、粮食安全问题等等。
自20世纪70年代以来，缓释/控释肥的研制与应用为解决这个问题指明了新的方向。缓释/控释肥相比传统化肥，其养分释放速率大大降低，既能够满足植物生长的需求，同时又增加了营养元素的利用率，降低了营养元素向环境的排放，是21世纪肥料产业的重要发展方向。当前缓释/控释肥的主要问题是在经济上相比传统化肥性价比太低，目前难以在农业上大规模推广。缓释/控释肥的发展处在我国处于千年一遇之变局的历史大背景下。我国目前坚定不移地推行产业升级，在多个领域正一步一步走向产业链上游。经济的整体发展一方面会导致环境污染的机会成本越来越高,对缓释/控释肥的需求越来越强烈；另一方面随着整体生产力的提高，缓释/控释肥的相对成本即随之降低。因而可以预见缓释/控释肥在未来必将大规模发展。
包膜型缓释/控释肥属于缓释/控释肥中的一种，具有成本较为低廉、有效成分含量高等特点。目前包膜型缓释/控释肥面临两个主要问题，其一是肥料芯在吸收水分后会产生体积膨胀，导致包膜破裂失效；其二是许多包膜采用难降解的聚合物，如聚乙烯等材料喷淋成膜，包膜材料在土壤中不断累积，破坏土壤生态环境，降低土壤品质。
技术实现要素：
针对以上技术问题，本发明的目的是提供一种石墨烯缓释肥，以解决上述存在的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥，,由500-7000质量份化肥、100-200质量份聚乙烯醇、10-40质量份石墨烯、1-10质量份硼酸组成。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥具有化肥粒-石墨烯聚乙烯醇复合包膜的核-壳结构。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥，所含化肥为颗粒状的磷肥、氮肥、钾肥，以及其中两者或三者复合肥。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥由如下步骤制备：
（1）将100-200质量份聚乙烯醇粉末、10-40质量份氧化石墨烯与1-10质量份硼酸在85-90℃下溶解在1000-4000质量份水中，冷却至0-5℃；
（2）将一半质量的混合溶液喷洒在500-7000质量份化肥上直至完全包覆；
（3）包覆好的化肥在—10-—15℃下冷冻，在1-5℃下包膜融化，执行两次冻融，得到包膜固化的化肥；
（4）将另一半质量的混合溶液喷洒在包膜固化的化肥上直至完全包覆；
（5）二次包覆的化肥在—10-—15℃下冷冻，在1-5℃下包膜融化，执行两次冻融，得到二次包膜固化的化肥；
（6）将二次包膜固化的化肥晾干，得到聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥。
本发明具有如下有益效果：
（1）包膜具有良好的柔韧性，不易破裂。聚乙烯醇本身具有不错的柔性和强度，与石墨烯复合后，强度与柔性均增大了，并且片状的石墨烯在聚乙烯醇材料中的存在可以分散集中的应力，避免包膜破裂；
（2）聚乙烯醇本身属于可降解材料，特制的分子量比较均一的聚乙烯醇还可用作生物医用材料，所以不会对土壤生态造成任何破坏。石墨烯降解周期较长，但石墨烯本身属于高比表面积的材料，也不具备显著的生物毒性，不会破坏土壤环境。事实上许多高比表面积的材料被用于改善土壤性能，如珍珠岩、活性炭等；
（3）具有优异、可控的控释性能。聚乙烯醇本身具有丰富的多孔结构，对营养元素离子有很好的吸附能力。石墨烯碳网络的存在降低了聚乙烯醇的亲水性和离子透过能力，使得营养元素的释放十分缓慢；营养元素的释放速率还可通过改变原料配比实现调控。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥，由2200质量份化肥、100质量份聚乙烯醇、11质量份石墨烯、1质量份硼酸组成。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥具有化肥粒-石墨烯聚乙烯醇复合包膜的核-壳结构。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥，所含化肥为颗粒状的氮、磷复合肥。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥由如下步骤制备：
（1）将100质量份聚乙烯醇粉末、11质量份氧化石墨烯与1质量份硼酸在87℃下溶解在1000质量份水中，冷却至0℃；
（2）将一半质量的混合溶液喷洒在2200质量份化肥上直至完全包覆；
（3）包覆好的化肥在—10℃下冷冻，在1℃下包膜融化，执行两次冻融，得到包膜固化的化肥；
（4）将另一半质量的混合溶液喷洒在包膜固化的化肥上直至完全包覆；
（5）二次包覆的化肥在—10℃下冷冻，在1℃下包膜融化，执行两次冻融，得到二次包膜固化的化肥；
（6）将二次包膜固化的化肥晾干，得到聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥。
实施例2
一种聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥，由1050质量份化肥、150质量份聚乙烯醇、19.5质量份石墨烯、1.5质量份硼酸组成。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥具有化肥粒-石墨烯聚乙烯醇复合包膜的核-壳结构。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥，所含化肥为颗粒状的氮、磷复合肥。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥由如下步骤制备：
（1）将150质量份聚乙烯醇粉末、19.5质量份氧化石墨烯与1.5质量份硼酸在85℃下溶解在2100质量份水中，冷却至3℃；
（2）将一半质量的混合溶液喷洒在1050质量份化肥上直至完全包覆；
（3）包覆好的化肥在—12℃下冷冻，在3℃下包膜融化，执行两次冻融，得到包膜固化的化肥；
（4）将另一半质量的混合溶液喷洒在包膜固化的化肥上直至完全包覆；
（5）二次包覆的化肥在—12℃下冷冻，在3℃下包膜融化，执行两次冻融，得到二次包膜固化的化肥；
（6）将二次包膜固化的化肥晾干，得到聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥。
实施例3
一种聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥，由700质量份化肥、100质量份聚乙烯醇、18质量份石墨烯、5质量份硼酸组成。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥具有化肥粒-石墨烯聚乙烯醇复合包膜的核-壳结构。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥，所含化肥为颗粒状的氮、磷复合肥。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥由如下步骤制备：
（1）将100质量份聚乙烯醇粉末、18质量份氧化石墨烯与5质量份硼酸在86℃下溶解在1400质量份水中，冷却至2℃；
（2）将一半质量的混合溶液喷洒在700质量份化肥上直至完全包覆；
（3）包覆好的化肥在—12℃下冷冻，在2℃下包膜融化，执行两次冻融，得到包膜固化的化肥；
（4）将另一半质量的混合溶液喷洒在包膜固化的化肥上直至完全包覆；
（5）二次包覆的化肥在—12℃下冷冻，在2℃下包膜融化，执行两次冻融，得到二次包膜固化的化肥；
（6）将二次包膜固化的化肥晾干，得到聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥。
实施例4
一种聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥，由6000质量份化肥、200质量份聚乙烯醇、20质量份石墨烯、4质量份硼酸组成。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥具有化肥粒-石墨烯聚乙烯醇复合包膜的核-壳结构。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥，所含化肥为颗粒状的氮、磷复合肥。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥由如下步骤制备：
（1）将200质量份聚乙烯醇粉末、20质量份氧化石墨烯与4质量份硼酸在88℃下溶解在3200质量份水中，冷却至4℃；
（2）将一半质量的混合溶液喷洒在6000质量份化肥上直至完全包覆；
（3）包覆好的化肥在—15℃下冷冻，在5℃下包膜融化，执行两次冻融，得到包膜固化的化肥；
（4）将另一半质量的混合溶液喷洒在包膜固化的化肥上直至完全包覆；
（5）二次包覆的化肥在—15℃下冷冻，在5℃下包膜融化，执行两次冻融，得到二次包膜固化的化肥；
（6）将二次包膜固化的化肥晾干，得到聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥。
实施例5
一种聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥，由4080质量份化肥、120质量份聚乙烯醇、24质量份石墨烯、3.6质量份硼酸组成。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥具有化肥粒-石墨烯聚乙烯醇复合包膜的核-壳结构。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥，所含化肥为颗粒状的氮、磷复合肥。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥由如下步骤制备：
（1）将120质量份聚乙烯醇粉末、24质量份氧化石墨烯与3.6质量份硼酸在90℃下溶解在2160质量份水中，冷却至5℃；
（2）将一半质量的混合溶液喷洒在4080质量份化肥上直至完全包覆；
（3）包覆好的化肥在—10℃下冷冻，在5℃下包膜融化，执行两次冻融，得到包膜固化的化肥；
（4）将另一半质量的混合溶液喷洒在包膜固化的化肥上直至完全包覆；
（5）二次包覆的化肥在—10℃下冷冻，在5℃下包膜融化，执行两次冻融，得到二次包膜固化的化肥；
（6）将二次包膜固化的化肥晾干，得到聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥。
实施例6
一种聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥，由3200质量份化肥、160质量份聚乙烯醇、27.2质量份石墨烯、6.4质量份硼酸组成。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥具有化肥粒-石墨烯聚乙烯醇复合包膜的核-壳结构。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥，所含化肥为颗粒状的氮、磷复合肥。
所述聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥由如下步骤制备：
（1）将160质量份聚乙烯醇粉末、27.2质量份氧化石墨烯与6.4质量份硼酸在89℃下溶解在3200质量份水中，冷却至5℃；
（2）将一半质量的混合溶液喷洒在3200质量份化肥上直至完全包覆；
（3）包覆好的化肥在—15℃下冷冻，在1℃下包膜融化，执行两次冻融，得到包膜固化的化肥；
（4）将另一半质量的混合溶液喷洒在包膜固化的化肥上直至完全包覆；
（5）二次包覆的化肥在—10℃下冷冻，在5℃下包膜融化，执行两次冻融，得到二次包膜固化的化肥；
（6）将二次包膜固化的化肥晾干，得到聚乙烯醇/石墨烯包膜控释肥。