專利名稱:一種包裹型尿素緩釋肥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包裹型尿素緩釋有機(jī)肥及其制備方法，屬于資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域：
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技術(shù)背景
植物(草本和木本植物)燃燒后的殘余物，稱草木灰。草木灰肥料因草木灰為植物燃燒后的灰燼，所以是凡植物所含的礦質(zhì)元素，草木灰中幾乎都含有。草木灰的主要成分是碳酸鉀(K2CO3), —般含鉀6-12%，其中90%以上是水溶性，以碳酸鹽形式存在；其次是磷， 一般含1. 5-3% ；還含有鈣、鎂、硅、硫和鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬等微量營(yíng)養(yǎng)元素。不同植物的灰分，其養(yǎng)分含量不同，以向日葵秸稈的含鉀量為最高。在等鉀量施用草木灰時(shí)，肥效好于化學(xué)鉀肥。所以，它是一種來(lái)源廣泛、成本低廉、養(yǎng)分齊全、肥效明顯的無(wú)機(jī)農(nóng)家肥。
沼渣含有豐富的氮、磷、鉀和大量的元素外，還含有對(duì)作物生長(zhǎng)起重要作用的硼、 銅、鐵、錳、鋅等微量元素。隨著生態(tài)農(nóng)業(yè)的持續(xù)性發(fā)展，人們發(fā)展沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)的熱情越來(lái)越高，沼渣的用途也逐漸被開(kāi)發(fā)利用。沼渣含有腐植酸10-20%，有機(jī)質(zhì)30-50%，全氮 1. 0-2. 0%，含磷0. 4-0. 6%、全鉀0. 6-1. 2%，是一種遲、速兼?zhèn)涞姆柿稀Ｕ釉泻休^多的沼液，其固體物含量在20%以下，其中部分未分解的原料和新生微生物菌體，施入農(nóng)田后會(huì)繼續(xù)發(fā)酵，釋放肥分。因此，沼渣在綜合利用過(guò)程中，具有速效、遲效兩種功能，可做基肥和追肥，既可減少化肥、農(nóng)藥的施用量，降低成本，又能有效地提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。
膨潤(rùn)土是以蒙脫石為主要成分的粘土礦物，其具有良好的粘結(jié)性、膨脹性、吸附性、陽(yáng)離子交換性等性能。膨潤(rùn)土在農(nóng)業(yè)方面主要用作土壤改良劑、混合肥料的添加劑、飼料添加劑、膠粘劑、動(dòng)物圈墊土 (去味消毒)等。由于膨潤(rùn)土本身含有大量的微量元素，且本身無(wú)毒、顆粒較細(xì)，其經(jīng)過(guò)脫水、調(diào)配、研磨等加工后作肥料造粒劑用于肥料造粒，具有造粒速度快、成球率高，顆粒均勻，表面光滑、顆粒強(qiáng)度高、肥料水溶性好等特點(diǎn)，從而節(jié)約了生產(chǎn)成本，不但可以提高肥力又可以改良土壤。
公開(kāi)號(hào)為CN1074206中公開(kāi)了一種包膜緩釋肥料及其制備方法。該方法在包膜的填充共混物中含有具有吸附性的無(wú)機(jī)或有機(jī)物質(zhì)粉末，并在其中吸附有水溶性物質(zhì)。由于填充共混物的吸附性使高聚物與填充物結(jié)合緊密不留空隙，肥料施用后，包膜中水溶性物質(zhì)溶解，薄膜上造成均勻的釋放孔，肥料釋放完后，包膜可在耕作時(shí)破裂成200目以下的粉末。該方法制得的緩釋肥料施用前具有較強(qiáng)的抗損能力，施用時(shí)能均勻地開(kāi)放釋放孔，釋放速度調(diào)節(jié)精確靈活，特別適于水田施用。
公開(kāi)號(hào)為CN1772715A中公開(kāi)了一種包裹型緩釋肥料及其制備方法。該方法中緩釋肥料組分為尿素或氮磷鉀肥、尿酶抑制劑、輕燒鎂、鈣鎂磷肥、氧化鋅、腐植酸和精制膨潤(rùn)土。制作方法將各組分放入造粒盤(pán)，噴淋硫酸水溶液，將包膜材料全部包裹在尿素顆粒的表面，冷風(fēng)處理，過(guò)篩，即得包裹型緩釋肥料。該方法肥料的養(yǎng)分緩慢釋放受到控制，一次性施肥能夠滿足作物生長(zhǎng)，并改良土壤、防止土壤板結(jié)。
公開(kāi)號(hào)為CN1396143A中公開(kāi)了一種用于包裹型緩釋肥料的緩釋外包裹層，它是由緩釋材料和粘結(jié)劑制成的，其中緩釋材料的用量為50%-90%，粘結(jié)劑用量為10%-50%;緩釋材料是用滑石粉、石膏粉和磷酸一銨粉制成，其滑石粉用量為10%_85%，磷酸一銨粉用量為1%_20% ；粘結(jié)劑有聚乙烯醇縮甲醛水溶液和聚乙烯醇硅酸鉀水溶液等6種。
目前包裹型緩釋肥料存在問(wèn)題(1)其中添加的化學(xué)肥料較多，不僅使緩釋肥成本升高，在相同條件下，肥效以及對(duì)土壤的環(huán)境保護(hù)和改善效果不如有機(jī)肥料；(2)緩釋肥包裹層中添加化學(xué)物質(zhì)較多則會(huì)一定程度上破壞土壤天然結(jié)構(gòu)，且容易造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，目的是提供一種包裹型尿素緩釋肥，利用有機(jī)質(zhì)含量豐富的農(nóng)村有機(jī)固體廢物為原料，將草木灰和厭氧發(fā)酵產(chǎn)物沼渣通過(guò)膨潤(rùn)土的粘結(jié)性粘結(jié)在一起，按照比例混合均勻以包裹尿素，得到包裹型緩釋肥料。該肥料施入農(nóng)田以后，在土壤的天然濕潤(rùn)環(huán)境中，養(yǎng)分通過(guò)包裹層自身孔隙進(jìn)入農(nóng)田，與此同時(shí)包裹層在土壤水分的溶解下也緩慢分解，緩釋效果良好、肥效顯著，不僅實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村有機(jī)固廢的資源再生利用，且對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)起到了增產(chǎn)增收的作用。
本發(fā)明中包裹型尿素緩釋有機(jī)肥，由芯子和包膜組成，其特征在于包裹層是草木灰沼渣和膨潤(rùn)土的混合物，肥料芯子易揮發(fā)的農(nóng)用化肥，農(nóng)用化肥草木灰沼渣膨潤(rùn)土 (質(zhì)量比)=20 23:21 21. 5:20 21。
本發(fā)明中肥料芯子為尿素或其他易揮發(fā)農(nóng)用化肥。
本發(fā)明中草木灰為多種草木灰混合物，其中向日葵草木灰含量為50%，向日葵草木灰是向日葵秸稈焚燒后余灰。
本發(fā)明中沼渣是中溫厭氧發(fā)酵產(chǎn)物，而發(fā)酵原料的主要成分是畜禽糞便和秸稈， 沼漁含水率為80%-90%。
本發(fā)明另一目的是提供包裹型尿素緩釋肥的制備方法，利用有機(jī)質(zhì)含量豐富的農(nóng)村有機(jī)固體廢物為原料，將草木灰和厭氧發(fā)酵產(chǎn)物沼渣按比例混合均勻，通過(guò)膨潤(rùn)土的黏著性以粘結(jié)包裹尿素，得到包裹型緩釋有機(jī)肥料。
本發(fā)明按如下步驟完成
(1)利用粉碎機(jī)將干燥的草木灰預(yù)處理為60-120目的粉末；沼渣含水率為80-90%，用 60目篩網(wǎng)過(guò)濾；將過(guò)濾所得沼渣與草木灰按20:1 1. 5的比例混合均勻；將膨潤(rùn)土加水混合至含水率50%左右；
(2)取顆粒直徑為2-4mm農(nóng)用化肥，在草木灰沼渣混合物中加入少量的膨潤(rùn)土造粒劑， 將農(nóng)用化肥、沼渣草木灰混合物、膨潤(rùn)土三者按照20-23:21-21. 5:20-21的質(zhì)量比充分混合，使沼渣草木灰混合物均勻黏著在尿素顆粒表面后，包裹物于干燥處放置，待水分自然風(fēng)干后，過(guò)篩除去不能黏著的雜物，即得包膜型尿素緩釋有機(jī)肥料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1)肥料的釋放速度得到控制，與施用普通肥料比較，減少了施肥次數(shù)和施肥量，從根本上節(jié)約成本；2)本發(fā)明生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單、成本較低，可就地取材，尤其適用于農(nóng)村家庭日常施肥；3)肥料利用效率得到提高，節(jié)約肥料用量和農(nóng)民經(jīng)濟(jì)投入，對(duì)作物及其生長(zhǎng)環(huán)境無(wú)副作用，不會(huì)造成土壤板結(jié)；4)與其它包裹型肥料相比，不添加任何化學(xué)制劑，原料為農(nóng)村地區(qū)原生態(tài)優(yōu)質(zhì)有機(jī)固體廢物，草木灰和沼渣，所得緩釋肥為綠色有機(jī)肥料，而且實(shí)現(xiàn)了農(nóng)村地區(qū)廢物的再利用和資源再配置。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
稱取市售含水率為10%的膨潤(rùn)土 200g，加水160ml混合均勻，此膨潤(rùn)土含水率為50% ； 按照20 1的質(zhì)量比例，將含水率85%的沼渣200g與IOg草木灰混合均勻；將已配好的膨潤(rùn)土和沼渣草木灰混合物混合均勻即為包膜原料；按照尿素、沼渣草木灰混合物、膨潤(rùn)土三者 20:21:20的質(zhì)量比例，稱取220. 5g市場(chǎng)上較為常見(jiàn)的顆粒直徑在2 4mm普通尿素，將其與已配好的包膜原料混合物充分混合、使混合物均勻黏著在尿素顆粒表面，包裹后成品于敞口干燥處放置，待水分自然風(fēng)干后，過(guò)篩除去雜物，即得包膜型尿素緩釋肥料，包裝后妥善儲(chǔ)存。
實(shí)施實(shí)例2
稱取市售含水率為10%的膨潤(rùn)土 210g，加水168ml，此膨潤(rùn)土含水率為50% ；按照 20:1.5的質(zhì)量比例，將含水率為80%的沼渣200g與15g的草木灰混合均勻；將已配好的膨潤(rùn)土和沼渣草木灰混合物混合均勻即為包膜原料；按照尿素、沼渣草木灰混合物、膨潤(rùn)土三者23 21. 5 21的質(zhì)量比例，稱取230g市場(chǎng)上較為常見(jiàn)的顆粒直徑為2 4mm普通尿素， 將其與已配好包膜原料混合物充分混合，使混合物均勻黏著在尿素顆粒表面，包裹物于敞口干燥處放置，待水分自然風(fēng)干后，過(guò)篩除去雜物，即得包膜型尿素緩釋肥料，包裝以妥善儲(chǔ)存。
實(shí)施例3 包裹性尿素緩釋肥的緩釋實(shí)驗(yàn)
室內(nèi)緩釋實(shí)驗(yàn)在無(wú)加熱加壓的常溫條件下，原普通尿素全部釋放溶解只需9分鐘，本發(fā)明中包膜型尿素緩釋肥料中養(yǎng)分全部溶出需52小時(shí)。
田間緩釋實(shí)驗(yàn)養(yǎng)分釋放速度與土壤的水分、溫度以及種植作物相關(guān)，試驗(yàn)田土壤為自然水分條件，本發(fā)明包膜型尿素緩釋肥料養(yǎng)分釋放持續(xù)時(shí)間為120天到140天，比原普通尿素養(yǎng)分釋放時(shí)間延緩了兩倍以上。與施用原普通尿素相比，對(duì)小麥、玉米一次施肥即可使其產(chǎn)量提高10% 20%，肥料利用率提高了 20% 50%。
權(quán)利要求
1.一種包裹型尿素緩釋有機(jī)肥，由芯子和包膜組成，其特征在于包裹層是草木灰沼渣和膨潤(rùn)土的混合物，肥料芯子是易揮發(fā)的農(nóng)用化肥，農(nóng)用化肥草木灰沼渣膨潤(rùn)土 =20 23:21 21. 5:20 21。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的包裹型尿素緩釋有機(jī)肥，其特征在于易揮發(fā)農(nóng)用化肥為尿
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的包裹型尿素緩釋有機(jī)肥，其特征在于草木灰為多種草木灰混合物，其中向日葵草木灰含量為50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的包裹型尿素緩釋有機(jī)肥，其特征沼渣為畜禽糞便和秸稈的中溫厭氧發(fā)酵產(chǎn)物。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的包裹型尿素緩釋有機(jī)肥，其特征在于沼渣含水率為80%-90%。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的包裹型尿素緩釋有機(jī)肥，其特征在于沼渣與草木灰按20 1 1. 5的比例混合。
7.權(quán)利要求
1所述的包裹型尿素緩釋有機(jī)肥的制備方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行(1)前處理將草木灰粉碎過(guò)篩，得到60 120目顆粒，將含水率為80% 90%沼渣過(guò)篩得60目顆粒，并將沼渣與草木灰按20:1 1.5的比例，混合均勻；將膨潤(rùn)土加水?dāng)嚢杈鶆?，膨?rùn)土含水率為50%左右；(2)取顆粒直徑為2-4mm農(nóng)用化肥，按20 23 21 21. 5 20 21的質(zhì)量比例將其與沼渣草木灰混合物、膨潤(rùn)土三者充分混合，使尿素與沼渣草木灰混合物黏著在一起，在干燥處放置，待水分自然風(fēng)干后，過(guò)篩除去不能黏著的雜物，即得包膜型尿素緩釋有機(jī)肥料。
專利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種包裹型尿素緩釋有機(jī)肥及其制備方法，利用有機(jī)質(zhì)含量豐富的農(nóng)村有機(jī)固體廢物為原料，將草木灰和厭氧發(fā)酵產(chǎn)物沼渣通過(guò)膨潤(rùn)土的粘結(jié)性粘結(jié)在一起，按照比例混合均勻以包裹尿素，得到包裹型緩釋肥料。本發(fā)明生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單、成本較低，可就地取材，尤其適用于農(nóng)村家庭日常施肥，且肥料利用效率提高，節(jié)約肥料用量和農(nóng)民經(jīng)濟(jì)投入，對(duì)作物及其生長(zhǎng)環(huán)境無(wú)副作用，不會(huì)造成土壤板結(jié)。
文檔編號(hào)C05G5/00GKCN102424631SQ201110264855
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年9月8日
發(fā)明者馮輝, 寧平, 熊向峰, 瞿廣飛, 賈麗娟 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan