本發(fā)明涉及一種緩釋肥,具體涉及一種含生物菌的環(huán)境友好型包膜緩釋肥的制備方法。
技術(shù)背景
包膜緩/控釋肥料是以顆?;蕿樾暮?,表面涂覆一層微水溶性的無機(jī)物或有機(jī)高分子聚合物,該物質(zhì)可改變化肥養(yǎng)分的釋放特性,延長或控制肥料養(yǎng)分釋放,使其養(yǎng)分的釋放與作物的需肥規(guī)律相協(xié)調(diào)的新型肥料。這類肥料的研制為提高肥料利用率、減輕環(huán)境污染、發(fā)展省工省力的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了新的思路。因此,肥料學(xué)、土壤學(xué)、環(huán)境科學(xué)、化學(xué)等學(xué)科的研究者都紛紛涉足該領(lǐng)域,并取得了一大批有價值的研究成果。目前,己應(yīng)用和正研究的緩/控釋材料可分為無機(jī)(礦)物粉末、有機(jī)高分子聚合物、環(huán)境友好型材料(有機(jī)無機(jī)復(fù)合物)三大類。
倪博立在其研究生學(xué)位論文《環(huán)境友好型多功能緩控釋肥料的制備及性能研究》中,利用海藻酸鈉和聚丙烯酸制備了一種保水緩釋肥,但是還存在著保水劑易脫落,包膜防水性有待提高,和緩釋性欠佳等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
基于以上的思考,本發(fā)明提供了一種保水劑不易脫落,包膜防水性好,緩釋效果優(yōu)良的環(huán)境友好型包膜緩釋肥,及其制備方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
一種含生物菌的環(huán)境友好型包膜緩釋肥,其特征在于,是由以下重量份的原料制成:
黃腐殖酸鉀1-2,丙烯酸10-20,海藻酸鈉溶液30-50,生物菌肥粉劑0.5-1,過硫酸銨1-2,N, N,-亞甲基雙丙烯酰胺3-6,活性秸稈灰3-5,聚乙烯醇15-25,淀粉4-7,尿素25-35,磷酸氫鉀8-15,氯化鈣溶液40-50,蒸餾水50-100;
所述海藻酸鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%-30%,氯化鈣溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%-15%。
所述的一種含生物菌的環(huán)境友好型包膜緩釋肥的制備方法,其特征在于,是由以下步驟制成:
a. 將丙烯酸、過硫酸銨和N, N,-亞甲基雙丙烯酰胺加蒸餾水制成混合溶液,逐滴加到10-20份的海藻酸鈉溶液中,持續(xù)攪拌;通氮氣15分鐘后,于60-80℃條件下水浴反應(yīng)2-5h;反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)過濾、干燥、粉碎、過篩后得保水劑;
b. 將聚乙烯醇加入蒸餾水中,攪拌,加熱至80-95℃,持續(xù)攪拌至其完全溶解,停止加熱,加入糊化淀粉,攪拌20-40min得到聚乙烯醇-淀粉交聯(lián)液;然后向交聯(lián)液中加入3-5份尿素、步驟a所得保水劑,密封,于40-60℃下水浴振蕩,冷卻至室溫,得尿素改性并含有保水劑的交聯(lián)液;
c. 取黃腐殖酸鉀、生物菌肥粉劑、活性秸稈灰于攪拌機(jī)攪拌10-30min,造粒,烘干,得含生物菌的有機(jī)鉀肥顆粒;
d. 將步驟c所得顆粒、剩余尿素、磷酸氫鉀加入到剩余的海藻酸鈉溶液中,攪拌均勻;隨后將該混合溶液逐滴滴加到氯化鈣溶液中,海藻酸鈉在鈣離子的作用下,迅速交聯(lián),形成粒徑均一的顆粒,即為包埋有營養(yǎng)元素的肥料內(nèi)核;
e. 將步驟d所得肥料內(nèi)核放入轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)鼓中,用噴漆槍噴入步驟b所得交聯(lián)液,于60-80℃下加熱使溶劑揮發(fā),干燥后即得產(chǎn)品。
所述的一種含生物菌的環(huán)境友好型包膜緩釋肥的制備方法,其特征在于,所述糊化淀粉的制備方法為將淀粉加入到蒸餾水中,于60-80℃條件下,水浴攪拌得到。
本發(fā)明的有益效果是:通過接枝聚合反應(yīng)將海藻酸鈉的大分子骨架接枝到聚丙烯酸分子鏈上,制備成一種多糖基的農(nóng)用保水劑材料,解決了聚丙烯酸類保水劑降解性差的問題;用尿素來改性聚乙烯醇-淀粉交聯(lián)液,利用尿素含有的兩個氨基,與交聯(lián)液含有的羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成環(huán)狀有機(jī)化合物,能夠達(dá)到掩蔽輕基,提高膜材料耐水性的目的;將保水劑加入到交聯(lián)液中,然后再噴涂在肥料內(nèi)核上,克服了直接將保水劑粘附在肥料內(nèi)核時存在的保水劑易脫落的缺陷,使肥料的保水效果顯著;同時交聯(lián)液也可以達(dá)到增強(qiáng)肥料耐水性的目的,同時易生物降解,環(huán)境友好;引入的生物菌可以分解藥、肥害,降解重金屬。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步描述。
實施例
一種含生物菌的環(huán)境友好型包膜緩釋肥,其特征在于,是由以下重量份的原料制成:
黃腐殖酸鉀2,丙烯酸20,海藻酸鈉溶液50,生物菌肥粉劑1,過硫酸銨2,N, N,-亞甲基雙丙烯酰胺6,活性秸稈灰5,聚乙烯醇25,淀粉7,尿素35,磷酸氫鉀15,氯化鈣溶液50,蒸餾水100;
所述海藻酸鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%-30%,氯化鈣溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%-15%。
所述的一種含生物菌的環(huán)境友好型包膜緩釋肥的制備方法,其特征在于,是由以下步驟制成:
a. 將丙烯酸、過硫酸銨和N, N,-亞甲基雙丙烯酰胺加蒸餾水制成混合溶液,逐滴加到10-20份的海藻酸鈉溶液中,持續(xù)攪拌;通氮氣15分鐘后,于60-80℃條件下水浴反應(yīng)2-5h;反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)過濾、干燥、粉碎、過篩后得保水劑;
b. 將聚乙烯醇加入蒸餾水中,攪拌,加熱至80-95℃,持續(xù)攪拌至其完全溶解,停止加熱,加入糊化淀粉,攪拌20-40min得到聚乙烯醇-淀粉交聯(lián)液;然后向交聯(lián)液中加入3-5份尿素、步驟a所得保水劑,密封,于40-60℃下水浴振蕩,冷卻至室溫,得尿素改性并含有保水劑的交聯(lián)液;
c. 取黃腐殖酸鉀、生物菌肥粉劑、活性秸稈灰于攪拌機(jī)攪拌10-30min,造粒,烘干,得含生物菌的有機(jī)鉀肥顆粒;
d. 將步驟c所得顆粒、剩余尿素、磷酸氫鉀加入到剩余的海藻酸鈉溶液中,攪拌均勻;隨后將該混合溶液逐滴滴加到氯化鈣溶液中,海藻酸鈉在鈣離子的作用下,迅速交聯(lián),形成粒徑均一的顆粒,即為包埋有營養(yǎng)元素的肥料內(nèi)核;
e. 將步驟d所得肥料內(nèi)核放入轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)鼓中,用噴漆槍噴入步驟b所得交聯(lián)液,于60-80℃下加熱使溶劑揮發(fā),干燥后即得產(chǎn)品。
所述的一種含生物菌的環(huán)境友好型包膜緩釋肥的制備方法,其特征在于,所述糊化淀粉的制備方法為將淀粉加入到蒸餾水中,于60-80℃條件下,水浴攪拌得到。
本發(fā)明的產(chǎn)品性能測試數(shù)據(jù):肥料施用量為1%時,土地最大持水率≥47.5%;營養(yǎng)元素氮、磷和鉀30天內(nèi)在土壤中的釋放百分率≤99%、 81.3%、91.1%。