[發(fā)明專利]聚合物微球在緩釋肥料中的應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410480385.6
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104291935A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 陳慶;孫麗枝
• 申請（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于緩釋肥料領域，特別涉及聚合物微球在緩釋肥料中的應用。

背景技術(shù)

肥料能夠大幅提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，大大解決人類的糧食問題，在農(nóng)業(yè)中起到了重要的作用。目前我國化肥的施用量居世界首位，且呈現(xiàn)逐年增加的趨勢，但是傳統(tǒng)化肥在糧食增長的貢僅獻率為46.3%，遠遠低于世界發(fā)達國家水平。肥料利用率低下是一直困擾著人們的問題，導致肥料利用率低主要的原因是肥料的淋失和揮發(fā)，肥料的大量淋失不但使土壤肥力下降，農(nóng)作物質(zhì)量降低，造成大量的經(jīng)濟損失，而且還會造成環(huán)境污染。

現(xiàn)今，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的改進和產(chǎn)量的提高，對肥料的性質(zhì)也提出了更高的要求，需要開發(fā)新型肥料，而緩釋肥料正好擔當了這種新型肥料的角色。緩釋肥料的養(yǎng)分釋放速度和數(shù)量具有一定的可控性，可以根據(jù)作物生長需要釋放養(yǎng)分，一次施用就可滿足作物各個生產(chǎn)階段的需求，并且對環(huán)境友好。

目前國內(nèi)的緩釋肥料主要分為包膜型緩釋肥料和無膜型緩釋肥料兩種。包膜型緩釋肥料效果較好，但其生產(chǎn)工藝復雜、肥料昂貴，僅適用于花卉、蔬菜等經(jīng)濟價值較高的領域，同時有些包膜材料不易降解，污染土壤環(huán)境，因此不適合在農(nóng)田里大面使用。無膜型緩釋肥料是將肥料養(yǎng)分均勻地分散或吸附在某種特殊功能材料中，肥料養(yǎng)分在功能材料的降解過程中逐漸釋放出來，其制造工藝簡單、生產(chǎn)成本低、環(huán)境友好，適合大田生產(chǎn)和無害農(nóng)業(yè)的發(fā)展。目前，無膜緩釋肥料主要采用具有吸附能力的無機物載體和聚合物復配材料作為緩釋材料。

中國專利公開號為CN102910977A公開了一種復合型緩釋肥料及其制備方法和應用，該方法將生物炭黑、氮肥、鉀肥、磷肥及膨潤土混合制粒得到復合型緩釋肥料，利用生物炭黑的吸附性達到緩釋效果。雖然生物炭黑的吸附性較強，能吸附大量的肥料養(yǎng)分，但由于是物理吸附，土壤中的水分進入生物炭黑的孔隙后迅速將負載的肥料溶解，肥料養(yǎng)分的釋放速率較快，影響作物的后期吸收。

中國專利公開號為CN102249797A公開了一種以改性沸石為載體的緩釋材料及制備方法和用途，該緩釋材料是由改性沸石、殼聚糖和丙烯酰胺混合制得，改性沸石的制備是將沸石高溫處理破碎篩分，再用鹽酸浸泡脫鋁，干燥后研磨至200-300目的細微粉體。本專利中對沸石進行改性后做為緩釋肥的載體，緩釋效果有所提高，但沸石的改性過程需要高溫，且耗時較長；將緩釋材料與化肥簡單混合造粒，化肥不能完全進入到載體的空穴和通道中，在土壤中遇水后化肥立即溶解，只有部分化肥包裹在緩釋材料的內(nèi)置網(wǎng)中，容易在釋放初期產(chǎn)生明顯的突釋效應。

中國專利公開號為CN1470485A公開了載體型緩釋肥料及其制備方法，該方法將化肥與載體物質(zhì)攪拌混合，加入交聯(lián)劑充分反應而得。直接將聚合物有機物載體如聚乙烯醇、聚乙二醇與肥料溶液混合，通過交聯(lián)劑只能將部分肥料分子與聚合物材料聚合，需要增加載體物質(zhì)和交聯(lián)劑的用量才能增大肥料的負載量，但成本也有所增加；同時采用的聚合物載體在水中具有一定的溶解性，肥料養(yǎng)分的釋放速率比較快，不能有效延緩肥料的溶解性。

根據(jù)上述，以無機物和聚合物有機物為緩釋材料的緩釋肥，肥料負載量不大、肥料的養(yǎng)分釋放比包膜材料相對較快，影響生長期較長作物的后期吸收。因此，為了提高肥料的緩釋效果，需要尋找一種良好的緩釋材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述緩釋肥料技術(shù)中存在的不足與缺陷，提出聚合物微球在緩釋肥料中的應用。該聚合物微球是一種具有較小粒徑的生物可降解的球形多孔微球，小粒徑的微球有利于增大與肥料溶液的接觸面積，加快肥料養(yǎng)分的吸收；微球中的微孔布滿整個聚合物微球并由表面深入中心，具有多孔結(jié)構(gòu)的微球相比同等粒徑大小的常規(guī)微球，吸附位點增加，能提供更大的比表面積和更強的吸附能力，顯著提高肥料的裝載量；同時微孔孔徑較小的微球，可以降低肥料養(yǎng)分在釋放初期產(chǎn)生的突釋現(xiàn)象。將該聚合物微球作為緩釋材料，與肥料混合，肥料養(yǎng)分吸附、固定在聚合物微球的微孔中，改變肥料分子的溶解性和釋放能力，使肥料分子固定在作物根系，隨著聚合物微球的降解緩慢釋放肥料養(yǎng)分，延長作物對肥料養(yǎng)分吸收的有效期，能提高肥料利用率、減輕對環(huán)境的污染。