專利名稱：一種可降解的肥料包膜液及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種肥料包膜液及其制造方法。
背景技術(shù)：
針對(duì)當(dāng)前化學(xué)肥料利用率低，肥料損失對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染日益嚴(yán)重等實(shí)際問題，提高肥料利用率，減輕或避免由于肥料損失造成的環(huán)境污染，發(fā)展可持續(xù)、高效農(nóng)業(yè)已成為各國(guó)共同關(guān)注的問題。國(guó)內(nèi)外學(xué)者為解決上述問題，相繼開展了包膜緩釋肥料的研制和生產(chǎn)工作。國(guó)外有關(guān)高分子聚合物包膜肥料的專利很多，例如英國(guó)專利(GB2011367 A)公開了一種包膜顆粒肥料及其生產(chǎn)方法，其包膜液是由聚烯烴或乙烯類樹脂構(gòu)成。日本專利(1279683)(1985)特許公開了一種覆膜肥料及其制法，是由聚烯烴或乙烯與乙酸乙烯酯共聚物和滑石粉所組成。美國(guó)在聚合物包膜肥料的專利中作為包膜材料的物質(zhì)主要有用甲苯和硫酸處理松香所得的蠟狀物，乙烯與甲基丙烯酸的共聚物，醇酸樹脂與不飽和油酯的共聚物，聚脲氨基甲酸酯和異氰酸酯等。用這些高分子聚合物進(jìn)行肥料包膜生產(chǎn)過程中又釋放出大量的苯類和含氯離子的有害溶劑，不僅污染環(huán)境，價(jià)格昂貴，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，而且更為嚴(yán)重的是，此類包膜肥料養(yǎng)分釋放殆盡以后，殘留在土壤中的高分子聚合物包膜物質(zhì)降解緩慢甚至不降解，長(zhǎng)此下去，會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)造成不利的影響?，F(xiàn)在日本學(xué)者通過添加光敏劑(主要成分為醋酸鐵)的方法，以此加快膜材料在自然環(huán)境中的降解速度，但又增加了膜材料的成本。當(dāng)前急需一種緩/控釋效果好，包膜材料來源廣泛，價(jià)格低廉，環(huán)境友好的包膜肥料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是制備一種養(yǎng)分控釋效果好，來源廣泛，成本低廉，在土壤環(huán)境中易于降解的肥料包膜材料。
本發(fā)明的技術(shù)方案內(nèi)容如下1.可降解的肥料包膜液材料組分及重量比如下殼聚糖 5-10聚乙烯醇(PVA)5-20氧化淀粉或玉米淀粉 3-10膨潤(rùn)土或滑石粉或硅藻土或黏土 2-5甲醛 1-4明膠 0.5-1.5N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)或雙氰胺(DCD)0.05-0.5硫脲或尿素 0.1-0.5冰乙酸 2-4蒸餾水 44.5-81.35。
2.肥料包膜液材料制造方法如下(1)按包膜液重量比取殼聚糖5-10放入燒杯中，加入重量比2-4的冰乙酸，重量比10-20的蒸餾水，加熱，45-55℃下攪拌30--40分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；(2)向裝有攪拌器、冷凝器、溫度計(jì)的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的重量比5-20的聚乙烯醇(PVA)，重量比3-10的氧化淀粉或玉米淀粉，加入重量比31.5-64.35的蒸餾水，在攪拌下加熱到88-94℃，完全溶解，放置室溫；然后加入殼聚糖冰乙酸溶液，重量比2-5的膨潤(rùn)土或滑石粉或硅藻土或黏土，重量比1-4甲醛，重量0.5-1.5明膠，重量比0.05-0.5N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)或雙氰胺(DCD)，重量比0.1-0.5硫脲或尿素，加熱到80-95℃，高速攪拌1-2h，即成肥料包膜材料液體。然后利用轉(zhuǎn)鼓將包膜材料覆到顆粒肥料上。
本發(fā)明帶來的有益效果1.肥料控釋效果好，能夠抑制養(yǎng)分溶出，減少氮素?fù)]發(fā)效果明顯，提高肥料利用率為10-20％。
2.制作包膜材料的原料來源廣泛、成本低。包膜材料與被覆膜肥料的重量按3-5％比例進(jìn)行肥料包膜，則每噸肥料包膜材料成本僅為100-200元，大大降低包膜肥料的成本。
3.包膜材料制作工藝簡(jiǎn)單、包膜材料生產(chǎn)和肥料包膜過程對(duì)周圍環(huán)境無污染；所選用包膜物質(zhì)在土壤中經(jīng)過一個(gè)生長(zhǎng)季后能夠自行破碎、降解，包膜材料及其降解產(chǎn)物又是土壤優(yōu)良的改良劑，不會(huì)對(duì)土壤環(huán)境造成二次污染。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1按包膜液重量比取殼聚糖5g放入燒杯中，加入2g冰乙酸，10g蒸餾水，加熱，在45℃下攪拌40分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計(jì)的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的聚乙烯醇(PVA)5g，氧化淀粉3g，加入64.35g蒸餾水，在攪拌下加熱到88℃，完全溶解，放置室溫，加入殼聚糖冰乙酸溶液，膨潤(rùn)土2g，甲醛1g，明膠0.5g，N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)0.05g，硫脲0.1g，加熱到85℃，高速攪拌2h，即成包膜材料液體。然后將包膜材料利用轉(zhuǎn)鼓工藝包覆到顆粒肥料上。
實(shí)施例2按包膜液重量比取殼聚糖8g放入燒杯中，加入3g冰乙酸，15g蒸餾水，加熱，在45℃下攪拌40分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計(jì)的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的聚乙烯醇(PVA)15g，氧化淀粉6g，加入49.8g蒸餾水，在攪拌下加熱到90℃，完全溶解，放置室溫，加入殼聚糖冰乙酸溶液，硅藻土3.5g，甲醛3g，明膠1.5g，N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)0.2g，硫脲0.3g，加熱到90℃，高速攪拌1h，即成包膜材料液體。然后將包膜液覆到顆粒肥料上。
實(shí)施例3按包膜液重量百分比取殼聚糖10g放入燒杯中，加入4g冰乙酸，20g蒸餾水，加熱，在50℃下攪拌30分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計(jì)的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的聚乙烯醇(PVA)20g，玉米淀粉10g，加入31.5g蒸餾水，在攪拌下加熱到94℃，完全溶解，放置室溫，加入殼聚糖冰乙酸溶液，粘土5g，甲醛4g，明膠1.5g，N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)0.5g，硫脲0.5g，加熱到90℃，高速攪拌1.5h，即成包膜材料液體。然后將包膜液覆到顆粒肥料上。
實(shí)施例4按包膜液重量百分比取殼聚糖10g放入燒杯中，加入4g冰乙酸，20g蒸餾水，加熱，在45℃下攪拌40分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計(jì)的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的聚乙烯醇(PVA)15g，氧化淀粉10g，加入34.1g蒸餾水，在攪拌下加熱到88℃，完全溶解，放置室溫，加入殼聚糖冰乙酸溶液，滑石粉5g，甲醛4g，明膠1g，N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)0.4g，硫脲0.5g，加熱到88℃，高速攪拌1.25h，即成包膜材料液體。然后將包膜液覆到顆粒肥料上。
實(shí)施例5按包膜液重量比取殼聚糖10g放入燒杯中，加入4g冰乙酸，20g蒸餾水，加熱，在55℃下攪拌30分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計(jì)的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的聚乙烯醇(PVA)20g，氧化淀粉8g，加入32.5g蒸餾水，在攪拌下加熱到90℃，完全溶解，放置室溫，加入殼聚糖冰乙酸溶液，硅藻土5g，甲醛1g，明膠1g，雙氰胺(DCD)0.3g，尿素0.2g，加熱到95℃，高速攪拌1h，即成包膜材料液體。然后利用轉(zhuǎn)鼓將包膜材料覆到顆粒肥料上。
實(shí)施例6按包膜液重量比取殼聚糖9g放入燒杯中，加入4g冰乙酸，20g蒸餾水，加熱，在55℃下攪拌30分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計(jì)的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的聚乙烯醇(PVA)20g，玉米淀粉7g，加入32.5g蒸餾水，在攪拌下加熱到90℃，完全溶解，放置室溫，加入殼聚糖冰乙酸溶液，黏土5g，甲醛1g，明膠1g，N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)0.3g，硫脲0.2g，加熱到94℃，高速攪拌1.5h，即成包膜材料液體。利用轉(zhuǎn)鼓將包膜液覆到顆粒肥料上，烘干即成產(chǎn)品。
施用效果
1.水中培養(yǎng)試驗(yàn)稱取等N量肥料樣品5克，浸入20倍蒸餾水中，在30℃下恒溫浸泡7天后，測(cè)定浸出液中NH4+-N含量。同時(shí)，另取未包膜肥料作為對(duì)照。以下式計(jì)算養(yǎng)分溶出率， 用本發(fā)明的包膜材料制成的包膜肥NH4+-N的溶出數(shù)量比CK降低了68.2％，說明該包膜材料對(duì)養(yǎng)分的溶出有明顯的抑制作用。
2.辣椒肥效試驗(yàn)辣椒品種牛角椒1號(hào)。在沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)田進(jìn)行，采用一次性基施，在等養(yǎng)分條件下分為常規(guī)處理、包膜肥料處理，田間試驗(yàn)觀察，在整個(gè)生長(zhǎng)期包膜肥料處理，辣椒植株長(zhǎng)勢(shì)良好，未出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象；而對(duì)照處理到生育中期，明顯養(yǎng)分供應(yīng)不足，植株弱小，葉片變黃，到生育后期脫肥嚴(yán)重，產(chǎn)量明顯降低?？偖a(chǎn)量包膜處理比對(duì)照處理高出50％。
3.旱稻肥效試驗(yàn)旱稻品種為白珍珠1號(hào)。試驗(yàn)在沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)玻璃網(wǎng)室內(nèi)進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，共設(shè)了與常規(guī)施肥等氮量的包膜尿素，氮量減少20％的包膜尿素，常規(guī)施肥(未包膜尿素)三個(gè)處理，每一處理重復(fù)5次。田間觀察發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)生長(zhǎng)期包膜肥料處理，旱稻長(zhǎng)勢(shì)良好，未出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象；而常規(guī)施肥處理道生育中期，明顯養(yǎng)分供應(yīng)不足，植株弱小，葉片變黃，到生育后期脫肥嚴(yán)重，產(chǎn)量明顯降低?？偖a(chǎn)量包膜處理比對(duì)照處理高出20％，肥料用量減少20％的處理旱稻的產(chǎn)量與常規(guī)處理相當(dāng)，氮素利用率提高了10％。
權(quán)利要求
1.一種可降解的肥料包膜液，其特征是肥料包膜液材料組分及重量比如下殼聚糖5-10聚乙烯醇(PVA) 5-20氧化淀粉或玉米淀粉3-10膨潤(rùn)土或滑石粉或硅藻土或黏土 2-5甲醛 1-4明膠 0.5-1.5N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)或雙氰胺(DCD) 0.05-0.5硫脲或尿素0.1-0.5冰乙酸2-4蒸餾水44.5-81.35。
2.一種如權(quán)利要求1所述可降解的肥料包膜液的制造方法如下(1)按包膜液重量比取殼聚糖5-10放入燒杯中，加入重量比2-4的冰乙酸，重量比10-20的蒸餾水，加熱，45-55℃下攪拌30--40分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；(2)裝有攪拌器、冷凝器、溫度計(jì)的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的重量比5-20的聚乙烯醇(PVA)，重量比3-10的氧化淀粉或玉米淀粉，加入重量比31.5-64.35的蒸餾水，在攪拌下加熱到88-94℃，完全溶解，放置室溫；然后加入殼聚糖冰乙酸溶液，重量比2-5的膨潤(rùn)土或滑石粉或硅藻土或黏土，重量比1-4甲醛，重量0.5-1.5明膠，重量比0.05-0.5N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)或雙氰胺(DCD)，重量比0.1-0.5硫脲或尿素，加熱到80-95℃，高速攪拌1-2h，即成肥料包膜材料液體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可降解的肥料包膜液及其制造方法，其特征是肥料包膜液材料組分及重量比如下殼聚糖5－10，聚乙烯醇(PVA)5－20，氧化淀粉或玉米淀粉3－10，膨潤(rùn)土或滑石粉或硅藻土或黏土2－5，甲醛1－4，明膠0.5－1.5，N－丁基硫代磷酰三胺(NBPT)或雙氰胺(DCD)0.05－0.5，硫脲或尿素0.1－0.5，冰乙酸2－4，蒸餾水44.5－81.35。具有養(yǎng)分控釋效果好，來源廣泛，成本低廉，在土壤環(huán)境中易于降解等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C05G5/00GK101045656SQ200710011218
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月8日
發(fā)明者張玉龍, 鄒洪濤, 黃毅, 虞娜 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)