[发明专利]一种基于层层自组装微球的土壤调理剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种基于层层自组装微球的土壤调理剂的制备方法，包括球形碳酸钙微粒的制备、海藻酸钾/壳聚糖/异丙基丙烯酰胺微球的制备、含有土壤调理剂的微球的制备等步骤。与现有技术相比，本发明利用模板内物质和壁材料的材料对土壤的酸碱度敏感程度，释放囊内物质，起到缓释的作用，适应作物的生长周期。同时提高土壤孔隙度，疏松土壤，并且无需额外加入交联剂。

技术领域

本发明涉及一种土壤调理剂的制备方法，尤其是涉及一种基于层层自组装微球的土壤调理剂的制备方法。

背景技术

土壤调理剂是由农用保水剂及富含有机质、腐殖酸的天然泥炭或其他有机物为主要原料，辅以生物活性成分及营养元素组成，经科学工艺加工而成的产品，有极其显著的“保水、增肥、透气”三大土壤调理性能。

微球是通过成膜物质将囊内空间与其外部空间隔离开而形成的具有特定几何形状的物质，其形状以球形为主，以及各种不规则形状。微球的内部可以是填充的，也可以是中空的。微球的囊壁通常由天然或合成的高分子材料或无机材料组成，囊壁的厚度一般在几纳米至几微米之间。微球的囊壁将囊内外空间隔离，若将物质包裹在囊内，物质本身的物理化学、生物学性能则不会受到影响，同时又对被包裹的物质起到保护作用，将其与外界隔离。囊壁具备的阻隔和渗透调节性能，可以降低或调控包埋物质的释放速率，从而起到缓释和控制释放的作用。广泛应用于化工、生物医药、食品、化妆品等多种领域，对于土壤调节剂方向的研究很少，最近微球材料多选用海藻酸盐和壳聚糖这些天然高分子，分解后无二次污染产生，且其经自然降解后的单糖可作为碳源直接被吸收，显示良好的无毒可降解性、生物相容性，是环境友好型材料。作为土壤理化性质的改良具有独特的优势。

中国专利CN106588445A公开了盐碱地专用的海藻微生物土壤调理剂。但是该专利仅侧重于利用各种具有营养成分混合起来构成土壤调理剂，调节机制单一。中国专利CN107652977A采用油相分离法制备，发明采用核壳结构达到负载调理成分且缓慢释放，并具有温敏、湿敏和pH敏感等智能性，有利于进一步提升调理剂的调理效果和调理效率。但该过程成本高，需消耗大量凝聚剂，产品中易含大量的化学物质，而层层组装技术与模板法相结合制备微球能够对胶囊的形态、尺寸、囊壁组成、壁厚、结构、通透性能以及表面功能进行调控。这种方法具有来源广泛、操作方法简单、成本低廉等优点，对微球的制备和应用是个巨大的突破。但层层自组装中多使用交联剂如戊二醛或者京尼平，它们的使用限制了作为土壤调理剂无毒或者低廉的要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于层层自组装微球的土壤调理剂的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于层层自组装微球的土壤调理剂的制备方法，采用以下步骤：

(1)将0.05～0.1wt％的羧甲基纤维素加入氯化钙水溶液中，升温20～80℃搅拌后加入碳酸钠水溶液继续搅拌1h，然后进行冷冻干燥，制备得到碳酸钙球；

(2)将海藻酸盐、壳聚糖分别溶于含有乙酸的水溶液中，具体来说，确称取25～50mg壳聚糖溶解到一定量的0.3～0.6M氯化钠溶液中,并按照体积比(0.1％)计算后加入25ul冰醋酸且搁置过夜。用1.0M氢拿化钠溶液调节pH值为4.1～5.10,待用；海藻酸钾溶液:称取25～50mg海藻酸钠溶解于0.1M氯化钠溶液且搁置过夜。用0.1M柠檬酸溶液调节pH值为4.1～5.10。以上述制备的碳酸钙微粒为核材、壳聚糖和海藻酸钾为囊壁材料组装得到8层微球；