[發(fā)明專利]一種海藻接枝型肥料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410644762.5
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104446913A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈宏;于曉莉
• 申請（專利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于肥料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海藻接枝型肥料及其制備方法。

背景技術(shù)

水分和肥料是作物生長的兩個(gè)關(guān)鍵因子，當(dāng)水分和肥料不協(xié)調(diào)供應(yīng)時(shí)，作物不能正常生長。過量施用化學(xué)肥料不僅抑制作物生長，而且多余肥料流入水體，還會(huì)導(dǎo)致江河和湖泊的水體富營養(yǎng)化，污染水環(huán)境。同時(shí)，季節(jié)性干旱也是限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要障礙因素。近年來，如何防止養(yǎng)分、水分流失已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。為了解決水肥利用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之間的矛盾，各種控失劑與保水劑應(yīng)運(yùn)而生，它們在一定程度上改善作物生長狀況，引起了人們的廣泛關(guān)注。然而控失劑與保水劑單獨(dú)使用不僅增加勞動(dòng)次數(shù)和成本，而且難以與肥料養(yǎng)分發(fā)生交互作用，很大程度上降低了它們的功效。因此，迫切需要一種既能保水，又能控制化學(xué)肥料流失的環(huán)境友好型肥料，這對提高化學(xué)肥料利用效率、緩解旱情具有重要意義。

中國科學(xué)院離子束生物工程學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制的控失劑，通過對凹凸棒土進(jìn)行物理和生物改性，即將凹凸棒土與有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺和無機(jī)絮凝劑聚合氯化鋁鐵等進(jìn)行復(fù)配，復(fù)配后的材料可形成巨大的互穿網(wǎng)絡(luò)，“網(wǎng)捕”住化肥養(yǎng)分，減少養(yǎng)分通過淋溶、徑流及揮發(fā)3種途徑的流失，可減少20％～60％的氮素流失，達(dá)到提高化肥利用率、減少污染、改善環(huán)境的目的?？厥{借其特殊的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠吸附養(yǎng)分，阻止養(yǎng)分的流失和揮發(fā)而被農(nóng)作物有效吸收，提高了肥料的利用率，是近年來新型肥料發(fā)展的方向。如陳天河發(fā)明的一種肥料增效控失劑（專利申請?zhí)?01210581401.1），它由氮素穩(wěn)定劑、生物表面活性劑、生物發(fā)酵復(fù)合氨基酸、金屬離子螯合劑、土壤結(jié)構(gòu)改良劑和水組成，能顯著提高磷素利用率，使農(nóng)作物增產(chǎn)增收，但它沒有與肥料配合，作用單一，無法與營養(yǎng)成分交互作用，而且單獨(dú)施用成本較高。葉郭剛發(fā)明的尿素控失肥（專利申請?zhí)?01110117028.X）將尿素肥料與控失劑相結(jié)合，水肥互作，避免養(yǎng)分隨水分流失，提高了化肥的利用率，但是只有氮素營養(yǎng)，養(yǎng)分供應(yīng)單一。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，研究人員對控失劑的研究越來越深入，除了單獨(dú)的控失劑，也研制出一系列控失劑與肥料相結(jié)合的控失肥，但都是簡單的將控失劑與肥料混合，沒有將控失劑包裹在肥料內(nèi)核外，也沒有將控失劑與保水劑相結(jié)合。

保水劑，農(nóng)林應(yīng)用上又稱吸水劑、保墑劑、農(nóng)林用凍膠、水合土、土壤調(diào)理劑、聚水膠等等，是吸水聚合物的統(tǒng)稱，主要有4種類型，全合成型、纖維素接枝改性型、淀粉接枝改性型和天然型。各種類型在農(nóng)林上的應(yīng)用都有試驗(yàn)和報(bào)道，但以不同類型按不同比例組配的復(fù)合保水劑產(chǎn)品代表著將來發(fā)展的方向。海藻酸鈉是一種親水性溶膠，含有大量羧基和羥基，目前國內(nèi)外對海藻酸鈉的接枝作為保水劑有一些報(bào)道，林海琳等進(jìn)行了醚化海藻酸鈉改性吸水樹脂的研究，對海藻酸鈉進(jìn)行醚化改性，以提高其相容性和化學(xué)穩(wěn)定性，但是并沒有將此種吸水樹脂應(yīng)用到農(nóng)業(yè)上，更沒有將其與肥料相結(jié)合形成保水保肥的保水肥料。劉云海等發(fā)明的海藻酸鈉接枝丙烯酸酯共聚和超強(qiáng)吸水樹脂的制備方法（專利申請?zhí)?00410013085.3），得到的樹脂有較好的生物相容性且吸水性強(qiáng)，保水性和耐鹽性好，但同樣沒有應(yīng)用到農(nóng)業(yè)上。朱林暉等對蒙脫土/海藻酸鈉接枝丙烯酸高吸水性復(fù)合物的制備及吸附性能進(jìn)行研究，將比表面積大、陽離子交換容量較高的粘土礦物與吸水性聚合物混合形成復(fù)合吸水性材料，顯著降低生產(chǎn)成本，改善產(chǎn)品性能。巫拱生等研究過硫酸銨與尿素及硫脲分別組成APS-U和APS-TU氧化還原引發(fā)體系下，海藻酸鈉與丙烯腈的接枝反應(yīng)，但丙烯腈有劇毒，若接枝不完全會(huì)對人體產(chǎn)生一定的危害。在國際上，Yadav等對海藻酸鈉接枝AMPS/蒙脫土及其吸水性能進(jìn)行了研究，Muratinal等研究了海藻酸鈉接枝聚乙烯對生物乙醇生產(chǎn)量的提高。通過以上前人對海藻酸鈉接枝的研究發(fā)現(xiàn)，海藻酸鈉的接枝方法已經(jīng)逐漸成熟，接枝的單體也多種多樣，但大多應(yīng)用于醫(yī)藥和工業(yè)絮凝劑方面，應(yīng)用于農(nóng)林業(yè)方面的幾乎沒有，用于保水控失肥料的更是少之又少。