[发明专利]一种适合水肥一体化的缓释肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于农作物的肥料领域，更确切的说是涉及一种适合于现代农业的水肥一体化的缓释肥料。

背景技术

随着我国人口的不断增加，粮食需求也不断增加，为了解决粮食问题，大力发展现代农业是一重要措施。化肥在农业中起着非常重要的作用，现在的化肥在使用中主要存在的问题为施用量大，利用率低，和对土壤造成污染。我国水资源严重缺乏，农业用水量占总用水量的61.9%，每年农业用水缺口非常大，干旱缺水已成为威胁粮食安全、制约农业可持续发展的主要限制因素之一。在这种紧迫形式下，我国农业发展方向需转变为合理利用资源的集约型生产，水肥一体化技术是现代农业发展的必然选择。因此，研究能适合现代农业水肥一体化，提高化肥利用率，降低化肥用量，减轻环境负担的新型化肥是目前的重点。

目前解决这两个方面问题的主要为新型化肥——水溶肥和缓释控释肥。水溶肥能溶解在水中，随水一起灌溉中达到施肥目的，适合现代农业，但是水溶肥释放速度快，植物在一定时间内对养分的吸收有限，导致了水溶肥的浪费，降低了利用率；缓释控释肥能缓慢的释放肥料，其肥料养分的释放速率与植物生长周期相适应，利用率高，且节省了人力，减少了时间。但是目前的缓释控释肥均为较大颗粒，施肥方式均为人工或机械方式，未能溶解在水中，不能随水一起灌溉中达到施肥的目的，浪费了人力资源和时间。

中国专利公开号CN1321623A公开了一种缓释氮肥组合物及其制备方法，该缓释氮肥是将熔融的氮肥用油相，乳化剂及助乳剂包覆成数微米的油包氮肥。该缓释氮肥是将油相及乳化剂混合熔融，再与氮肥发生包覆，形成W/O型微胶囊颗粒，由于石蜡是难溶于水的物质，对氮肥微胶囊包膜致密性很好，使氮肥在前期很难被释放出来，后期释放速率过大，植物无法均匀吸收，植物对肥料利用率低。

中国专利公开号CN101717301A公开了一种胶囊型微生物肥料及制备方法。该方案是将生物菌作为芯材，将其进行微胶囊化，但其中所得湿、干胶囊的粒径分别为2.40-3.50mm和0.8-1.5mm。该微生物肥虽将肥料胶囊化，达到了缓释的效果，但其制备方法是将单体囊材与肥料混合，使囊材对肥料进行充分的吸附包覆，且粒径较大，不能有效分散在水中形成水溶性悬浮液，对水肥一体化的应用有较大局限。

中国专利公开号CN102503663A公开了一种微胶囊有机肥的制备方法。将烘干后的粉煤灰和抗菌剂、尿素、磷酸一铵和氯化钾通过球磨机和震动筛，得到10~50目的混合物；混合物浸渍在偶联剂中，再烘干，制得有机化肥母料；将有机化肥母料与褐藻酸钠水溶液混合，再在褐藻酸钠水溶液中添加含钙离子的溶液和乳化剂，即制得微胶囊有机化肥。该微胶囊有机肥只是简单的油包水W/O型，所形成的微胶囊不是很稳定，缓释效果不是很好，且颗粒比较大，不能有效分散在水中形成水溶性悬浮液，不适用于水肥一体化。

根据上述，我国目前的微胶囊颗粒均比较大，虽能达到缓释控制的目的，但却不适合现代农业水肥一体化，施肥过程中浪费了大量人力和时间，增大了水的用量。因此，为了适应现代农业的发展，需进一步开发既能适合于现代农业水肥一体化，又能达到缓释控释的新型肥料。

发明内容

为了解决上述的不足和缺陷，本发明提出了一种适合水肥一体化的缓释肥。该缓释肥为纳米胶囊肥，粒度小，溶解在水中能形成胶体溶液，可随水一起灌溉；且利用缓溶性成膜聚合物对其进行微胶囊化，可达到缓释控制的目的，一次性施肥，省时省工省肥省水；该肥料中所用的囊材为缓溶性的材料，在土壤中缓慢溶解后，肥料缓慢释放出来，达到缓释效果。

本发明进一步提出了一种适合水肥一体化的缓释肥的制备方法。该制备方法是利用W/O/W复乳溶剂蒸发法，将水溶性营养物质溶解在水中，缓溶性成膜聚合物作为囊材溶解在低沸点的有机溶剂中，将营养物质溶液加入至缓溶性成膜聚合物囊材有机溶剂中，通过超声震荡，使其充分混合，形成细小的油包水W/O型微乳液，再加入保护性胶体水溶性，充分分散，形成水包油保水W/O/W型复相乳液，再通过溶剂蒸发，使缓溶性成膜聚合物囊材中溶剂蒸发掉，对营养成分进行包裹，形成纳米胶囊，得到适合现代农业的缓释肥。该缓释肥由缓溶性成膜聚合物包覆，且为粒径≤80nm，能快速分散在水中，形成胶体溶液，与水一起施入土壤中。随着缓溶性成膜聚合物的缓慢溶解，肥料缓慢释放，达到缓释控释的目的。