[发明专利]多营养元素高分子缓控释硫肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化学领域，具体而言，本发明涉及一种多营养元素高分子缓控释硫肥及其制备方法。

背景技术

在农作物生长过程中，硫是仅次于氮、磷、钾三大矿物质元素的第四种元素。硫的主要作用有：①硫是植物体内半胱氨酸、胱氨酸和蛋氨酸三种含硫氨基酸的组成成分，决定植物体内蛋白质的数量、质量和功能，影响细胞原生质的结构特征、植物的抗寒和抗旱性以及作物产品质量等。硫与植物体叶绿素的合成，以及其它一些重要代谢高分子化合物，如酶、辅酶A、维生素H和维生素B的合成有关。②硫在细胞内许多重要的代谢过程中均起到重要作用。如：在光合作用及氧化物如亚硝酸根的还原中起电子转移作用；在生物固氮中，促进氮代谢和糖分供应，有利于根瘤菌和自生固氮菌的固氮作用。在养分吸收中，硫通过拮抗或协助作用影响植物中其它元素的吸收。③某些植物的芳香、刺激性气味及毒素等与含硫化合物有关。硫在某种程度上可使得植物起到自身保护、免遭病虫及食草动物侵害的作用。据报道，植物体内的谷胱甘肽、非蛋白巯基可能是植物消除重金属镉胁迫的主要成份之一。这些组分的特点之一都含有硫，所以硫还具备解毒机理。

硫对于植物的生长发育、代谢过程必不可少。但是，由于农业的高度集约化、单位面积移去大量的营养元素以及不断增加的高浓度无硫化肥施用等问题，土壤缺硫的现象日趋严重，施加硫肥已迫在眉睫。根据一系列在施用氮肥的基础上配施硫肥的最新实际应用试验结果表明，含硫肥料不仅可以促进增产、改良土壤质量、保护植物健康、提高农产品品质，而且还可以提高其它营养元素的利用率。

现有的常用含硫肥料有硫酸铵、硫酸钾、硫酸镁钾、普钙等。但是，这些含硫肥料中的硫元素利用率不高，再结合农业生产的实际需求与环境保护的需要，人们开始不断研制含硫较高的环保性肥料。目前，选用硫作为涂布材料制备缓效肥料的很多，其中又以涂硫尿素最为普遍。但是，涂硫尿素存在颗粒表面的涂层容易脱落和所加密封剂和调理剂不能被植物吸收等缺陷。

因此，现有的含硫肥料有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种多营养元素高分子缓控释硫肥及其制备方法，该多营养元素高分子缓控释硫肥中的硫元素具有较高的利用率。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种多营养元素高分子缓控释硫肥，该多营养元素高分子缓控释硫肥具有下式所示的结构：

其中，m=1～4，n=100～210。

根据本发明实施例的多营养元素高分子缓控释硫肥中的硫元素以C=S双键的结构存在，处于这种结构的硫元素在植物生长过程中更容易转变为胱氨酸或半胱氨酸而被植物所吸收，成为植物有机体不可或缺的蛋白质组分，因此使得硫元素的利用率更高，同时硫、氮、磷、钾四种营养元素通过化学键牢固的连接在同一高分子链上，使得该肥料具有优异的缓控释性能，并且使得淋溶损失得以降低，因而可以大幅度提高肥料的利用率，另外，将该肥料施入土壤后，肥料聚合物逐步水解，最终降解为小分子的营养物质，不断被植物吸收、利用，既不会产生烧苗现象，也不会给土壤留下不能吸收的有害物质，因此可以作为一种绿色环保的新型肥料而使用。

另外，根据本发明上述实施例的多营养元素高分子缓控释硫肥还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述多营养元素高分子缓控释硫肥中硫、氮、磷、钾的含量为：24～30wt%的硫；21～27wt%的氮；以P₂O₅计，磷的含量为13～27wt%；以及以K₂O计，钾的含量为9～18wt%。

在本发明的一些实施例中，所述多营养元素高分子缓控释硫肥的平均分子量为52800～55440。

在本发明的另一个方面，本发明提出了一种制备上述多营养元素高分子缓控释硫肥的方法，该方法包括：

（1）将甲醛与硫脲在pH值为8～10、温度为30～35摄氏度的条件下反应3小时，然后将反应温度升高至80～90摄氏度，继续反应20～30分钟；

（2）向步骤（1）中所得到的反应产物中加入磷酸钾盐继续反应180～270分钟，以便获得所述多营养元素高分子缓控释硫肥。

根据本发明实施例的制备多营养元素高分子缓控释硫肥的方法可以有效制备上述多营养元素高分子缓控释硫肥。

另外，根据本发明上述实施例的制备多营养元素高分子缓控释硫肥的方法还可以具有如下附加的技术特征：