[发明专利]非包膜缓释型增效复混肥及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种缓释复混肥及其制备方法。

背景技术

我国的复混肥生产量和消费量非常巨大，但肥料利用率低是却制约我国农业发展的一大瓶颈。数据表示，2011年我国氮肥施用量2400万吨，因肥料利用率低，氮肥通过挥发、淋溶和径流等途径损失数量巨大，直接损失肥料约1000万吨，折合人民币约340亿元。同时，随之带来土壤肥力下降、农作物品质降低、环境污染严重等后果。因此提高肥料利用率，降低肥料流失，受到国内外农业工作者广泛的关注。

γ-聚谷氨酸是微生物发酵产生的水溶性多聚氨基酸，是由谷氨酸单元通过α-氨基和γ-羧基形成肽键的高分子聚合物。γ-聚谷氨酸是一种由微生物合成的水溶性生物可降解性的新型高分子材料，广泛应用于农业、医药、食品、日化等许多领域，是一种公认的极具发展潜力的绿色化学产品。聚γ-谷氨酸具有生物可降解性、超强吸水和保水性、良好生物相容性、低免疫原性、对环境无污染、对人体无毒害等一系列独特的物理化学和生物学特性，其降解产物为无公害的谷氨酸。目前，国内外研究主要集中在产生菌的改良和基因研究，发酵过程研究和提取纯化过程研究，以及其衍生物的生产和性质的研究，其应用研究不多，而且主要集中于药用载体、化妆品的保湿剂、膳食纤维食品方面的应用研究。在农业方面研究较少，主要研究它们的植物抗病性，土壤保水剂，其它方面的研究更少。

γ-聚谷氨酸应用于农业生产的研究报道始见于20世纪90年代，主要是对作物种子活力的影响方面，随着人们对其独特的生理生化性质的认识，其在农业中的应用受到了广泛的关注。由于γ-聚谷氨酸具有生物可降解性、螯合性以及吸收促进剂等特性，γ-聚谷氨酸对养分具有吸附螯合和吸蓄功能，把植物暂时不用的养分储存起来，随作物的生长发育需要而缓慢释放，从而满足作物中后期的养分需求，避免了早衰和脱肥，减少了追肥次数和追肥量，从而大大降低了劳动强度。研究表明在保证植物生长正常的情况下，γ-聚谷氨酸的施用通常可提高化肥施用效率10~30%，使烟草、蔬菜等作物增产8~31%，水稻增产明显。使用γ-聚谷氨酸不仅可以起到节肥增效，增产提质的作用，还能够减少肥料流失导致的地表水及地下水体污染，调节土壤的微环境和土壤结构，降低农业生产成本等作用。因此，γ-聚谷氨酸在农业生产中推广应用将取得较好的社会效益和经济效益。

按原理和工艺的不同，长效复混肥(或缓效复混肥)可粗分为两大类：包膜类和非包膜类。聚合物包膜肥料是典型的也是目前国际公认的控效肥料，这类肥料的基本特点是其养分释放具有较好的调控性，但由于其生产成本较高，工艺复杂等原因，在大田生产上应用还存在一定的期限性。改性(型)肥料是一类非包膜肥料，它通过采取某种制造手段，或加入某种添加剂，或加入某种载体，改变水溶性肥料的性质，从而达到控制或延缓肥料中养分释放的目的。非包膜肥料的控效和缓效技术可以省却包膜肥料生产所需的复杂设备，生产工艺相对简单，有利于降低肥料加工成本，增强市场竞争力。

CN 1978396A公开了一种利用PAL生物工程材料制作新型缓释氮肥的方法，充分利用了PAL材料层、链、纤维状晶体结构和纳米级孔穴通道及比表面积大、吸附性强的微观构造的结构特点及离子交换性好的性质，经过分子化扩孔技术和活化工艺，使其缓释功能大大增强。

现有的复混肥造粒一般采用刮板破碎方式，将挤压成型的条、片状物料进行刮碎来造粒。采用这种造粒方式时，由于辊压后物料硬度较高，需要在高温下破碎，这是因为如果破碎工序的物料温度较低，会导致对辊破碎机的破碎辊负荷过大，造粒机刮板和孔板网的使用寿命很短，需要经常更换，进而增加生产成本并影响生产的连续性和效率。采用这种方式高温破碎虽然解决了破碎辊负荷过大、造粒机刮板和孔板网的使用寿命过短的问题，但又会带来高温下粉状物料比例过高的问题。另一方面，如果将这种方式应用于含有γ-聚谷氨酸的缓释肥料造粒，还会影响γ-聚谷氨酸的吸附功效，导致肥料的缓释性能下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种非包膜缓释型增效复混肥，其具有较高的利用率、较好的增产效果和较好的缓释效果；并提供一种非包膜缓释型增效复混肥的制备方法，采用多级挤压、整形造粒方式，在较低温度下制备出复混肥颗粒，更适合所述复混肥的造粒，并且颗粒中粉料比例较低，设备使用寿命较长。

本发明的技术方案如下。

一种非包膜缓释型增效复混肥，其特征在于它由以下组分组成：