[发明专利]一种长效包膜肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及包膜肥，具体地说是一种长效包膜肥料及其制备方法。

背景技术

传统化学肥料，尤其是氮肥，由于挥发、淋溶和径流等损失，当季利用率只有30％～40％甚至更低。氮肥利用率不高，不但对农作物的增产不利，而且还影响农产品品质，经济效益低，还会引起大气N₂O和NO_X污染、地下水硝酸盐积累和水体富营养化等严重的生态环境问题。磷肥的流失也不可忽视，因为它是生物体合成生命物质的必需营养元素之一，是大多数内陆水体污染的限制因子。

为了提高肥料利用率和减轻因施肥造成的环境压力，生产缓释高效肥料已成为国际肥料工业发展的一个重要方向。目前针对速效养分在土壤中溶解释放过快的缺点，包膜复合肥、高分子材料包膜复合肥、天然有机物包膜复合肥和缓释磷肥包裹复合肥等已被研制开发。据研究认为包膜肥料的养分释放速率主要由包膜材料的特性控制，受土壤环境条件影响相对较小。其养分释放速率相对均匀、缓慢，能显著减少NO₃-N的淋失和氨挥发损失及磷钾元素的固定和流失，有效提高肥料氮磷钾等养分的利用率，可与种子同时同位施用，一次大量施用不产生烧苗现象，可以有效减轻由于追肥造成的劳动力成本增加的问题。

目前关于包膜肥的专利很多，所用膜材主要有硫和高分子材料等。以硫为主要原料的包膜肥料长效性不及高分子材料包被的肥料。目前采用的高分子材料多为聚烯烃材料、热固性材料等，如几种知名的肥料：美国Scotts公司的Osmocote、日本Chisso公司的缓释肥Meister、Nutricote，以及美国专利如专利号4857098、6187074；国内的专利如200410035783.3等，这些肥料均有较好的缓释性，可以有效地提高肥料利用率，减轻肥料流失造成的环境污染问题。肥料一次施用能够满足作物整个生长期间的需要，降低施肥的劳动力成本。

聚碳酸酯是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料，具有优良的物理机械性能，尤其是耐冲击性优异，拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高；蠕变性小，尺寸稳定；具有良好的耐热性和耐低温性，在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能，尺寸稳定性，电性能和阻燃性；由于分子链刚性大，树脂熔体粘度大；吸水率小，收缩率小，尺寸精度高，尺寸稳定性好，薄膜透气性小；对光稳定，但不耐紫外光，耐候性好；耐油、耐酸、不耐强碱、氧化性酸及胺、酮类，溶于氯化烃类和芳香族溶剂，长期在水中易引起水解和开裂，缺点是因抗疲劳强度差，容易产生应力开裂，抗溶剂性差，耐磨性欠佳。

发明内容

本发明目的在于提供一种既能控制肥料养分溶出又能抑制氮素在土壤中的转化，长效的新型包膜肥料及其制备方法。本发明顺应时代需求，采用价格较低性能优异的高分子膜材。用该膜材包被的肥料颗粒不但具有良好的缓释效果，而且长期大量施用不会对生态环境产生危害，在减轻农业面源污染的同时减少施肥的次数，降低劳动力成本，有效增加生态环境效益和农民的经济效益。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种长效包膜肥料，由颗粒肥料为核心、及其外包覆的包膜层组成，包膜层的主要成份为价格低廉的高分子材料聚碳酸酯，高分子材料用量为肥芯重量的5～15％。

所述肥芯均为颗粒肥，粒径以大于1～2mm为宜，养分含量可根据需要适当调节；所述聚碳酸酯的分子量均从5万到30万，品质为工业级；所述羧甲基纤维素为工业级，颗粒粒度为300目；

包膜肥是在肥料颗粒的表面包被一层有机膜层，所述用于包膜的主体高分子材料通常为：聚碳酸酯、羧甲基纤维素共混物；所述包膜层组成成份最好为，肥芯重量5～15％的聚碳酸酯，以聚碳酸酯100份计，其中还添加有羧甲基纤维素5～30份、1～5份无机调理剂、1～5份有机的膜材改良剂、肥料重量1～50‰的脲酶和/或硝化抑制剂。

所述脲酶抑制剂为Co²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Mn²⁺、Ag²⁺或Hg²⁺的盐，乙酸氧肟酸(AHA)、辛酸氧肟酸(CHA)、N-丁基硫代磷酸三胺(NBPT)或环己磷酸三胺(CHPT)；硝化抑制剂为吡啶、嘧啶、硫脲、噻唑、叠氮化钾、叠氮化钠、六氯乙烷或氰基胍；

所述无机调理剂为滑石粉、石英砂、硼砂、硅藻土、高岭土、钙镁磷肥中的一种或一种以上的共混物；该无机调理剂粉末粒度为300目。