一种海洋生物多糖衍生物双层膜缓释肥料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于海洋化学工程技术，具体涉及一种海洋生物多糖衍生物双层膜缓释肥 料的配方及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 肥料为植物提供养分，然而大多数养分无法被植物所吸收，肥料利用率低。未被吸 收的养分释放到土壤和地下水中，并伴随地下水转移，而造成水体的富营养化。肥料的低利 用率也造成资源的浪费。缓释肥料的出现为解决这类问题提供了有效的途径。缓释肥料能 够在一段时间内持续释放养分，提高肥料利用率，减少环境污染，发展高效、绿色、可持续农 业。
[0003] 缓释肥的应用可有效改善肥料利用率低，然而也存在一些问题。例如：缓释肥的膜 材料往往不易降解，累积在土壤中降低土壤肥力，污染环境；在包膜过程中使用有机溶剂溶 解膜材料，危害人类健康并限制了缓释肥料的商业化。因此，应选用可生物降解的膜材料、 制备过程无污染、具有良好缓释效果的缓释肥。壳聚糖、海藻多糖易于成膜，有利于水分养 分的缓慢渗透和扩散并且二者都具有生物降解性，不会对环境造成污染，降解后可提供养 分，改善土壤环境，促进植物生长。然而，单纯使用海洋生物多糖包膜，膜强度较低，缓释效 果较差，初期释放率高，达不到国家标准GB/T23348-2009的要求。将海洋生物多糖进行衍 生化，能够降低膜材料的孔洞和溶解性，却依然无法达到良好的缓释效果。因此，在单层包 裹海洋生物多糖衍生物后再包上微晶蜡，可进一步提高肥料的缓释效果。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种海洋生物多糖衍生物双层膜缓释肥料的配方及其制备 方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0006] -种缓释肥料的双层膜，包膜于肥料的双层膜依次为海洋生物多糖衍生物和微 晶蜡，海洋生物多糖衍生物重量占缓释肥料总重的1% -5%。微晶蜡重量占缓释肥料总重 的 10% -20%。
[0007] 所述海洋生物多糖衍生物是壳聚糖戊二醛交联产物或海藻酸钙。
[0008] 所述壳聚糖戊二醛交联产物是将海洋生物多糖溶解，得到质量分数为1% -3%海 洋生物多糖溶液，而后加入质量分数为50 %的戊二醛水溶液，常温搅拌至溶液呈黄色粘稠 状；所述海藻酸钙是将质量分数1% -3%的海藻酸钠溶液加入到质量分数3% -5%氯化钙 溶液中，获得海藻酸钙。
[0009] 上述肥料为市售的普通肥料，本发明双层膜适合任何肥料，包覆后获得缓释肥料。
[0010] -种双层膜缓释肥料，以海洋生物多糖衍生物作为包膜包覆于肥料表面，而后 再包裹微晶蜡形成的双层包膜缓释肥料；海洋生物多糖衍生物重量占缓释肥料总重的 1% -5%。微晶蜡重量占缓释肥料总重的10% -20%。
[0011] 所述海洋生物多糖衍生物是壳聚糖戊二醛交联产物或海藻酸钙。
[0012] 上述肥料为市售的普通肥料，本发明双层膜适合任何肥料，包覆后获得缓释肥料。 所得海洋生物多糖衍生物双层膜缓释肥料是以海洋生物多糖衍生物包膜，再包裹微晶蜡形 成的双层包膜缓释肥料，可控制养分的缓慢释放。
[0013] -种双层膜缓释肥料的制备方法，将海洋生物多糖溶解，得到质量分数为 1 % -3 %海洋生物多糖溶液，而后加入质量分数为50 %的戊二醛水溶液，常温搅拌至溶液 呈黄色粘稠状得到海洋生物多糖衍生物，待用；将化肥浸入上述获得海洋生物多糖衍生物 中，而后取出平铺，放置烘箱中50°C-70Γ烘干，筛选包膜均匀的肥料；再将微晶蜡水浴加 热至完全溶解，浸入上述包膜肥料中，取出后立刻加入到去离子水中，使溶解状态的微晶蜡 迅速固化在肥料表面，得双层膜缓释肥料；
[0014] 或，向质量分数1% -3%海洋生物多糖的钠盐溶液中浸入肥料，再加入到质量分 数3% -5%氯化钙溶液中，而后取出平铺，放置烘箱中50°C-70°C烘干，筛选包膜均匀的肥 料；再将微晶蜡水浴加热至完全溶解，浸入上述包膜肥料，取出后立刻加入到去离子水中， 溶解状态的微晶蜡遇冷迅速固化在肥料表面。
[0015] 溶解海洋生物多糖以及海洋生物多糖钠盐的溶解溶液为1 % _5% (质量分数）醋 酸溶液或者去离子水。
[0016] 所述海洋生物多糖为壳聚糖，海洋生物多糖的钠盐为海藻酸钠。
[0017] 缓释原理：水份渗入包膜层液化固体肥料的内核，使部分养分溶解。随着渗透压不 断增大，颗粒溶胀，内核的肥料通过扩散缓慢地释放。在水的驱动下，养分从肥料到包膜层 表面转移到包膜层再到土壤表面。
[0018] 本发明的优点
[0019] 1.本发明在单层包裹海洋生物多糖衍生物后再包上微晶蜡，可进一步提高肥料的 缓释效果。本发明在实验室条件下制备出海洋生物多糖衍生物双层包膜缓释肥，制造工艺 简单，包膜过程不使用有毒的有机溶剂，无污染。
[0020] 2.海洋生物多糖具有良好的成膜性和生物降解性，降解后能诱导增加植物体内酶 的活性，提高植物免疫力，对促进根系发育效果显著，并能改善土壤环境，增强保水、保肥能 力。将海洋生物多糖进行衍生化后，能够进一步降低膜材料的孔洞和溶解性，提高缓释效 果。微晶蜡作为疏水性包膜材料，在肥料储存时可有效的防止肥料吸湿结块，应用于作物时 能够延缓肥料溶解速度，延长肥料释放期，并可在土壤微生物作用下缓慢分解，不会造成环 境污染。
[0021] 3.本发明得到的缓释肥料通过水浸法测定了养分释放率，具有良好的缓释效果， 能够提高养分利用率。本发明所用包膜材料易于降解，对环境无污染，生产工艺简单，实验 室条件下即可制备，使用范围广，易于推广施用。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明实施例提供的包裹海洋生物多糖衍生物膜后扫描电镜图（a)30倍 壳聚糖戊二醛交联产物包膜，（b) 2000倍壳聚糖戊二醛交联产物包膜，（c) 30倍海藻酸钙包 膜，（d) 2000倍海藻酸钙包膜。 具体实施例
[0023] 下面结合说明书附图对本发明作进一