[发明专利]一种高吸水保水的小麦秸秆基新型缓控释肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及肥料领域，具体涉及一种高吸水保水的小麦秸秆基新型缓控释肥料，及其制备工艺。

背景技术

我国是农业生产大国，由此而产生大量的农作物秸秆，直接焚烧会引起严重的环境问题，如水土流失、荒漠化等。而将农作物秸秆在一定条件下，经热解得到生物质炭固体产物，利用农作物秸秆废弃物制备成的生物质炭在农业领域中可以实现广泛的应用。

谢丽华在其硕士学位论文《小麦秸秆基新型缓控释肥料的制备及其性能研究

》一文中，引入小麦秸秆和凹凸棒土来制备复合高吸水树脂，小麦秸秆通过羧甲基化改性，将丙烯酸单体接枝到改性秸秆骨架上，制备高吸水性树脂；凹凸棒粘土可以用来制备耐盐性高吸水树脂；将尿素和硼砂包埋于羧甲基化改性麦秆聚丙烯酸凹凸棒土复合高吸水树脂中，并以此作为包膜材料，以包埋有尿素的凹凸棒土和海藻酸钠凝胶颗粒为肥料内核。

本发明以硝酸铈铵为引发剂，以过硫酸铵为交联剂，衣康酸与丙烯酰胺接枝共聚制备了一种复合高吸水树脂，具有良好的保水能力，凹凸棒土的加入改善了高吸水树脂的抗盐性。膨润土能改善土壤的结构，提高土壤的保水抗旱、保肥增肥能力；同时，膨润土的加入也提高了高吸水树脂的吸水率、保水性能及热稳定性；将其与腐殖酸、沸石、芽孢杆菌复合制备得到一种土壤改良剂，可用于调节土壤酸碱度、缓冲土壤值，进而提高作物产量。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种高吸水保水的小麦秸秆基新型缓控释肥料及其制备工艺，依照该工艺制备的肥料具有良好的缓释性能、高吸水性高保水性。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

小麦秸秆40-45，尿素15-20，凹凸棒土6-10，海藻酸钠5-10，丙烯酸6-12，硼砂4-9，衣康酸4-7，丙烯酰胺3-5，硝酸铈铵2-5，过硫酸铵2-4，膨润土6-9，腐殖酸5-7，沸石3-6，芽孢杆菌2-5，NaOH溶液、氯化钙水溶液、蒸馏水适量。

一种高吸水保水的小麦秸秆基新型缓控释肥料的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：

a.将小麦秸秆经40-60℃烘干至恒重，粉碎筛分处理，收集直径为0.1-0.5mm的，1:10-30放入蒸馏水中，于60-70℃水浴加热4-8h，机械搅拌3-5h，过滤，在100-110℃烘干备用；

b.向衣康酸中1:3-5:15-20加入NaOH溶液、蒸馏水，搅拌均匀，加入丙烯酰胺、硝酸铈铵，搅拌1-2h后，得A液；将丙烯酸置于冰浴中，1:5-10加NaOH溶液部分中和后，与A液混合均匀，加入a中所得小麦秸秆、凹凸棒土、硼砂，在30-40℃下超声1-2h，通入氮气，加入过硫酸铵，持续搅拌，水浴加热至60-70℃反应3-5h，将所得样品于70-80℃干燥，研磨粉碎，待用；

c. 将膨润土与腐殖酸混合，1:10-15加入蒸馏水，搅拌均匀，调pH为8-9，加入沸石、芽孢杆菌，在30-40℃下超声振荡2-4h，冷冻干燥，研磨粉碎，过100-200目筛，待用；

d. 将尿素粉碎过40-100目筛，1:15-25加入海藻酸钠、蒸馏水，搅拌均匀，在20-30℃超声1-2h，1:6-10滴加到氯化钙水溶液中，搅拌10-30min，过滤、干燥得肥料内核，与b、c中所得物料混合后置于圆盘造粒机中，转动圆盘，在蒸馏水喷雾下，形成包膜层，待成型后停止造粒，在干燥箱中于40-50℃烘干至恒重，得到一种缓释肥料。

步骤b中所述凹凸棒土，在60-70℃盐酸溶液中浸泡处理1-2h，用蒸馏水洗涤至pH=6-7，100-110℃干燥备用；步骤b中所述NaOH水溶液浓度为5-8 mol/L；步骤d中所述氯化钙水溶液浓度为5-10%。

本发明的反应机理如下：

（1）本发明以硝酸铈铵为引发剂，以过硫酸铵为交联剂，衣康酸与丙烯酰胺接枝共聚制备了一种复合高吸水树脂，具有良好的保水能力，凹凸棒土的加入改善了高吸水树脂的抗盐性。

（2）膨润土能改善土壤的结构，提高土壤的保水抗旱、保肥增肥能力；同时，膨润土的加入也提高了高吸水树脂的吸水率、保水性能及热稳定性；将其与腐殖酸、沸石、芽孢杆菌复合制备得到一种土壤改良剂，可用于调节土壤酸碱度、缓冲土壤值，进而提高作物产量。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例

一种高吸水保水的小麦秸秆基新型缓控释肥料，由下述重量份(g)的原料制得：