[发明专利]一种纳米胶囊缓释肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于农作物的肥料领域，更确切的说是涉及一种适合于现代农业的水肥一体化的纳米胶囊缓释肥料。

背景技术

随着我国人口的不断增加，粮食需求也不断增加，为了解决粮食问题，大力发展现代农业是一重要措施。化肥在农业中起着非常重要的作用，现在的化肥在使用中主要存在的问题为施用量大，利用率低，和对土壤造成污染。再者我国水资源严重缺乏，每年农业用水缺口非常大，干旱缺水已成为威胁粮食安全、制约农业可持续发展的主要限制因素之一。在这种紧迫形式下，我国农业发展方向需转变为合理利用资源的集约型生产，水肥一体化技术是现代农业发展的必然选择。因此，研究能适合现代农业水肥一体化，提高化肥利用率，降低化肥用量，减轻环境负担的新型化肥是目前的重点。

目前解决这两方面问题的主要为新型化肥——水溶肥。水溶肥是一种可完全溶解在水中的多元素复合肥，能够迅速溶解在水中，随水一起灌溉中达到施肥目的，省水省时省力，适合现代农业，但是水溶肥是一种高效肥，肥效释放速度快，植物在一定时间内对养分的吸收有限，容易导致肥料肥效的流失，降低了利用率，容易造成土壤板结，污染环境。因而为了解决肥料流失的问题，提出了缓释控释肥，缓释控释肥是一种在土壤中可缓慢溶解，缓慢释放肥效的新型肥料，其肥料养分的释放速率与植物生长周期相适应，利用率高，且节省了人力，减少了时间，但是目前的缓释控释肥均为较大颗粒肥或者包膜缓释肥料，颗粒均较大，施肥方式均为人工或机械方式，不能溶解在水中，不能随水一起灌溉达到施肥的目的，浪费了人力资源和劳动时间，且包膜材料存在不易降解的问题，对土壤造成了二次污染。

中国专利公开号CN103373870A公开了一种复合微生物肥料及其制备方法。该微生物肥料是通过将微生物细胞微胶囊化后与有机肥和/或无机肥混合，再进行造粒制备成复合微生物肥产品。该发明只是简单的将微生物微胶囊化，但并未对有机肥或无机肥进行微胶囊保护，肥料养分依旧会流失，且该产品中有机或无机肥料在水中溶解度不同，且肥料为颗粒状，溶解度很差，不能溶解在水中，并与水一起灌溉施肥，不适合于水肥一体化。

中国专利公开号CN101244838A公开了一种花卉专用胶囊肥料。该胶囊肥料是将硫酸铵、磷酸二氢钾、硝酸钾、硫酸锌、硫酸锰、硼砂、柠檬酸铁用搅拌机搅拌混匀，再用粉碎机粉碎成粉末，过200目的筛，再按0.5克/胶囊的量装入胶囊中制成花卉专用胶囊肥料。该胶囊肥料是直接将植物所需肥料养分分装于胶囊中，该肥料成品颗粒较大，不能溶解在水中，不适合现代农业的水肥一体化。

中国专利CN 102503663A公开了一种微胶囊有机化肥的制备方法，该微胶囊有机化肥是将烘干后的粉煤灰和抗菌剂、尿素、磷酸一铵以及氯化钾通过球磨机和震动筛，得到10～50目的混合物；将混合物浸渍在偶联剂中烘干，制得有机化肥母料；将有机化肥母料与褐藻酸钠水溶液混合，添加含钙离子的溶液和乳化剂，即制得微胶囊有机化肥。该微胶囊有机化肥是通过褐藻酸钠与钙离子，乳化剂之间的结合，在有机化肥母料外形成一层膜胶囊膜。该微胶囊有机化肥颗粒较大，且含有较多的不易溶解的粉煤灰，溶解度差，不适用于水肥一体化。

中国专利公开号CN102826907A公开了一种纳米浓缩酶有机肥及其制备方法。该纳米浓缩酶有机肥是将纳米浓缩酶和有机肥按一定比例混合所得，其中所述的纳米浓缩酶包括纳米碳，纳米硅，蛋白酶，木质素酶，土壤酶及枯草芽孢杆菌。该纳米浓缩酶有机肥只是将纳米物质简单混合所得，并未将肥料纳米化，且有机肥含有不溶杂质，在水中不易溶解，不适合于水肥一体化。

中国专利公开号CN 103588561A公开了一种光降解纳米聚合物包膜肥料及其制备方法。该包膜肥料由肥料颗粒和包膜层组成，其中包膜层材料包括纳米光催化剂和聚烯烃树脂。其中的纳米光催化剂选自亲水性纳米二氧化钛和疏水性纳米二氧化钛中的至少一种。该包膜肥料虽然用了纳米聚合物对肥料颗粒进行包膜，但其实质仍是缓释肥，溶解性能差，不能适用于水肥一体化。

根据上述，我国目前的胶囊缓释肥颗粒均比较大，虽能达到缓释控制的目的，但不能有效溶解于水中，不适合现代农业水肥一体化的应用要求，施肥过程中浪费了大量人力和劳动时间。虽然也有粒径比较小的纳米生物肥类，但该类肥料养分释放过快或释放速率不稳定，植物不能及时有效吸收，造成了肥料的不必要的流失。因此，为了适应现代农业的发展，特别是水肥一体化的发展要求，需进一步开发既能适合于现代农业水肥一体化，又能达到缓释控释的新型肥料。

发明内容