[发明专利]一种保水、保肥的缓释肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种肥料技术领域，特别涉及一种保水、保肥的缓释肥及其制备方法。 

背景技术

农业生产中保水、保肥是一个非常重要的问题。我国是一个水资源相对贫乏的国家，人均水资源占有量 2220 m³，约为世界人均水资源占有量的 1/4，居世界第 121 位（按 1997 年人口统计）。在空间分布上，南北、东西分布差异比较大；在时间分布上，降水有限而且年际和年内分布不均。因此，无论是灌区还是旱作区，节约灌溉水与充分利用降雨同样重要，其共同点都是要以有限的用水量获取最大或最佳的产量水平，即作物产量和水分利用效率达到协调统一，这也是当代节水农业解决的中心问题。农业生产实践表明，由于肥料性质与土壤环境条件的综合影响，肥料利用率低是化肥使用上普遍存在的问题。目前我国化肥的当季利用率较低：氮为 30%～35%，磷为10%～20%，钾为 30%～35%。其中氮的损失特别严重，不仅造成了直接的经济损失，而且部分地区因施肥不当已引起环境污染，出现地表富营养化、地下水和蔬菜中硝态氮含量超标、氧化亚氮排放量增加等问题。因此，提高化肥利用率，减少因施肥而造成的污染，发展可持续高效农业已成为世界共同关注的问题。肥料施用中长期困扰的问题是如何保控制养分的释放，维持根际足够的养分浓度以满足植物生长的需要，并使养分的损失降到最低限度。当今应用最广的缓释肥料是以非亲水性高分子材料包膜肥料，特别是以热塑性高分子材料为包膜的肥料，虽然能够很好达到缓释和控释的要求，但这种肥料不仅价格昂贵，而且包膜材料在土壤中降解缓慢，带来严重的环境污染问题，不符合可持续发展的要求。 

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术不足而提供了一种保水、保肥的缓释肥及其制备方法。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种保水、保肥的缓释肥，其特征在于：包括磷酯化羟乙基纤维素、接枝后的聚乙烯醇丁烯二酸单酯铵盐和基肥，其中所述磷酯化羟乙基纤维素的重量为保水、保肥的缓释肥总重量的5%-10%，所述接枝后的聚乙烯醇丁烯二酸单酯铵盐重量为保水、保肥的缓释肥总重量的5%-10%，所述基肥的重量为保水、保肥的缓释肥总重量的80%～90%。 

进一步，羟乙基纤维素和磷酸进行磷脂且磷脂化率为5%～10%；醋酸乙烯酯聚合后，进行醇解，然后进行顺丁烯二酸酐单酯化接枝和铵盐化，且接枝率为1%～2%；将磷脂化羟乙基纤维素、接枝后的聚乙烯醇丁烯二酸单酯铵盐和基肥进行复混或包覆。 

进一步，所述磷酯化羟乙基纤维素按照以下方法制备：将纤维素短绒浸泡于30%碱液中，0.5h后取出压榨，压榨到含碱水比例达1∶2.8，进行粉碎，粉碎的碱纤维素投入到反应釜中，用氮气置换空气，送入冷却的环氧乙烷，反应釜冷却保持25℃反应2h，得到羟乙基纤维素粗品，粗品用酒精溶剂洗涤，加入乙酸中和至PH=6～7，产品再用水洗，脱水、干燥、粉碎，进而投入反应釜，加入浓磷酸,加入量为按产品重量的5%～10%，保持在60～80℃，进行酯化，反应2h，脱水、干燥，得到磷酯化羟乙基纤维素。 

进一步，所述接枝后的聚乙烯醇丁烯二酸单酯铵盐按照一下流程制备：配制6%KOH的乙醇溶液，保持在25℃左右条件下，缓慢加入25%醋酸乙烯酯溶液，加入0.1%～0.6%的偶氮二异丁腈引发剂，滴加过程中不断搅拌，防止有凝胶生成，滴加完毕，保持温度反应2h，冷却、过滤，得到白色或淡黄色固体，固体在反应釜中用5～10%NaOH的甲醇溶液醇解，用醋酸中和至PH=6～7，用70%的乙醇洗涤，过滤后的产品干燥后加入顺丁烯二酸酐，加入量约为重量的3～5%，保持温度在80℃左右进行酯化接枝，然后加入8%的碳酸氢铵进行铵盐化，干燥、粉碎，得到接枝后的聚乙烯醇顺丁烯二酸单酯铵盐。 

该发明有益效果是：有对水肥保存和储备功能，在土壤或肥料中加入保剂和肥料复合一体化保水缓释肥，可以有效的降低肥料中的氨挥发量。土壤含水量不同，氨挥发量也不同，总体来讲加入相同量的保剂和肥料复合一体化保水缓释肥，土壤含水量在最大持水量 100%时的氨挥发量均低于土壤含水量在最大持水量 75%的氨挥发量。氮、磷、钾素的累计淋失量随培养时间和淋溶次数的增加呈明显增加趋势；在土壤中加入保剂和肥料复合一体化保水缓释肥可以有效的减少氮、磷、钾素的淋失，本材料在土壤中对有效肥料存在浓度梯度，具有控制平衡离子交换的能力，从而达到缓释的目的；材料本身具有的肥料成分在土壤微生物群的作用下能够缓慢的降解和释放肥料，提高土壤的含肥量，达到增效和增产的目的。