[发明专利]一种基质性控释肥料

说明书

技术领域

本发明涉及控释肥料，具体地说是一种基质性控释肥料，其成分包括控释材料的控释剂、固化剂及肥料，其营养成分可以是氮、磷、钾及其它需要控制释放的营养成分，包括絮凝剂(凝固剂)。

背景技术

目前，提高肥料利用率已是各国在肥料领域的研究热点，现有肥料由于自身化学性质的影响，使得其利用率低、肥效期短。为能很好的解决这一问题，国际上先后研究开发出了缓释氮素肥料(脲醛类)、包膜肥料(控释肥等)及稳定性肥料(含有抑制剂的肥料)，以包膜类肥料利用率最高。但是由于包膜材料和工艺的限制，使该种肥料成本过高，其中Nutricote和Osmocote为≥1600美元/吨，影响了这类肥料在农业生产中的应用。另外，该类肥料效果最好的都是用树脂等材料包膜，这类材料一方面需高挥发性的有机溶剂溶解后才能使用，一方面溶剂加大了肥料的成本，同时还易造成火灾，且另一方面对工艺条件要求非常严格，需要在密闭条件下进行，对设备要求严格。再者，这种包膜材料在土壤中不易降解，应用后易造成土壤的二次污染。包膜肥料的这些问题限制了它在农业生产中的大量推广应用。到目前为止，这种肥料只能用于高档花卉和草坪；脲醛类的肥料由于分子量过大，需在微生物的作用下降解才能释放出养分，营养释放过于均衡，不能满足作物生长高峰期对养分的需求，因此，在农业生产中往往造成作物生长量不够而减产；稳定性肥料目前是长效肥的主流，但它无法控制养分释放，常因土壤中肥料的渗透压较高造成烧苗。为解决上述各类肥料存在的问题，使缓释肥料能更有效地应用到农业生产中，本专利另辟蹊径，通过构建网络状的框架控释体，替代包膜，应用亲水性材料替代树脂材料，从而解决了树脂包膜中存在的工艺复杂、成本高、二次污染的问题，使肥料达到适合于农业生产的需求。

发明内容

本发明是要克服现有包膜肥料中存在的成本高，二次污染及不能很好地应用到农业生产中的问题，提供一种具有低加工成本、长效并养分的释放与作物生长需求相协调、控释材料无二次累积污染、易加工制造的新型控释肥。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基质性控释肥料，由控释材料、速溶性大量元素N、P、K肥料及絮凝剂组成，

控释材料包括控释剂和固化剂，用水作为溶剂，其中控释剂为聚乙烯醇，固化剂为聚丙烯酸钠和氢氧化钙，控释剂与固化剂各成分的重量比，即聚乙烯醇∶聚丙烯酸钠∶氢氧化钙∶水＝2.0-3.0∶0.2-0.35∶0.2-0.35∶97.6-96.3；

絮凝剂为腐殖酸，其与肥料的重量比为8-12∶92-88；

控释材料及水在最终产品基质性控释肥料中的重量百分含量为8-12％。

所述聚乙烯醇分子量为0.3×10⁵-1.5×10⁵；聚丙烯酸钠的分子量为3×10⁷-4×10⁸，固含量≥40％；腐殖酸细度80-200目，活性腐殖酸含量≥35％。

所述速溶性大量元素N、P、K肥料，即氮、磷、钾营养元素。

其加工过程为：由控释剂与固化剂组合而成控释材料，并与絮凝剂一同使用加工此类控释肥料。控释剂为聚乙烯醇，分子量要求(0.3×10⁵-1.5×10⁵)：制成2.5％-4.0％的溶液；液体固化剂由聚丙烯酸钠(分子量≥3×10⁷，固含量≥40％)与Ca(OH)₂组成，将上述两种材料以1∶1混合，制成2％-3％溶液。絮凝剂为粉状用于增强固化效果，是由腐殖酸构成(腐殖酸含量≥50％)。

将控释剂与固化剂按7-10∶1混合反应后即制成控释材料。将肥料粉碎后与控释材料按比例配合，比例为肥料量的8％-12％，并在造粒时于造粒器(园盘或转股筒)加入控释材料，即按每生产一吨肥料加入80-120kg。经过成粒过程使控释材料将养分分层包裹，形成具有网络状的框架控释体(即多间隔控释体)的肥料。

本发明具有如下优点：

1.采用了亲水性材料使溶剂由以往挥发性有机化合物改成了水，包膜控释材料由树脂改为亲水性材料，降低了成本，免除了有机溶剂的使用。

2.简化了工艺本发明的基质性缓释肥生产工艺简单，无需另外添加繁琐复杂的设备，也无需进行单独的加工过程，只在造粒过程中，将控释材料代替水加入到造粒盘(筒)中进行造粒即可，这样与普通包膜肥料相比省去了另行包膜工艺过程，也无需成膜器或流化床设备。