[发明专利]一种离子交换型水肥复合控释剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种离子交换型水肥复合控释剂及其制备方法，采用以下组分及重量百分比含量的原料制备得到：羧甲基纤维素钾25～30、磷酸钾5～10、磷酸氢二铵5～10、乙二胺四乙酸二钾5～10、壳聚糖25～45、硅藻土3～5、丁烷四羧酸1～3，余量为助剂。与现有技术相比，本发明具有优异的离子螯合交换效果，能够控制芯层内部营养离子的释放速率，尤其是钾的离子释放速率，同时还具有修复固定土壤、水肥中铁、钙、镁等离子的作用，从而达到既具有缓释又具有离子集聚修复的功能，应用于水肥释放速率控制要求高的体系，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及农业生产技术领域，尤其是涉及一种离子交换型水肥复合控释剂及其制备方法。

背景技术

在我国城市化建设快速推进过程中，农业用地日趋紧张，因此发展高产、优质的设施农业，成为调整农业结构、实现农民增收的有效方法，对于提升我国农业国际竞争力亦具有重大战略意义。相对于土壤来说，基质更疏松，故透水、透气、增温等性能好，但是保水保肥能力就变差了，导致无土栽培水肥需要量大、浪费严重同时污染环境。基于该现状，急需开发环境友好的水肥复合型控释剂，以有效保水保肥，从而充分发挥作物的增产潜力。

有关水肥控释剂的研究已有半个多世纪的历史，目前美国、日本、德国、荷兰等发达国家在这一领域理论研究和应用技术发展最快、成熟度最高。美国ADM公司利用二聚环戊二烯和丙三醇共聚的热固性树脂为包膜材料，成功制作出聚合物包膜肥料控释剂，并实现了其工业化生产。日本利用乙烯和乙酸乙烯酯共聚物作为包膜材料，通过调整组分的比例来调节膜的渗透性，进而按照作物的需肥规律来控制肥料养分的释放。我国也有开展热塑性树脂、热固性树脂、硫包膜、硫加树脂包膜等水肥控释剂的研究，但由于起步较晚，相关研究和产业化方面与国外差距较大。

中国专利一种储水肥料的制造方法(ZL 200910192861.3)，将生产储水肥料所使用的肥料与填充料、其它原料按比例在预处理器中进行混合，将储水材料制备成储水材料混合物；将混合物加入夹心挤出机在一定温度和压力条件下挤出多种形状的夹心挤出物，将挤出物切割成颗粒，经烘干冷却筛分后即为成品。利用材料进行简单的挤压成型的方法，制备得到水肥材料，主要用于储水处理，有效的保持了水肥水分。但该专利存在营养成分损失过快，难以达到有效的控释，并且储水肥料的强度过低，吸水后基本粉化。

中国专利一种储水肥料的制造方法及产品(ZL 200910192860.9)，将生产储水肥料所使用的储水材料在预处理器中进行混合，将储水肥料的颗粒在静电植绒机中混合涂布后植入储水材料，制备成储水肥料；但该专利只有储水功能，而对于营养成分并无控释的性能。

中国专利一种生物复合土壤改良剂及其制备方法(CN 201710272280.5)，该土壤改良剂中尿素含量为5％-20％，磷酸二氢铵含量5％-20％，菌根菌含量1％-4％，余量为活性褐煤；其制备方法为：1、将活性褐煤破碎至宽筛分颗粒；2、制备尿素饱和溶液；3、制备磷酸二氢铵饱和溶液；4、将活性褐煤颗粒与尿素饱和溶液和磷酸二氢铵饱和溶液混合搅拌均匀；5、将搅拌均匀的混合物在常温下通风烘干；6、将烘干混合物与菌根菌搅拌混合均匀，获得生物复合土壤改良剂；7、将生物复合土壤改良剂密封包装；该专利用生物菌种进行制备二次营养成分，但营养成分的稳定性，尤其是对于植物营养成分的难以得到保持，并且还会出现菌种影响植物生产等问题。

中国专利一种土壤改良用活性褐煤及其制备方法(CN 201611260090.3)，该褐煤的碘值：200～290mg/g，堆积密度：450～520kg/m3，pH值：6～9，大孔比率：90～95％，粒度：Dmax0.8mm，其制备方法为：首先褐煤原煤的破碎与筛分，然后将破碎筛分后的颗粒送入滚筒式反应器内进行活化处理，随后冷却降温，最后进行密封包装，但该专利存在改性剂存在着颜色以及营养成分不够等问题，同时由于本身采用褐煤进行制备改性剂，粒径大，且堆积密度高，且褐煤中其他离子存在导致离子交换复杂，不可控，在高效的离子交换体系中难以应用。

发明内容