[發(fā)明專利]一種相變材料溫控緩釋肥及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410314972.8
• 申請(qǐng)日: 2014-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN104030854A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慶;張芝媛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號(hào): C05G3/00
• 分類號(hào): C05G3/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)作物的肥料領(lǐng)域，更確切的說(shuō)是涉及一種適合于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的相變材料溫控緩釋肥。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)人口的不斷增加，糧食需求也不斷增加，為了解決糧食問(wèn)題，大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是一重要措施，化肥在提高糧食產(chǎn)量方面具有重要作用。我國(guó)的化肥用量大，約占世界化肥消費(fèi)總量的20%~30%，但肥料當(dāng)季利用率低，氮肥僅有30%~35%，磷肥約為10%~20%，鉀肥為35%~50%，低于世界平均水平15%~20%。化肥施入土壤后隨著時(shí)間溶解土壤中，一部分被農(nóng)作物吸收，另一部分流失在土壤和空氣中，對(duì)環(huán)境造成污染。例如尿素，碳酸氫銨等施入土壤中很容易揮發(fā)損失，降低了肥料的利用率，污染了大氣；而磷酸鹽類肥料施入土壤中極易被固定流失，很難被作物吸收，降低了肥料利用率。

為了提高利用率，在快速發(fā)展的新型肥料行業(yè)中，緩釋/控釋肥的發(fā)展成為主流產(chǎn)品，而目前的緩釋/控釋肥以添加劑類緩釋控釋肥和包膜類緩釋控釋肥為主。添加劑類緩釋控釋肥主要是在生產(chǎn)中添加調(diào)節(jié)劑，通過(guò)調(diào)節(jié)土壤微生物活性來(lái)控制肥料釋放，具有肥效不穩(wěn)定性；包膜類緩釋控釋肥主要是在肥料外部包裹一層石蠟或聚合物高分子膜，利用時(shí)間將包膜材料溶解或者破裂，使肥料釋放出來(lái)，提供植物所需。添加劑類和包膜類緩釋控釋肥均通過(guò)時(shí)間來(lái)控制肥料肥效的釋放，農(nóng)作物在生長(zhǎng)期的最適溫度內(nèi)能很好的吸收肥效，但在溫度過(guò)低或過(guò)高時(shí)，作物對(duì)肥料的吸收將受到影響，吸收率大大降低，降低了肥料的利用率。因此，為了提高肥料的利用，發(fā)展一種使作物在最適生長(zhǎng)溫度對(duì)肥料的吸收率提高，且在低溫或高溫作物吸收率降低的情況下，肥料釋放緩慢的新型溫控緩釋肥，而這一新型溫控緩釋肥具有很大的應(yīng)用價(jià)值。

中國(guó)專利公開號(hào)CN102875254A公開了一種非包膜緩釋型增效復(fù)混肥及其制備方法。該非包膜緩釋型增效復(fù)混肥由γ-聚谷氨酸，阻溶劑，硝化抑制劑，脲酶抑制劑，十二烷基苯磺酸鈉，以及復(fù)混肥料混合后，直接造粒所得。該非包膜緩釋性增效復(fù)混肥為添加劑類緩釋肥，其中添加了阻溶劑降低肥料的溶解度，在加入硝化抑制劑和脲酶抑制劑控制土壤中的微生物活性，是肥料達(dá)到緩慢釋放肥效的目的，但是土壤中微生物的活性受多種因素影響，對(duì)肥料的緩釋效果具有不穩(wěn)定性，且微生物對(duì)肥料的釋放也受時(shí)間控制，作物需肥量小時(shí)釋放肥效，對(duì)肥料造成了浪費(fèi)，降低了肥料的利用率。

中國(guó)專利公開號(hào)CN102424640AA公開了一種雙層包膜保水緩釋肥及其制備方法。該緩釋肥包括化肥顆粒和包裹在顆粒肥料表面的雙層包膜，內(nèi)膜控釋層的材料為卡拉膠和可溶性鉀鹽或可溶性銨鹽；外膜保水層的材料為高吸水性樹脂。該緩釋肥通過(guò)雙層包膜，將化肥顆粒包裹在膜層中，施入土壤后，需待包膜材料溶解或降解后肥料才能釋放，作物短時(shí)間內(nèi)不能高效吸收利用肥料營(yíng)養(yǎng)成分。隨著時(shí)間待膜層破裂后肥料大量釋放，但如遇作物在低溫或高溫時(shí)，對(duì)肥料吸收率降低，肥料大量流失，降低了肥料的利用率，且包膜工藝復(fù)雜，投資大，包膜肥料價(jià)格昂貴，農(nóng)民不易接受。

中國(guó)專利公開號(hào)CN102464506A公開了一種溫控緩釋肥生產(chǎn)工藝。該溫控緩釋肥是利用松油作為溶劑，加入高分子聚合物聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯混合作為包膜液，再對(duì)肥料顆粒進(jìn)行噴涂包膜。該溫控緩釋肥雖利用了土壤中溫度的變化，但包膜材料均為對(duì)土壤有二次污染的高分子聚合物，且溫控效果不明顯。

根據(jù)上述，我國(guó)目前的緩釋控釋肥如添加劑型和包膜類主要以時(shí)間來(lái)控制肥效的釋放，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，肥料緩慢釋放。但植物吸收營(yíng)養(yǎng)成分不只由時(shí)間因素來(lái)決定，還由溫度來(lái)決定。在20℃~35℃時(shí)，植物活性最高，所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也最為豐富，能夠大量吸收營(yíng)養(yǎng)成分并充分利用，促進(jìn)植物自身生長(zhǎng)，提高肥料的利用率。因此，為了適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，需進(jìn)一步開發(fā)適合植物生長(zhǎng)溫度的溫度控制型新型肥料。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的不足和缺陷，本發(fā)明提出了一種相變材料溫控緩釋肥。相變材料是指隨溫度變化而改變物理性質(zhì)并能提供潛熱的物質(zhì)。如固液相變，在加熱到熔化溫度時(shí)，就產(chǎn)生從固態(tài)到液態(tài)的相變，當(dāng)相變材料冷卻時(shí)，進(jìn)行從液態(tài)到固態(tài)的逆相變。該溫控緩釋肥以肥料為主，在其中另有低溫固液相變材料，當(dāng)溫度達(dá)到20℃~30℃時(shí)，相變材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，在肥料顆粒內(nèi)部具有流動(dòng)性，可從內(nèi)部使肥料顆粒分散開，溶解在土壤中，提供植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。該相變材料溫控緩釋肥由土壤溫度控制其肥效釋放，在一年任何時(shí)均可施肥，一次性施肥，省時(shí)省工省肥省水。