[發明專利]一種改善土壤重金屬污染的緩釋肥料

在審

• 申請號: 201910071021.5
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109824426A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 劉偉生;王文杰;王剛;王瑩;竇偉;唐曉亮;張國林;劉偉
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/04;C05G3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種改善土壤重金屬污染的緩釋肥料，由丸芯和包覆在丸芯表面的包衣層組成，丸芯含有基本肥料成分、天然黏土礦物、粘合劑和重金屬捕集劑，包衣層含有粘合劑和天然黏土礦物。本發明提供的緩釋肥料可有效解決黏土礦物粘合性不強的問題，所得到的包膜肥料可爭奪作物對重金屬的吸收、阻止重金屬進入食物鏈，促使有機物的分解轉化，能直接或間接為作物提供多種營養和刺激性物質，促進并調控作物生長，改良土壤營養結構并改善土壤板結狀況。

技術領域

本發明所屬領域為肥料領域，具體涉及一種由含有基本肥料的丸芯和包覆在丸芯表面的礦物質包衣層組成的有機肥料。

背景技術

肥料是農業生產中不可缺少的，而化肥的使用已經較為普遍，并有使用量逐年上升的態勢。但由于使用不當，使化肥利用率降低，給農業帶來巨大的經濟損失，同時還帶來一些環境問題。如主要來自農藥、廢水、污泥和大氣沉降等的微量金屬元素，在土壤中的含量超過背景值，致使土壤中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態環境質量惡化的現象，引起植物生理功能紊亂、營養失調，即使超過食品衛生標準，卻不影響作物生長、發育和產量，卻能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細菌活動，影響氮素等的供應。

生物有機肥是一類兼具微生物肥料和有機肥效應的肥料，可以調理土壤、激活土壤中微生物活躍率、克服土壤板結、增加土壤空氣通透性，減少水分流失與蒸發、減輕干旱的壓力、保肥、減少化肥、減輕鹽堿損害，在減少化肥用量或逐步替代化肥的情況下，提高土壤肥力，特別是改良鹽堿土，效果相當明顯，連年施用可大大緩解連作障礙。但是，生物有機肥常用的原料如秸稈、畜禽糞便等，由于化肥或者飼料添加劑的過度使用，本身富集了重金屬，使用時處理不當會對土壤造成二次污染。現代肥料應該承擔起肥料科學所賦予的保護生態環境重要任務，體現緩釋、控釋和環境友好是現代肥料科學的發展方向，開發復合生態肥料是現代肥料產業發展的趨勢。

天然黏土礦物，尤其是具有中空結構、離子交換性能的黏土類礦物，如蒙脫石、凹凸棒石等，是一種制備緩釋薄膜肥料的理想結構材料。尤其是凹凸棒石，具有吸附性、緩釋性、流變性、離子強交換性、酸堿度可調性、可作多功能載體等優良性質，是性能優越的功能材料；加之凹凸棒石材料富含多種微量元素，具有生物工程材料特性。有文獻披露，凹凸棒石材料能夠改良土壤，可起到保水作用，對土壤不造成污染，凹凸棒石材料還有固氮、固鉀和固定有機物的作用，它可以減少肥料在土壤中的損失，控制肥料中養分的釋放，提高肥料的利用率，達到促進農作物增產的效果，是一種農業生產中可貴的綠色材料。

現有公開的技術中，以黏土礦物為包膜材料包裹化肥時，存在著黏土礦物黏合性不強，所形成的包膜強度不高，在貯藏或使用中易早期崩解等不足，開發集緩釋、控釋、重金屬鈍化和土壤改良于一體的礦物包膜肥料仍然是現代肥料產業發展的重要方向。

發明內容

本發明的目的是針對目前現有技術不足的問題，提供一種全新的利用黏土類礦物制備集緩釋、控釋和環境友好的包膜有機肥料的技術。該技術可有效解決有機肥料原料中重金屬二次污染、黏土礦物粘合性不強的問題，所得到的包膜有機肥料可爭奪作物對重金屬的吸收、阻止重金屬進入食物鏈，同時，促使有機物的分解轉化，能直接或間接為作物提供多種營養和刺激性物質，促進并調控作物生長，改良土壤營養結構并改善土壤板結狀況。

本發明提供的黏土礦物包膜肥料，由丸芯和包覆在丸芯表面的包衣層組成，丸芯含有基本肥料、天然黏土礦物、粘合和重金屬捕集劑，包衣層含有粘合劑和天然黏土礦物。

其中，丸芯由天然黏土礦物與基本肥料、重金屬捕集劑、粘合劑造粒所得。

其中，基本肥料可以為氮、磷、鉀等單元素肥料，如硫酸銨、碳酸氫銨、尿素、過磷酸鈣、重過磷酸鈣、氯化鉀、硫酸鉀等，也可以是同時含有氮磷鉀三要素或只含其中任何兩種元素的復合肥料，如磷酸銨、氮磷鉀復合肥、磷酸二氫鉀等。含有氮、磷、鉀等元素的肥料，可以根據農作物需要調整比例。不同的基本肥料組成，不影響本發明提供的黏土礦物包膜肥料的制備方法和功效。