[发明专利]生物能量控释肥

说明书

技术领域：本发明属于化学、化工、化肥、现代农业、功能材料技术领域。

背景技术：自从1948年美国的K.G.Clart等人合成了世界上第一个缓释缩合肥料尿素-甲醛后，缓释肥料的研发经历了一个多元化的发展过程。1960年以前主要是尿素-甲醛结合物缓释肥料的初步研究。20世纪60年代，缓释肥的研发取得了巨大进展，研究主要集中在尿素-甲醛缩合物的生产及其应用方面；石蜡、松香等作为包裹膜方面；缩二脲的应用和危害评价。到了20世纪70年代，研究方向主要为尿素-甲醛缩合物、聚烯类等作为包裹肥料膜，肥料中搀杂其他难溶物、添加剂、抑制剂生产缓释肥料，异丁叉二脲和正丁叉二脲缩合物缓释肥料的研究方面。20世纪80年代是缓控释氮肥研发突飞猛进的年代，缓控释氮肥开始走多元化道路，其研究方向也随之扩大，主要是对硫磺、聚乙烯、磷酸镁铵[(NH₄)MgPO₄·H₂O]等作为包裹肥料膜材料方面的研究，及关于包裹缓释肥料理论模型的研究。到了20世纪90年代缓释肥趋于成熟，各方面的研究不断完善细化，并对新的领域进行探索研究，其中包括对有机高分子聚合物包裹膜分解过程的研究、吸附缓释肥料的研究等。目前，缓控释肥料的研究主要集中在包膜新材料的研发、新型化学合成缓释肥料合成工艺方法的研究及新型缓控释肥料长期应用对环境影响方面的研究等。

在20世纪60年代末，中国科学院南京土壤研究所就开始长效氮肥的研究，在国内首先研制成功了包膜长效碳酸氢铵。同时，上海化工研究院、湖南、福建、黑龙江等省市农科院、沈阳应用生态研究所、西北水保所和郑州工业大学等也开展了这方面的研究。近几年我国缓释肥料发展迅速，主要采取两种技术路线，分别是将肥料进行微溶化或包膜处理来实现肥料养分的缓控释。前者的代表性产物有脲醛化合物(UF)，后者的代表性产物有硫包膜尿素(SCU)、聚合物包膜尿素(PCU)等。

目前中国农科院、中国农业大学、燕山大学、山东农业大学、华南农业大学、郑州大学、北京农林科学院等单位正在开展不同类型缓控释肥料的开发和应用研究，并取得了一定的实质性进展，有部分产品及肥料生产设备已经面世。例如郑州大学磷肥与复肥研究所不仅在国内建立了缓控释肥料生产厂，并且其以钙镁磷肥为包裹物的缓控释肥料还取得了美国专利，并成功地在美国建厂；山东农业大学与金正大集团合作，建成了年产30万t缓释肥料生产设备，并已投产；华南农业大学资源环境学院则在探索用低成本控释材料和非专用设备生产包膜肥方面获得初步成功；北京农科院植物营养与资源研究所成功研发出了树脂包衣缓控释肥料生产设备，并研制出适合不同作物需要的控释肥系列新产品。该项科研成果标志着我国缓控释肥料的研究已取得了较大进展，表明研制的缓控释肥料已达到了国外同类产品的质量标准和水平。然而，要使缓控释肥料生产成本进一步降低，尽快扩大推广应用范围，仍有大量的工作要做。

负离子是一种带负电荷的离子。大气中的各种气体成分不完全是以分子方式存在的，其中一部分以离子的游离状态存在。其中带负电的分子或微粒(俗称负离子)能促进生物新陈代谢，对生物的生命活动有着十分重要的影响，因此它又被称为″空气维生素″，空气负离子主要是由O^2-(H₂O)n或OH^-(H₂O)n或CO₃^2-(H₂O)n离子组成，具有降尘、灭菌、净化氨的子体以及生理保健等功能。目前天然负离子添加剂主要有：电气石系列、蛋白石系列、古海岩系列。这几种负离子添加剂都具有生物能量的特殊功能，但尚未见到把添加剂加到化肥包层或化肥中。

发明内容：

本发明是把生物能量的负离子添加剂加到化肥包层或化肥中，应用天然矿物纳米材料与技术与缓释肥技术有机结合，采用纳米技术与化学、物理学分子设计原理，通过增强水、肥的能量与活性，促进植物新陈代谢。并且具有促进农作物根系活力及硝酸还原酶活性等功能，增强植物吸收水肥、利用氮肥的能力，从而节省化肥用量。

发明配方：富含生物动力元素的负离子添加剂0.01～35质量份，功能高分子成膜材料0.01～15质量份，肥料60～99.98质量份，助剂0-9质量份。

制备方法：

1.将负离子添加剂与成膜材料混合成生物能量的包裹材料，再与肥料实施包裹制备出生物能量的控释肥。

2.负离子添加剂与肥料混合成生物能量的颗粒，再用层膜材料包裹制备出生物能量的控释肥。