[发明专利]一种环保包膜肥料及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及缓控释肥技术领域，特别是涉及一种环保包膜肥料及其制备方法。

背景技术

化肥在农业生产中占有具要的作用，联合国粮农组织结论：20世纪世界粮食增产的40% - 60%来自于肥料的贡献。世界研究资料统计表明，发达国家氮肥利用率为40%-60%，磷肥为10%-20%，钾肥为40%-60%。我国研究表明，氮肥利用率平均为30%-40%，磷肥为10%-25%，钾肥为35%-60%。平均计算，施入土壤的常规化肥有45%的氮素通过不同途径损失。降低化肥损失，提高化肥资源利用率，减轻或免除肥料污染已引起了世界各国的重视。减轻化肥污染可通过降低化肥施用量来降低化肥损失到环境中的总量，但是这种措施对于人口增长迅速、粮食需求压力大的发展中国家难以采用。其次，降低化肥损失可通过推广平衡施肥，测土配方施肥和使用农艺措施加强农田养分管理，提高化肥使用效率，然而，这些技术推广难度大，局限性多，尤其是对土地分散经营模式的中国往往不是很奏效。肥料发展和使用的历史充分证明，对肥料本身进行技术改造和创新是提高化肥利用率切实可行的途径。通过肥料技术改造和创新，改造现有常规肥料和研制新型肥料是提高肥料利用率、减少肥料损失的重点，其中缓/控释肥料较早地引起了研究人员的注意。缓释肥料的优点是利用率高，养分损失少，环境友好。在各种缓控释肥料中，聚合物包膜控释肥又以养分精确控制释放而更宜满足作物生长期的养分需求，因此，近年来聚合物包膜控释肥的发展速度非常快。

目前的缓/控释肥料应用主要在经济作物和高尔夫球场，限制其在农业上广泛应用的主要制约因素为:一是缓/控释肥料成本高，主要是缓腔释材料价格高，制备工艺复杂；二是包膜设备规模小，费用高；三是目前的包膜材料基本以树脂为主，这种材料进入土壤很难降解，降解周期30-50年，连年施用将对土壤造成污染；四是目前的缓/控释肥料大部分都是单质型，以氮为主进行包膜，而忽略磷钾的缓释。上世纪九十年代以来，一些日本公司相继开发出了聚烯烃包膜肥料并实现产业化，而且陆续有一批包膜控释肥制造的专利公开，如JP 2002-234790,   CN 1749220A,  JP 2004-217434,   JP 2000-185991。从这些国外释放材料配比可以看出，包膜层物质均含有聚烯烃，我国也有此类专利，如公开号CN 101462907A的包裹材料为聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯。上述各控释肥料存在的主要缺点是：生产中使用的有些有机溶剂如苯、二甲苯及卤代烃有剧毒，甚至国内外现已禁用。因此，对生产设备的密封性要求非常高，从而增加了设备投入成本。此外，控释肥的聚合物残膜在土壤中降解所需附间很长，易造成对土壤的二次污染。

除此之外，包膜肥料的膜容易在包装、运输、使用时受到机械损坏，这样将失去对肥料的缓释性。

如公开号CN 101891543 A的“一种颗粒状复合肥的制备方法”用氯化钙交联海藻酸钠，由于其固态反应交联控制不均匀，导致其初期释放速度过快，其中5天内尿素的释放量高达92.8%，其他两种肥料磷和钾的5天内释放量也接近70%和80%。

另外，肥料和水是制约农业生产发展的两大因素，如何提高水资源和肥料的利用率是至关重要的。由于我国大部地区降雨比较集中( 4- 9 月) , 而且具有雨量大、历时短的特点, 这使得栽培的农作物在旱季( 10- 3月) 水资源缺乏, 而在雨季水份利用率不高, 肥料中养份流失严重。高吸水性树脂也称超强吸水性聚合物(Superabsorbent Polymer，简写为SAP )，能够在较短时间内吸收大量的水，并且在加压下也能保持。高吸水性树脂的主要用途之一就是用于农业和园艺上来提高水的利用率。并且，施入土中后，它还具有改善土壤的通气性、稳定性和防止土壤退化等功能。缓释肥料和超强吸水剂的最优化组合可以改善植物的营养状况、减少水溶性肥料对环境的副作用、降低水分蒸发速率和减少灌溉频率。

发明内容

本发明目的是克服现有技术的不足，提供一种环保包膜复合肥及其制备方法。

本发明环保包膜肥料，由化肥颗粒、包裹在所述化肥颗粒表面的控释包膜及保护层组成，所述控释包膜的构成材料包含多醛基多糖和蛋白，所述保护层的构成材料包含高吸水性树脂。

所述化肥颗粒可以包含氮磷钾中任意一种肥料，也可以是其中任意两种或三种的复合肥。