[发明专利]一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术，特别是涉及一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥及其制备方法。

背景技术

化肥的大量使用，提高了作物产量，满足了日益增长的粮食需求且增加了耕作者收入，历史作用勿庸置疑；然而，化肥的长期过量使用造成的直接后果，也正在受到广泛关注：一是土地日益板结，增产的空间越来越小，农产品品质不断下降；二是现行施肥技术中，施到地里的肥料，60％左右被流失或被土壤固定，污染地下水或变成无效态的肥料。

目前，以氮为主的化肥在施用过程中，由于具有速溶、速效、不缓释控释的特点，45％左右的肥料氮流出土壤、作物体系以外，使地下水的硝酸盐含量严重超标；在大雨冲刷和大水漫灌的条件下，又使土壤中积累的硝态氮随水下移，流入江河，污染水体。据相关资料报道，我国化肥的当季利用率中，氮为30～35％，磷为10～25％，钾为35～50％，肥料的利用率是很低的。

研究和采用技术手段来提高肥料的利用率，可以有效地减少甚至阻止养分流失，无论是从节约资源还是从减少污染的角度出发，都是十分必要的；而肥料的缓控释，即将肥料制备成缓控释肥料则是解决这些问题的最佳选择。

近些年来，关于缓释肥料的研究开发和实际使用方面发展很快，相继出现了不少的缓释化学肥(复合肥、复混肥)、微生物肥等品种，中国专利一种生物有机肥料及其制备方法(CN200320108605)，将秸秆、杂草或工业糟粕、下脚料、人畜禽粪、尿液等经微生物发酵和加入一定量氮、磷、钾养分获得的有机肥，其对作物的品质保证和土壤的改良具有一定的效果，但是肥效不高，也不具备明显缓释的作用。

目前，有效的缓释技术手段更多的是采用包膜(包衣)的形式，称之为缓释肥的肥料，多为采用包膜形式制备成的化学肥料，其具备较好的缓释功能，可以在相当程度上满足作物各生长阶段对营养成分的需求，因而发展较快。但现有的包覆型缓释肥多利用在肥料中加入一定比重的桥联剂、溶剂等，以便在肥料表面形成包膜(包衣)的形式，中国专利一种膨润土片层桥联包覆型缓释复合肥料及其制备方法(CN200610052699)，采用桥联剂进行化学反应将蒙脱石(膨润土中的有效成分)片层结构桥联，将氯化钾、磷酸二氢铵、碳酸氢铵、氯化铵、尿素粉碎混合加入到原料中得到肥心，最后在肥心表面喷上桥联剂，最终得到膨润土成为复合肥的包覆缓释材料，但随着社会需求、环境意识的提高，高效、缓释、具有环保性能的新型复合有机肥料才能有效保证绿色食品的生产，因而新型的复合有机肥料更具发展前景。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥及其制备方法，以有机肥料为基础，实现水、肥在载体间的吸附，并能缓慢释放或溶出水分、养分，成为具有可设计性的缓释肥。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，将处理后的纳米土质材料、适度发酵处理后的菌渣以及养分原料均匀混合，然后在此混合料中加入已配有交联剂的有机硅改性丙烯酸酯乳液并混合均匀，制备成一种表面有憎水膜的以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥，它由以下重量比的组分组成：纳米土质材料15～20，适度发酵菌渣10～15，适度发酵厩肥18～22，适度发酵绿肥10～15，洗煤泥15～20，氮磷钾肥8～12，氧化淀粉5，有机硅改性丙烯酸酯乳液10，交联剂0.02。

所述的适度发酵菌渣发酵前由以下重量比的组分组成：废弃菌渣60～80∶菌种1～3∶粉煤灰0.5～2∶有机或无机氮源1～10∶辅助物料5～30。

所述的交联剂包括硼砂或氧化锌之一种或一种以上组合材料。

所述的菌种为常见的酵素菌。

所述的辅助物料是指能调节初始碳氮比或有利于疏松的物料，包括秸秆、锯末、木屑、鸡粪之一种或一种以上组合材料。

制备上述的一种以纳米材料为载体的聚合物乳液包覆缓释肥的方法，包括以下步骤：

(1)原料的预处理

①菌渣的发酵，将前述重量比的废弃菌渣、菌种、粉煤灰、有机或无机氮源、辅助物料均匀混合，然后进行发酵(如条跺型二次发酵等)，发酵的时间为25～30天，堆体温度不超过65℃，发芽指数大于80％，得到适度发酵的菌渣；