[发明专利]一种复合树脂基缓控释肥料的制备方法

说明书

本发明涉及一种复合树脂基缓控释肥料的制备方法，属于农用材料技术领域。本发明以聚乳酸为原料，制备一种复合树脂基缓控释肥料，聚乳酸是使用可再生的植物资源所提出的淀粉原料制成，淀粉原料经由发酵过程制成乳酸，再通过化学合成转换成聚乳酸，其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，并且聚乳酸作为肥料掩埋在土壤里降解，产生的二氧化碳可以直接进入土壤有机质或被植物吸收，聚乳酸具有优良的抑菌及抗霉特性，可以有效提高肥料的抗菌性能，聚乳酸可以在肥料表面形成一层聚乳酸薄膜，能有效调控肥料养分的释放速率，达到缓释和控释的效果，从而实现营养元素供应与作物需求基本同步。

技术领域

本发明涉及一种复合树脂基缓控释肥料的制备方法，属于农用材料技术领域。

背景技术

与人类和动物类似，植物也需要养分来促进其生长和发育。植物通常从空气（通过叶子）和水（通过根）中获得养分，有相关数据显示，30-50％的农作物产量增加是由于化肥的使用。缓控释肥料作为一种新兴肥料，在提高肥料利用率、增加农作物产量上有绝对的优势。目前聚合物包膜型缓控释肥料是缓控释肥料中重要的一种类型。但通常合成的聚合物材料在土壤中的生物降解能力差，施入土壤后很长一段时间仍然存在于土壤中，容易对环境造成二次污染，且相较于传统肥料大多聚合物价格昂贵，不利于商业化。因此，选择一种成本低廉、可降解无污染、具有缓释性能的包膜材料成为包膜型缓控释肥料的重要突破口。随着现代农业的发展，不同的农业工艺相继出现，对缓控释肥料提出了更多的要求，新型缓控释肥料的需求日益明显。

缓控释肥料是缓释肥料和控释肥料的统称，国际上一般不做特定的区分。广义地来讲缓控释肥料是指通过物理、化学、生物等方式，使肥料中的养分释放模式满足植物生长周期营养需求的一种新型高级肥料。狭义上的缓释肥料和控释肥料在定义上又各有不同。国际肥料工业协会认为脲醛类肥料归属于缓释肥料，而包膜肥料属于典型的控释肥料。通常狭义上的“缓释”是指肥料中营养的释放速率比较缓慢，可以推迟养分的释放，延长肥料的使用寿命。而控释肥料是缓释肥料的高级表现形式，在缓释肥料的基础上加大了对肥料养分释放速率的调控。控释肥料通过各种方法提前定制了养分在植物生长周期的释放模式，使其符合植物吸收养分的规律，从而显著地提高肥效，降低肥料的损失。

根据养分元素种类的差异，将缓控释肥料分为单一型和多元型。单一型肥料，顾名思义，只含有某一种特定的养分。而多元型肥料包含两种或两种以上养分，相比于单一型肥料其养分含量较高，但各种养分之间的配比在制备过程中就已固定。

按照养分溶解方式的不同，可将缓控释肥料分为（1）物理障碍性因素控制的水溶性肥料，如包膜颗粒肥料和基质复合肥料；（2）微溶性有机氮化合物，如生物降解或化学降解的微溶有机氮化合物；（3）微溶性的无机化合物，通常为金属磷铵盐，酸化磷酸盐等。

目前较为普遍的分类是按照不同的养分释放机理，将缓控释肥料分为物理阻碍型、化学型以及生物化学型3大类。

物理包膜型缓控释肥料是一种通过喷涂、加热等物理方法形成的一种具有“核壳结构”的肥料。这类肥料通常将尿素等高浓度水溶性养分作为内核，在内核表面包裹上一层或若干层具有缓控释性能的、可成膜的材料，从而减缓水分向养分内核的渗透速率，达到缓释的效果。包膜肥的缓控释性能主要取决于外层包膜材料的性质。通过对包膜材料的修饰和改造，可以调控养分内核的释放速率，由此可见包膜材料的选择是实现养分的控制释放的关键问题。常见的两类包膜材料是无机材料和有机材料。

化学型缓控释肥料的制备方法可分为化学合成法和其他化学法。化学合成型缓控释肥料是采用缩聚、聚合、加成等化学方法，使传统肥料与聚合物反应，形成的肥料依靠聚合物的降解达到对养分的调控释放。这类肥料的典型代表是脲

醛类缓控释肥料。除此之外，还可以通过热法、湿法、冷却、熔融等简单的化学方法制备缓控释肥料，如无机聚磷酸盐类肥料。