一种控氮促磷型增效复混肥料的制作方法

本发明涉及复混肥料，具体为一种控氮促磷型增效复混肥料。

背景技术：

1、氮、磷等元素是植物生长需求量最大的元素之一，在植物的光合作用和能量代谢合成上的作用上不可或缺。氮肥、磷肥等化学肥料在农业生产中发挥着重要作用，能够增加土壤营养元素并且提高农作物的产量。然而，现有的化学肥料存在溶解速率过快、化学肥料利用率低的问题。同时，大量未被作物吸收的氮肥和磷肥通过地表径流和地下淋溶的方式进入地表水和地下水体，会引发一系列的环境问题。为了解决以上问题，需要研发新型的复混肥料，从而控制氮磷等元素的释放速率和提高肥料中氮磷元素的利用率。进而发挥保护环境的作用。

2、现有技术关于控氮促磷的混合肥料的研究如下：专利申请cn109748632a公开了一种新型功能肥料的制备方法。在原有复合肥料中添加化肥养分控失剂、肥料增效缓释剂、保水剂、有机硅和各种中微量元素。从而能够保持氮、磷等养分在土壤耕作层中的保留时间和减少水分流失速度。专利申请cn108083897a公开了一种控氮促磷型增效复混肥料的制备方法。原料包括尿素、重过磷酸钙、氯化钾、改性膨润土和改性沸石，其中的膨润土和沸石经过无机或者有机酸改性。但是现有技术仅仅是通过肥料组分的简单叠加，实现控氮促磷功效。无法发挥各组分之间的联动和相互促进的作用。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种控氮促磷型增效复混肥料，采用以下方法制备得到，具体步骤包括：

2、步骤(1)尿素和磷酸二铵混合搅拌、加热，得到加热后的复合肥料；聚乙烯醇在水中浸润溶胀、加热搅拌至完全溶解，得到粘结剂溶液；加热后的复合肥料喷洒粘结剂溶液，混合均匀后，得到形成液层的复合肥料；形成液层的复合肥料均匀喷洒包膜材料，得到包膜复合肥料；包膜复合肥料喷涂封固助剂，冷却至室温，重复包被2-3次，得到沸石包膜复合肥料；

3、以上反应过程中，在制备包膜复合肥料时，采用沸石作为包膜材料、滑石粉作为调理剂、聚乙烯醇作为粘结剂、尿素和磷酸氢二铵作为复合肥料，形成复合肥料-聚乙烯醇-包膜材料的由内到外的结构。

4、步骤(2)生物炭粉末和磷酸甜菜碱水溶液混和，水浴加热、过滤，得到滤渣；滤渣用去离子水洗涤，得到除杂后的改性生物炭；除杂后的改性生物炭烘干，得到经磷酸甜菜碱改性的生物炭；

5、以上反应过程中，磷酸甜菜碱上季胺的氮原子具有未共用电子对，使其具有碱性和亲核性；生物炭表面则具有负电性，磷酸甜菜碱可以被静电吸附到生物炭表面的活性部位。从而利用两性表面活性剂的活性位点实现对阴离子和阳离子的重金属污染物的吸附络合。

6、步骤(3)α-葡萄糖苷酶、碱性磷酸酶和固氮酶混合搅拌，得到微生物混合酶；

7、以上混合过程中，得到复混肥料的微生物组合成分。

8、步骤(4)沸石包膜复合肥料、经磷酸甜菜碱改性的生物炭和微生物混合酶混和球磨，制备得到控氮促磷型增效复混肥料；

9、以上操作过程中，将发挥各种不同作用的成分混合，协同发挥效用，从而制备得到控氮促磷型增效复混肥料。

10、优选地，所述步骤(1)中，加热后的复合肥料和粘结剂溶液混合的用量比为100kg∶(5-10)kg；

11、优选地，所述步骤(1)中，沸石粉和滑石粉混合的用量比为10kg∶(0.5-1.0)kg；

12、优选地，所述步骤(1)中，包膜复合肥料烘干温度为(50-60)℃；

13、优选地，所述步骤(2)中，生物炭粉末和0.05kg/l的磷酸甜菜碱水溶液混合的用量比为10kg∶(10-20)l；

14、优选地，所述步骤(2)中，生物炭粉末和磷酸甜菜碱水溶液水浴加热的温度为(25-30)℃、水浴加热的时长为24h；

15、优选地，所述步骤(3)中，α-葡萄糖苷酶、碱性磷酸酶和固氮酶混合的用量比为(2-5)kg∶(2-5)kg∶1kg；

16、优选地，所述步骤(4)中，沸石包膜复合肥料、经磷酸甜菜碱改性的生物炭和微生物混合酶混合的用量比为(10-15)kg∶(2-5)kg∶5kg。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

18、1、沸石是一种碱土金属铝硅酸盐矿物，其晶体结构是由硅氧四面体和铝氧四面体之间通过共享顶点而形成的三维骨架。为了保持沸石的电中性，沸石骨架需要吸附阳离子来平衡电荷，且不同阳离子之间可以自由交换。因此，硅铝沸石具有良好的阳离子吸附和交换性能。利用沸石包裹尿素和磷酸二铵，尿素和磷酸二铵作为氮源和磷源，能够利用沸石良好的吸附和离子交换性能，从而控制肥料中的养分缓慢释放，发挥控氮控磷的作用。

19、2、生物炭是生物质在缺氧或者是厌氧条件下热化学分解过程中形成的富含碳的固体材料。本专利采用的制炭原料是木质纤维素类生物质。生物炭凭借自身丰富的表面官能团(羧基、羟基和酚类官能团等)和较大的比表面积、多孔结构，能够吸附和络合土壤中的重金属离子。在生物炭表面引入两性活性剂磷酸甜菜碱。通过为生物炭提供多活性位点，从而增加对重金属元素的吸附能力和对于重金属元素的吸附速率。

20、3、混合微生物包括葡萄糖苷酶、碱性磷酸酶和固氮菌。其中，生物炭中的有机质成分可以增强葡萄糖苷酶的活性；另一方面，葡萄糖甘酶可以降解植物落叶中的纤维素，形成能够被土壤所吸收的营养物质葡萄糖；碱性磷酸酶则可以将土壤中的无机态磷水解后为植物所吸收利用。混合微生物本身不会进入到沸石孔道中形成堵塞。

21、4、沸石包膜复合肥料、经表面活性剂改性的生物炭和混合微生物混合，制备得到控氮促磷型增效复混肥料。由于沸石和生物炭都具有较大的比表面积和不规则孔道，多孔道相互堆积，使得制备的复混肥料还兼具很强的吸水和保水能力。

技术特征：

1.一种控氮促磷型增效复混肥料，其特征在于，采用以下方法制备得到，具体步骤包括：

2.根据权利要求1所述的控氮促磷型增效复混肥料，其特征在于，所述步骤(1)中，尿素和磷酸二铵混合的用量比为(45-50)kg∶50kg。

3.根据权利要求1所述的控氮促磷型增效复混肥料，其特征在于，所述步骤(1)中，加热后的复合肥料和粘结剂溶液混合的用量比为100kg∶(5-10)kg。

4.根据权利要求1所述的控氮促磷型增效复混肥料，其特征在于，所述步骤(1)中，沸石粉和滑石粉混合的用量比为10kg∶(0.5-1.0)kg。

5.根据权利要求1所述的控氮促磷型增效复混肥料，其特征在于，所述步骤(1)中，包膜复合肥料烘干温度为(50-60)℃。

6.根据权利要求1所述的控氮促磷型增效复混肥料，其特征在于，所述步骤(2)中，生物炭粉末和0.05kg/l的磷酸甜菜碱水溶液混合的用量比为10kg∶(10-20)l。

7.根据权利要求1所述的控氮促磷型增效复混肥料，其特征在于，所述步骤(2)中，生物炭粉末和磷酸甜菜碱水溶液水浴加热的温度为(25-30)℃、水浴加热的时长为24h。

8.根据权利要求1所述的控氮促磷型增效复混肥料，其特征在于，所述步骤(3)中，α-葡萄糖苷酶、碱性磷酸酶和固氮酶混合的用量比为(2-5)kg∶(2-5)kg∶1kg。

9.根据权利要求1所述的控氮促磷型增效复混肥料，其特征在于，所述步骤(4)中，沸石包膜复合肥料、经磷酸甜菜碱改性的生物炭和微生物混合酶混合的用量比为15kg∶(2-5)kg∶5kg。

技术总结
本发明涉及复混肥料技术领域，且公开了一种控氮促磷型增效复混肥料。所述控氮促磷型增效复混肥料的制备方法包括以下步骤：以尿素和磷酸二铵作为复混肥料，复混肥料表面先后喷洒聚乙烯醇粘结剂溶液和沸石粉、滑石粉混合制备得到的包膜材料，进而得到沸石包膜复合肥料；生物炭粉末和磷酸甜菜碱混合反应，得到改性生物炭；α‑葡萄糖苷酶和碱性磷酸酶混合，得到微生物混合物；将上述三种物质球磨混合，制备得到最终产品。本专利制造的肥料具有缓控释放氮磷元素、有效吸收土壤中重金属元素和转化土壤中的无机态磷转化为有机磷的多重功效。

技术研发人员：蒋林,唐小兰,唐健,陆星任,林海能,覃祚玉,宋贤冲,张宏旺,石媛媛
受保护的技术使用者：广西华沃特集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13