[發明專利]一種環保的多元緩釋肥料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011067487.7
• 申請日: 2020-10-06
• 公開（公告）號: CN112142521A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 陳曉燕
• 申請（專利權）人: 青島一畝地農業科技有限責任公司
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/40;C05G5/10;C05G5/30
• 代理公司: 濰坊諾誠智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 37309
• 代理人: 李海英

本發明涉及一種環保的多元緩釋肥料及其制備方法，屬于肥料技術領域。本發明開發出了一種能夠提供大量元素和多種微量元素的緩釋肥料，其以埃洛石為無機填料，聚多巴胺為天然包膜和螯合劑，通過填充大量元素和螯合微量金屬元素獲得。本發明的緩釋肥料對植物生長所需的大量元素和微量金屬元素均具有優良的緩釋性能，制備原料綠色環保，價格低廉，具有良好的應用前景和經濟價值。

技術領域

本發明涉及一種環保的多元緩釋肥料及其制備方法，屬于肥料技術領域。

背景技術

緩釋肥料是利用物理、化學等手段，延緩肥料養分在土壤中的釋放速率，使其養分按照植物生長過程各個階段的養分需求緩慢釋放的一類肥料的總稱，而復合緩釋肥料是在緩釋肥料制備過程中引入無機填料，以改善緩釋肥料的物理性能和釋放性能，降低肥料的成本。

埃洛石是一種類似于高嶺土的天然粘土礦物，自然界中蘊藏豐富。天然存在的埃洛石主要有球狀、片狀和管狀的結構，其中管狀結構居多，這是由于鋁氧八面體層與硅氧四面體層間不匹配的錯位使得片狀晶體卷曲形成多壁管狀結構。一般來說，埃洛石納米管（HNTs）的長度約100-1500nm，外徑約為40-70nm，內徑約為15-30nm。HNTs具有較大的比表面積、熱穩定性和高生物相容性，這些良好的性能使其在染料吸附、分子儲存和藥物釋放等領域具有重要的應用價值。河南工業大學的魏宏亮課題組（“基于埃洛石的復合保水緩釋肥料的制備及表征”，王赫，河南工業大學碩士學位論文）采用埃洛石裝載尿素，并采用多種天然單體、高分子在其表面共聚形成包膜，得到保水緩釋肥料，盡管上述材料具有較優的保水緩釋性能，但其制備工藝復雜，難以大規模生產。

隨著氮、磷、鉀三要素肥料的大量使用，土壤里中量元素和微量元素的缺乏日趨嚴重。農業科技界把植物中含量介于0.2～200mg/kg必需營養元素稱為微量元素，必需的微量元素有鋅、硼、錳、鉬、銅、鐵、氯等7 種。植物的生長發育需要吸收各種營養，但是決定植物產量的是土壤那個相對含量最小的植物有效生長因素，產量也在一定限度內隨著這個因素的增減而相應的變化。由于這個限制因素的存在，近100多年來氮磷鉀化肥的施用量急劇增加，而隨作物帶走的中微量元素養分沒有得到有效的補給，目前缺乏中微量元素的作物、土壤越來越廣泛，問題也越來越嚴重。

CN102976855A公開了一種聚多巴胺包膜緩釋肥料，其以焦磷酸銅鉀三水化合物為為底物通過多巴胺包覆制得聚多巴胺包膜緩釋肥料，該緩釋肥料含有磷、鉀、銅和氮，是一種集大量元素和微量元素于一體、具有緩釋功能的肥料。該肥料中的聚多巴胺包膜具有良好的生物相容性，且在降解后能進一步釋放植物所需的氮元素，不僅能起到緩釋作用，亦能作為天然氮肥。然而，該緩釋肥料受底物限制，微肥種類單一，難以對植物提供多種類的微肥元素。

本發明為解決上述技術問題，首次開發出了一種能夠提供大量元素和多種微量元素的緩釋肥料，其以埃洛石為無機填料，聚多巴胺為天然包膜和螯合劑，通過填充大量元素和螯合微量金屬元素獲得。本發明的緩釋肥料對植物生長所需的大量元素和微量金屬元素均具有優良的緩釋性能，制備原料綠色環保，價格低廉，具有良好的應用前景和經濟價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠同時釋放大量元素和多種微量元素的緩釋肥料，包含化肥底物30-50wt%、埃洛石納米管（HNTs）填料20-40wt%、聚多巴胺包膜15-30wt%以及螯合于聚多巴胺包膜上的金屬微肥5-15wt%。

進一步的，所述肥料底物為尿素、碳酸氫銨、磷酸二銨、磷酸二氫鉀中的一種或多種，所述金屬微肥為鋅、鐵、鉬、錳、銅、鈣、鎂中的一種或多種。

本發明的另一目的在于提供上述緩釋肥料的制備方法，具體包括如下的制備步驟：

（1）埃洛石納米管（HNTs）的酸化

將適量HNTs加入到無機酸溶液中，磁力攪拌均勻，在60-100℃回流反應2-10h，反應結束后過濾、充分洗滌、干燥，得到酸化的HNTs；