专利名称:包膜控释蔬菜专用肥料及其制法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包膜缓控释肥料，特别是一种包膜缓控释蔬菜专用肥料及其制法。
背景技术：
目前，蔬菜由于过量使用普通化肥，硝酸盐含量严重超标，严重危害人体健康，急需一种能缓慢控释肥料用于蔬菜生产。国内外为提高肥料利用率，相距开展了包膜肥料的研制，但还没有具有专门用于蔬菜生产的包膜控释肥料。主要具有代表性的专利有美国专利(US 4801498.CA110137178)包膜肥料的膜层材料由乙烯与甲基丙烯酸的共聚物脂构成。日本专利(1279683)(1985)特许公开了一种覆膜肥料及其制法，是膜层材料由聚烯烃或乙烯与乙酸乙烯酯共聚物和滑石粉所组成等。其他用于包膜肥料膜层材料还有用甲苯和硫酸处理松香所得的蜡状物，醇酸树脂与不饱和油酯的共聚物，聚脲氨基甲酸酯和异氰酸酯等，这类肥料真正意义为包膜缓释(长效)肥料，仅通过膜层的厚薄度和致密度延长肥效，还不能有效的控制肥料养分释放。目前我国在包膜肥料的研制方面所采用的包膜材料有中国专利ZL 95109720.2采用的磷矿粉等无机材料，致密度不够，包裹层孔径大于10m，且膜层易破裂，缓释效果较差，其他专利公开说明书介绍了用脲醛树脂、废弃塑料、虫胶、松香、羧基甲基纤维素包裹以尿素为核心的包膜肥料，但普遍生产工艺复杂，虽然取得一定的延长肥效的作用，但不能有效的控制肥料养分的释放，并且主要是以延长氮素养分释放为主，不能兼顾磷钾养分释放。
发明内容
本发明的目的是提供一种包膜缓控释蔬菜专用肥料及其制法，采用具有土壤改良功能的水溶性高分子材料聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和滑石粉为主要包膜原料，同时填加硝化抑制剂或脲酶抑制剂(如果是尿基复合肥)，包裹颗粒复合肥，具有生产工艺简单，同时控释氮磷钾养分。
本发明提供的包膜缓控释蔬菜专用肥料，包括颗粒肥料和包膜层，其特征是包膜层投料的组分及重量份数比例如下聚乙烯醇 8～10聚乙烯基吡咯烷酮 2.2～2.5滑石粉 2.3～5双氰胺和氢醌或两者之一 0.1～0.4水 83～87包膜层厚度重量为包膜颗粒肥料总重量的3％-7％。
本发明提供的包膜控释蔬菜专用肥料生产方法，其特征是A、将重量份数比例8～10的聚乙烯醇加入重量份数比例83～87总量一半的水，在90℃～93℃下溶解制成溶液；B、将聚乙烯醇溶液冷却到60-70℃后，按重量份数比例取聚乙烯基吡咯烷酮2.2～2.5、滑石粉2.3～5和抑制剂0.1～0.4加入到溶液中，再加入剩余的重量份数比例总量另一半水，在高速搅拌机中搅拌30分钟后成包膜液并转入储液灌，搅拌机转速100r/min；C、将普通颗粒肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；D、将筛分后的肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在55-60℃条件下预热，旋转刨光肥料表面；E、包膜液通过空气泵雾化，每隔3分钟喷涂肥料表面，包膜层喷涂厚度重量为包膜颗粒肥料总重量的3％～7％，冷却后包装。
本发明和现有技术相比，具有如下优点1、本发明生产工艺简单，非化工合成工艺，仅使用复混工艺即可完成，设备为常用的反应釜、搅拌器、空气泵，喷枪，生产设备成本低，可直接投入现有肥料厂生产；2、本发明所采用的养分控释方式是以聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮形成吸水溶胀膜层，滑石粉可以形成半透水膜层，控制氮磷钾养分释放，包膜层可为氮磷钾养分提供物理保护层，避免流失和固定。同时在包膜中加入硝化抑制制和脲酶抑制剂，双向控制养分的释放，尤其是在氮素控释和减少土壤和植物体内硝酸盐含量方面作用明显。
3、本发明所采用包膜原料聚乙烯醇为常用的土壤改良剂，可与土壤颗粒形成水稳态胶体有效的吸附钾离子，避免钾的流失；4、本发明所采用聚乙烯基吡咯烷酮与聚乙烯醇形成的包膜层可在100天内生物降解，对环境友好；5、本发明所采用的制备方法可根据不同作物和土壤条件，调整配方比例和膜厚度，控制养分释放，肥效期可达80-100天；
6、本发明所采用的原料和加工方式仅增加生产成本100元左右，而氮素的肥料利用率提高为18.26％-27.98％，磷的利用率提高5％-8％，钾的利用率提高6-12％，具有良好的性价比，适应农业生产要求。
具体实施方式
实施例1将30kg聚乙烯醇加200kg水，在10r/min搅拌器的反应釜在90℃条件下溶解30分钟，冷却到70℃后，将7.5kg聚乙烯基吡咯烷酮、7.5kg滑石粉、0.5kg双氰胺或0.5kg氢醌(仅在尿素基复合肥)投入聚乙烯醇溶液中，再加入300kg水在100r/min搅拌机中搅拌30分钟制成包膜液。将普通颗粒复合肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；将筛分后的100kg普通颗粒肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在60℃条件下预热，旋转刨光肥料表面10分钟；包膜液通过空气泵每隔3分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20分钟，喷涂厚度的重量为包膜颗粒肥料总重量的3％，冷却包装。
实施例2将50kg聚乙烯醇加250kg水，在10r/min搅拌器的反应釜在90℃条件下溶解30分钟，冷却到72℃后，将12.5kg聚乙烯基吡咯烷酮、12.5kg滑石粉、0.5kg双氰胺和0.5kg氢醌(在氮的成分以尿素为主的成分时，两者同时使用)投入聚乙烯醇溶液中，再加入250kg水在100r/min搅拌机中搅拌30分钟制成包膜液。将普通颗粒复合肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；将筛分后的100kg普通颗粒肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在60℃条件下预热，旋转刨光肥料表面10分钟；包膜液通过空气泵每隔3分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20分钟，喷涂厚度重量为包膜颗粒肥料总重量的5％，冷却包装。
实施例3将70kg聚乙烯醇加300kg水，在10r/min搅拌器的反应釜在90℃条件下溶解30分钟，冷却到75℃后，将17.5kg聚乙烯基吡咯烷酮、17.5kg滑石粉、0.5kg双氰胺或0.5kg氢醌(仅在尿素基复合肥)投入聚乙烯醇溶液中，再加入200kg水在100r/min搅拌机中搅拌30分钟制成包膜液。将普通颗粒复合肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；将筛分后的100kg普通颗粒肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在60℃条件下预热，旋转刨光肥料表面10分钟；包膜液通过空气泵每隔3分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20分钟，喷涂厚度重量为包膜颗粒肥料总重量的7％，冷却包装。
实施例4将42.85kg聚乙烯醇加300kg水，在10r/min搅拌器的反应釜在90℃条件下溶解30分钟，冷却到70℃后，将10.71kg聚乙烯基吡咯烷酮、21.43kg滑石粉和0.6kg双氰胺投入聚乙烯醇溶液中，再加入200kg水在100r/min搅拌机中搅拌30分钟制成包膜液。将普通颗粒复合肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；将筛分后的100kg普通颗粒肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在60℃条件下预热，旋转刨光肥料表面10分钟；包膜液通过空气泵每隔3分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20分钟，喷涂厚度重量为包膜颗粒肥料总重量的5％，冷却包装。
使用效果1、在沈阳市东陵棕壤种植白菜，土壤为中等肥力。用盆栽试验法验证包膜控释肥的应用效果，种植一季后土壤仍有肥料残留。在等养分和等比例条件下，采用包膜和非包膜处理。氮磷钾养分比例为16∶10∶14，试验采用塑料盆钵，每盆装土3kg，施肥料量除对照外，其它各处理均以等养分的N 0.175g/kg土，P2O50.109g/kg土，K2O 0.153g/kg土作基肥一次性施入，每个处理重复十次。施用包膜复合肥的处理分别比对照(不施肥)增产428.71％～447.61％，比常规复合肥增产23.78％-28.20％。
2、在沈阳市辽中县冲积型草甸土试验，种植芹菜和西红柿，5％包膜+抑制剂控释肥料(16-8-16)对芹菜的生长发育和增产效果最好，与常规施肥相比(等养分)，芹菜产量提高12.8％，氮素利用率提高8.25％，磷素利用率提高5.62％，钾素利用率提高4.0％；西红柿生长状况以8％～11％包膜+抑制剂效果最好，比常规施肥(等养分量的复合肥)增产22.7％。
施用包膜肥料能明显地减少蔬菜中的硝酸盐含量。在芹菜实验中，不加抑制剂的包膜复合肥比常规复合肥(等养分)芹菜茎中的硝酸盐含量降低2.63％～28.95％，包膜+抑制剂控释肥料比常规施肥茎中硝酸盐含量降低44.3％～65.7％，使芹菜品质按安全限量标准达到了一级水平；西红柿也有类似的趋势，其中5％包膜及其5％膜+抑制剂还能提高西红柿果实中Vc含量。
3、在沈阳市东陵区菜园土进行的黄瓜、茄子、辣椒田间试验，5％包膜肥的养分有效期与黄瓜、茄子的营养规律较一致，对植物生长和增产效果最好；5％包膜肥加抑制剂的效果稍亚于不加抑制剂，因为抑制剂延长了肥效，至黄瓜、茄子生育期结束养分也没释放完全；8％的包膜肥料肥效期更长，在包膜肥料中效果最差。如果生育期较长可添加抑制剂。因为其生育期较短，包膜厚度过大或加入抑制剂都会延长养分释放的时间，使作物在生育期不能获得充足的养分，从而影响产量的提高。辣椒施用5％包膜肥达到极显著的增产效果，5％包膜肥加抑制剂处理和8％的包膜肥处理极显著优于常规复合肥处理。常规复合肥处理优于8％的包膜肥加抑制剂处理，8％的包膜肥加抑制剂处理又极显著优于常规施肥处理.它们都优于不施肥处理。
权利要求
1.一种包膜缓控释蔬菜专用肥料，包括颗粒肥料和包膜层，其特征是包膜层投料的组分及重量份数比例如下聚乙烯醇 8-10聚乙烯基吡咯烷酮 2.2～2.5滑石粉 2.3～5双氰胺和氢醌或两者之一 0.1～0.4水 83～87包膜层厚度重量为包膜颗粒肥料总重量的3％-7％。
2.根据权利要求
1所述的包膜缓控释蔬菜专用肥料，其特征在于聚乙烯醇PVA分子量为1300-1800。
3.根据权利要求
1所述的包膜缓控释蔬菜专用肥料，其特征在于聚乙烯基吡咯烷酮为PVP-K30和PVP-A64。
4.一种如权利要求
1所述的包膜缓控释蔬菜专用肥料生产方法如下A、按重量份数比例8～10将聚乙烯醇加入重量份数比例83～87总量一半的水，在90℃～93℃下溶解制成溶液；B、将聚乙烯醇溶液冷却到60-70℃后，按重量份数比例取聚乙烯基吡咯烷酮2.2～2.5、滑石粉2.3～5、双氰胺和氢醌或两者之一0.1～0.4加入到溶液中，再加入剩余的重量份数比例总量另一半水，在高速搅拌机中搅拌30分钟后成包膜液转入储液灌，搅拌机转速100r/min；C、将普通颗粒肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一批次生产；D、将筛分后的肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在55-60℃条件下预热，旋转刨光肥料表面；E、包膜液通过空气泵雾化，每隔3分钟喷涂肥料表面，包膜层喷涂厚度重量为包膜颗粒肥料总重量的3％～7％，冷却后包装。
专利摘要
一种包膜缓控释蔬菜专用肥料及其制法，其特征是包膜层投料的组分及重量比例如下聚乙烯醇8-10、聚乙烯基吡咯烷酮2.2～2.5、滑石粉2.3～5、双氰胺和氢醌或两者之一0.1～0.4、水83～87，包膜层厚度重量为包膜颗粒肥料总重量的3%-7%。是一种能同时控释氮磷钾养分，包膜和抑制剂双响控制，并且膜层可降解的和改良土壤等功能为一体的包膜控释肥料。肥效期达80-100天，一次施肥即可满足作物整个生育期养分需要，有效减少肥料损失，提高肥料利用率，并有效的降低蔬菜硝酸盐含量。膜层可在100天内生物降解，降解成分无毒害，并有效改良土壤结构。原料易得，加工工艺简单，成本低廉，便于生产和使用。
文档编号C05G3/00GKCN1256307SQ200410050220
公开日2006年5月17日 申请日期2004年8月9日
发明者韩晓日, 张玉龙, 武志杰, 杨丽, 刘晓燕, 娄春荣, 王岩 申请人:沈阳农业大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan