[發明專利]環境友好型多功能緩控釋肥料

在審

• 申請號: 201310674076.8
• 申請日: 2013-12-07
• 公開（公告）號: CN104692907A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 孟素芬;張森
• 申請（專利權）人: 青島水世界環保科技有限公司
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明屬于一種環境友好型多功能緩控釋肥料，屬于化工類技術領域。

背景技術

作物生長需要礦物質養分,要想獲得高產就必須提供足夠的養分,由于土壤僅能滿足作物的部分需要,因此,必須額外補加養分。基于這一理論認識,興起了化肥工業,同時也使得世界農業有了飛速發展。過去的一個世紀里,世界人口快速增長,由上世紀初的16億增長到上世紀末的60億,目前己達70億。依靠糧食新品種、農藥、灌溉、農業機械化等技術的使用,尤其是化肥的施用,全球糧食產量不斷增長,為世界人口提供著糧食保障。

盡管化肥在相當長一段時間內,對農產品的增長起到了重要的支撐作用,然而,隨著化肥工業的發展以及農民對化肥的依賴性增強,施肥量逐年增加,由此帶來的副作用也逐漸顯現,迫使人們開始反思化肥大量使用帶來的弊端。首先,高施肥水平導致了低的肥料利用率,造成了嚴重的資源浪費和經濟損失。

化肥的過度施用不僅造成了嚴重的經濟損失,而且也帶來了環境污染。因此,隨著人類對環境、健康以及自然資源可持續利用等的關注不斷提高,在保證糧食產量的同時,最大限度地減少肥料損失,提高化肥利用率,是當前農業肥料科技創新的重要任務,實現農業可持續發展的重要保證,也是各國科學研究的重大課題。

緩控釋肥料和新型多功能肥料是當今世界肥料研究和開發的熱點領域,代表著新型肥料的發展方向。緩控釋肥料可以緩慢釋放養分來滿足作物的營養需求,因此有效避免了傳統速溶肥料易流失的缺點,大大提高了化肥的利用率,有效地減少了過度施用化肥帶來的環境污染。

發明內容

本發明是制備一系列有機/無機復合的環境友好型多功能緩控釋肥料。包膜材料的選擇集中在無機礦物、天然高分子和半合成高分子聚合物等環境友好型材料方面。為了進一步促進緩控釋肥料的功能化,提高其附加值,將農用保水劑與包膜肥料相結合,期望促進包膜肥料養分的緩控釋性能,同時使包膜肥料附加化學節水、提高作物成活率、土壤調理等多項功能。

本品的各組分質量份配比范圍為：海藻酸鈉(SA）25℃下2%的水溶液粘度為3200mPa.s)40-90，丙烯酸(AA）20-70,過硫酸銨（APS）30-90，五水硫酸銅70-120,三水合焦磷酸鉀30-80，尿素20-60，N,N-亞甲基雙丙烯酰胺(NNMBA)60-90。

具體實施方式

分別配制濃度為0.1M的硫酸銅溶液和0.1M的焦憐酸鉀溶液。隨后,在攪拌條件下,將硫酸銅溶液以1mL/min的速度緩慢滴加到焦磷酸鉀溶液中,直到Cu²⁺與P₂O₇^4-的摩爾比達到1:1。在整個過程中反應溫度保持在25℃。經過24小時的陳化,將反應液中的沉淀物過濾并用蒸館水洗漆三次,干燥后備用。

將一定量的SA溶于20mL蒸餾水,置于裝有攪拌器和導氣管的三口瓶中。將5g部分中和的AA、一定量的引發劑APS和交聯劑NNMBA混合溶液,逐滴加到SA溶液中,持續攪拌。通氮氣15分鐘后,將反應器置于75℃的水浴中反應3小時。反應結束后,樣品經干燥、粉碎、過濾后備用。

將干燥的0.25g焦磷酸銅鉀粉末、10g?KH₂PO₄和8g尿素加入30mL3%的SA水溶液中,攪拌均勻。隨后,將該混合溶液逐滴滴加到5%的氯化鈣水溶液中。SA在Ca²⁺的作用下,迅速交聯,形成粒徑約為4mm的顆粒,即為包埋有營養元素的肥料內核。將該肥料內核和一定量的SA-g-PAA粉末（<110目)置于圓盤中,轉動圓盤,將保水劑粉末均勻包裹在顆粒表面,形成外層包膜。包膜完成的肥料顆粒在70℃下干燥,即為成品。