[发明专利]一种缓释肥及其制备方法、制备系统

说明书

技术领域

本发明属于农作物肥料领域，尤其涉及一种缓释肥及其制备方法、制备系统。

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，化肥在提高粮食产量方面具有重要作用。我国的化肥用量大，约占世界化肥消费总量的20-30％，但肥料当季利用率低，氮肥仅有30-35％，磷肥约为10-20％，钾肥为35-50％，低于世界平均水平15-20％。化肥施入土壤后随着时间溶解土壤中，一部分被农作物吸收，另一部分流失在土壤和空气中，对环境造成污染。例如尿素，碳酸氢铵等施入土壤中很容易挥发损失，降低了肥料的利用率，污染了大气；而磷酸盐类肥料施入土壤中极易被固定流失，很难被作物吸收，降低了肥料利用率。

为了提高利用率，在快速发展的新型肥料行业中，缓释肥的发展成为主流产品，而目前的缓释肥以添加剂类缓释控释肥和包膜类缓释控释肥为主。添加剂类缓释控释肥主要是在生产中添加调节剂，通过调节土壤微生物活性来控制肥料释放，具有肥效不稳定性；包膜类缓释控释肥主要是在肥料外部包裹一层石蜡或聚合物高分子膜，利用时间将包膜材料溶解或者破裂，使肥料释放出来，提供植物所需。添加剂类和包膜类缓释控释肥均通过时间来控制肥料肥效的释放，农作物在生长期的最适温度内能很好的吸收肥效，但在温度过低或过高时，作物对肥料的吸收将受到影响，吸收率大大降低，降低了肥料的利用率。因此，为了提高肥料的利用，发展一种使作物在最适生长温度对肥料的吸收率提高，且在低温或高温作物吸收率降低的情况下，肥料释放缓慢的新型温控缓释肥，而这一新型温控缓释肥具有很大的应用价值。

但经本申请人研究发现，目前市场上水溶肥存在缓释性差、易造成突释现象，结团等问题。

发明内容

针对上述目前水溶肥存在的问题，本发明提供一种缓释肥及其制备方法、制备系统，其得到的缓释肥在土壤中养分可缓慢释放，避免突释、结团等问题，满足植物生长所需的养分，提高利用率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种缓释肥，包括如下重量份原料：无机矿物10-20份，化肥30-50份，聚乳酸5-10份，发泡剂1-5份，淀粉1-5份，阿拉伯胶1-5份，二羟甲基二羟乙基脲1-3份，植物纤维1-4份，三聚磷酸钠1-5份，十二烷基硫酸钠5-10份，去离子水20-30份；

其中，所述无机矿物为麦饭石、累托石与羟基磷灰石按质量比3：1：1组成，其无机矿物粒径为20-60μm，比表面积为200-300m²/g，孔径为1-100nm，孔容为3-6cm³/g，孔隙率为50-95％。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述化肥为尿素、过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸二氢钾、硝酸钾、氯化钾、硫酸钾中的一种或几种，该化肥的选取均为水溶性肥，利于养分慢慢释放。

进一步，所述植物纤维经过表面改性得到，其具体操作步骤为：将植物纤维加入水浴槽中煮沸5-10min，以除去粉尘和表面残留物，然后将植物纤维加入到质量浓度为30％的氢氧化钠水溶液中浸泡10-20min后，再在400-500℃水蒸气条件下活化20-30min，最后冷却、干燥，粉碎至粒径为3-6μm，使得包覆膜具有一定的韧性、机械强度，使包覆膜在外界条件下，比如光、水、压力、温度等作用下，造成包覆膜的整体破裂，避免发生突释现象，造成养分的流失、浪费，最终达到缓释的目的，此外利于缓释肥运输及储存更长时间。

进一步，所述植物纤维为木材、芦苇、秸秆、竹子中的一种或几种，改善缓释肥结团的特性，同时使包覆膜具有一定的韧性及机械强度。

进一步，所述发泡剂为氧化胺、碳酸氢钠与柠檬酸按质量比1:3:1组成，其具体制备步骤为：在20-30℃的条件下，将碳酸氢钠溶解于水中，得到质量浓度为20％的碳酸氢钠水溶液，然后在100-200rpm搅拌条件下加入氧化胺与柠檬酸混合均匀，得到发泡剂，发泡剂在干燥过程中，产生气泡并破裂，在包覆膜内形成多孔道结构，无机矿物吸附的养分通过孔道结构，释放到土壤中，多孔道结构具有强吸水保水功能，且降低肥料养分的损失，防止包覆膜的整体破裂，造成突释现象。

一种缓释肥的制备方法，包括以下步骤：

A、将无机矿物在盐酸浸泡中5-10min，再在400-500℃条件下煅烧2-6h，再与去离子水、十二烷基硫酸钠混合，并在80-100℃条件下加热并搅拌，最后干燥、冷却，得到改性无机矿物；