一种缓释混合肥料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种缓释混合肥料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]中国是农业大国，也是当今世界最大的化肥生产国和消费国。化肥在粮食增产上起到举足轻重的作用。目前化肥使用中存在的主要问题是使用的肥料绝大部分为普通速效性化肥，加上不合理的施肥措施，降低了肥料利用率，造成资源浪费、环境污染、农产品品质下降。
[0003]缓释肥料与传统肥料相比有很多优势，如能减少养分流失，大幅度提高肥料利用率等，成为肥料的研究热点。但是目前缓释肥料中包膜型肥料比例最大，包膜材料多为难降解的有机合成高分子聚合物，会造成二次污染，所以需要提供一种多功能且能够降解的缓释肥料。
【发明内容】
[0004]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种缓释混合肥料及其制备方法，本发明能控制各元素缓慢释放，改良土壤，保持土壤水分，杀菌除草，包膜材料可生物降解，保护环境，操作方便。
[0005]本发明提出的一种缓释混合肥料，其原料按重量份包括:尿素30-40份，磷酸二氢钾15-25份，硅酸钾10-20份，硫酸镁3-5份，氯化钙8_10份，硫酸锌0.2-0.4份，硝酸铜
0.3-0.5份，硼酸钠0.5-1.5份，氯化铁0.1-0.3份，硫酸锰0.1-0.3份，钼酸铵0.3-0.5份，海藻酸钠22-29份，包膜材料40-50份，生物炭5_10份，豆柏10-15份，腐殖酸10-15份，秸杆10-15份，草木灰8-12份，高头乌粉5-7份；
[0006]其中，包膜材料的制备方法为:将壳聚糖加入水中，超声分散均匀，加入富马酸和氯化铝混匀，升温，保温搅拌，调节PH，提纯得到中间物料；将中间物料加入水中溶解得到中间物料水溶液；将丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、N-羟甲基丙烯酰胺、腐殖酸混合均匀，滴加至中间物料水溶液中，通氮气，升温，保温搅拌，干燥，粉碎，过筛得到包膜材料。
[0007]优选地，包膜材料的制备方法为:将壳聚糖加入水中，超声分散均匀，加入富马酸和氯化铝混匀，升温至70-80°C，保温搅拌4-6h，用碳酸氢钠水溶液调节pH = 6.5-7.5，加入丙酮沉降，过滤，用乙醇洗涤沉淀后，将沉淀加入乙醇中，升温至60-80°C，提取40-50h，取乙醇真空干燥得到中间物料；将中间物料加入水中溶解得到中间物料水溶液；将丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、N-羟甲基丙烯酰胺、腐殖酸混合均匀后，以l-3ml/min的速度滴加至中间物料水溶液中，通氮气20-30min，升温至60-70°C，保温搅拌3_5h，干燥，粉碎，过150-200目筛得到包膜材料。
[0008]优选地，在包膜材料制备中，中间物料制备过程中，壳聚糖、水、富马酸、氯化铝的重量比为 1.5-2:100-120:3.3-4.4:6_8。
[0009]优选地，在包膜材料制备中，丙烯酸的中和度为60_70wt%。
[0010]优选地，在包膜材料制备中，丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、N-羟甲基丙烯酰胺、腐殖酸和中间物料的重量比为 50-55:25-30:0.5-1.5:0.04-0.05:9-11:7.3-8.4。
[0011]优选地，其原料按重量份包括:尿素32-38份，磷酸二氢钾17-23份，硅酸钾13-17份，硫酸镁3.5-4.5份，氯化钙8.5-9.5份，硫酸锌0.25-0.35份，硝酸铜0.35-0.45份，硼酸钠0.8-1.2份，氯化铁0.15-0.25份，硫酸锰0.15-0.25份，钼酸铵0.35-0.45份，海藻酸钠24-26份，包膜材料43-47份，生物炭7_9份，豆柏11-13份，腐殖酸12-14份，秸杆12-14份，草木灰9-10份，高头乌粉5.5-6.5份。
[0012]本发明还提出了上述缓释混合肥料的制备方法，包括如下步骤:
[0013]S1、腐熟有机肥:将生物炭、豆柏、腐殖酸、秸杆、草木灰粉碎，加水混匀，升温至50-60°C，保温10-15天，干燥，粉碎得到腐熟后的有机肥；
[0014]S2、包膜:将尿素、磷酸二氢钾、硅酸钾加入海藻酸钠水溶液中混匀后，滴加到氯化钙水溶液中，滴加过程中不断搅拌，加入硫酸镁、硫酸锌、硝酸铜、硼酸钠、氯化铁、硫酸锰、钼酸铵混匀得到中间颗粒；将包膜材料均匀包裹于中间颗粒上，升温至60_70°C，干燥得到无机肥料；
[0015]S3、混合:将S1中得到的腐熟后的有机肥、S2中得到的无机肥料、高头乌粉混匀得到缓释混合肥料。
[0016]优选地，S1中，在保温过程中，每3-4天翻混一次。
[0017]优选地，S2中，海藻酸钠水溶液的质量分数为3_5wt%，氯化钙水溶液的质量分数为 5_7wt%。
[0018]上述水均为去离子水。
[0019]上述包膜材料的制备方法中，用碳酸氢钠水溶液调节pH = 6.5-7.5，此处不规定碳酸氢钠水溶液的质量分数；丙酮、乙醇的作用是提纯中间物料，不规定其用量，根据具体操作决定其用量；将中间物料加入水中溶解得到中间物料水溶液，此处不规定水的用量，根据具体操作决定其用量。
[0020]上述S1中，水的作用是腐熟有机肥，不规定其用量，根据具体操作决定其用量。
[0021]本发明选用壳聚糖和富马酸进行酰化反应得到中间物料，中间物料可溶于水，解决了壳聚糖难溶于水的问题，中间物料与丙烯酸、丙烯酰胺、腐殖酸在过硫酸钾、N-羟甲基丙烯酰胺的作用下进行反应得到接枝有中间物料和腐殖酸的包膜材料，可以大大增加本发明的吸水保水作用；壳聚糖和腐殖酸可以生物降解，与腐熟后的有机肥相互配合，大大增加了包膜材料的生物降解性能，保护环境；壳聚糖、富马酸均具有杀菌作用，壳聚糖和富马酸进行酰化反应得到中间物料，进一步增加壳聚糖、富马酸的杀菌性，与高头乌粉相互配合，大大增加了本发明的杀菌除草作用；包膜材料中的腐殖酸、N-羟甲基丙烯酰胺具有改良土壤的作用，与腐熟后的有机肥相互作用，共同改良土壤；海藻酸钠与氯化钙发生螯合反应将尿素、磷酸二氢钾、硅酸钾包裹在中心，与硫酸镁、硫酸锌、硝酸铜、硼酸钠、氯化铁、硫酸锰、钼酸铵混匀后，在外层包裹包膜材料，形成双层缓释膜，可以很好的控制各元素的缓慢释放，从而达到肥料充分利用、保护环境的目的；无机肥料与腐熟后的有机肥相互配合，为作物提供均衡的营养；本发明操作方便、简单，利于工业化生产。
【具体实施方式】
[0022]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0023]实施例1
[0024]—种缓释混合肥料，其原料按重量份包括:尿素30份，磷酸二氢钾25份，硅酸钾10份，硫酸镁5份，氯化钙8份，硫酸锌0.4份，硝酸铜0.3份，硼酸钠1.5份，氯化铁0.1份，硫酸锰0.3份，钼酸铵0.3份，海藻酸钠29份，包膜材料40份，生物炭10份，豆柏10份，腐殖酸15份，秸杆10份，草木灰12份，高头乌粉5份；
[0025]其中，包膜材料的制备方法为:将壳聚糖加入水中，超声分散均匀，加入富马酸和氯化铝混匀，升温至80°C，保温搅拌4h，用碳酸氢钠水溶液调节pH = 7.5，加入丙酮沉降，过滤，用乙醇洗涤沉淀后，将沉淀加入乙醇中，升温至60°C，提取50h，取乙醇真空干燥得到中间物料，其中，壳聚糖、水、富马酸、氯化铝的重量比为1.5:120:3.3:8 ;将中间物料加入水中溶解得到中间物料水溶液；将中和度为60被％的丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、N-羟甲基丙烯酰胺、腐殖酸混合均匀后，以3ml/min的速度滴加至中间物料水溶液中，通氮气20min，升温至70°C，保温搅拌3h，干燥，粉碎，过200目筛得到包膜材料，其中，丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、N-羟甲基丙烯酰胺、腐殖酸和中间物料的重量比为50:30:0.5:0.05:9:8.4。
[0026]上述缓释混合肥料的制备方法，包括如下步骤:
[0027]S1、腐熟有机肥:将生物炭、豆柏、腐殖酸、秸杆、草木灰粉碎，加水混匀，升温至50°C，保温15天，干燥，粉碎得到腐熟后的有机肥，其中，在保温过程中，每3天翻混一次；
[0028]S2、包膜:将尿素、磷酸二氢钾、硅酸钾加入质量分数为5wt%海藻酸钠水溶液中混匀后，滴加到质量分数为5wt %氯化钙水溶液中，滴加过程中不断搅拌，加入硫酸镁、硫酸锌、硝酸铜、硼酸钠、氯化铁、硫酸锰、钼酸铵混匀得到中间颗粒；将包膜材料均匀包裹于中间颗粒上，升温至70°C，干燥得到无机肥料；
[0029]S3、混合:将S1中得到的腐熟后的有机肥、S2中得到的无机肥料、高头乌粉混匀得到缓释混合肥料。
[0030]实施例2
[0031]—种缓释混合肥料，其原料按重量份包括:尿素40份，磷酸二氢钾15份，硅酸钾20份，硫酸镁3份，氯化钙10份，硫酸锌0.2份，硝酸铜0.5份，硼酸钠0.5份，氯化铁0.3份，硫酸锰0.1份，钼酸铵0.5份，海藻酸钠22份，包膜材料50份，生物炭5份，豆柏15份，腐殖酸10份，秸杆15份，草木灰8份，高头乌粉7份；
[0032]其中，包膜材料的制备方法为:将壳聚糖加入水中，超声分散均匀，加入富马酸和氯化铝混匀，升温至70°C，保温搅拌6h，用碳酸氢钠水溶液调节pH = 6.5，加入丙酮沉降，过滤，用乙醇洗涤沉淀后，将沉淀加入乙醇中，升温至80°C，提取40h，取乙醇真空干燥得到中间物料，其中，壳聚糖、水、富马酸、氯化铝的重量比为2:100:4.4:6 ;将中间物料加入水中溶解得到中间物料水溶液；将中和度为70被％的丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、N-羟甲基丙烯酰胺、腐殖酸混合均匀后，以lml/min的速度滴加至中间物料水溶液中，通氮气30min，升温至60°C，保温搅拌5h，干燥，粉碎，过150目筛得到包膜材料，其中，丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、N-羟甲基丙烯酰胺、腐殖酸和中间物料的重量比为55:25:1.5:0.04:11:7.3。
[0033]上述缓释混合肥料的制备方法，包括如下步骤:
[0034]S1、腐熟有机肥:将生物炭、豆柏、腐殖酸、秸杆、草木灰粉碎，加水混匀，升温至60°C，保温10天，干燥，粉碎得到腐熟后的有机肥，其中，在保温过程中，每4天翻混一次；
[0035]S2、包膜:将尿素、磷酸二氢钾、硅酸钾加入质量分数为3wt%海藻酸钠水溶液中混匀后，滴加到质量分数为7wt %氯化钙水溶液中，滴加过程中不断搅拌，加入硫酸镁、硫酸锌、硝酸铜、硼酸钠、氯化铁、硫酸锰、钼酸铵混匀得到中间颗粒；将包膜材料均匀包裹于中间颗粒上，升温至60°C，干燥得到无机肥料；
[0036]S3、混合:将S1中得到的腐熟后的有机肥、S2中得到的无机肥料、高头乌粉混匀得到缓释混合肥料。
[0037]实施例3
[0038]—种缓释混合肥料，其原料按重量份包括:尿素32份，磷酸二氢钾23份，硅酸钾13份，硫酸镁4.5份，氯化钙8.5份，硫酸锌0.35份，硝酸铜0.35份，硼酸钠1.2份，氯化铁0.15份，硫酸锰0.25份，钼酸铵0.35份，海藻酸钠26份，包膜材料43份，生物炭9份，豆柏11份，腐殖酸14份，秸杆12份，草木灰10份，高头乌