[发明专利]缓释二氧化碳气体肥料及其制备方法与用途

说明书

本发明提供一种缓释二氧化碳气体肥料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)制备作为碳源的掺杂有晶型控制剂的碳酸钙微球：将晶型控制剂、氯化钙和水混合，形成混合溶液；然后，加入碳酸盐或其溶液，得到掺杂晶型控制剂的碳酸钙微球；(2)制备缓释二氧化碳气体肥料：将步骤(1)中制得的掺杂晶型控制剂的碳酸钙微球、Tris‑HCl缓冲液与多酚类化合物混合并反应，制得多酚类化合物包覆的缓释二氧化碳气体肥料。本发明制备的气体肥料是固体颗粒，方便运输，还可以应用于大田等开放空间中，可以提高植物的光合作用。

技术领域

本发明属于肥料技术领域，特别涉及一种缓释二氧化碳气体肥料及其制备方法与用途。

背景技术

植物体干物质的45％为碳元素，而空气中的CO₂是植物碳素的唯一来源，光合作用是碳素摄取的唯一方式。然而，在自然状态下，大气中仅含有0.03％的CO₂，故通常需以肥料协助提供CO₂以增加光合作用的速率。但CO₂浓度过低或过高都会对植物产生影响。例如，CO₂浓度过低，会严重影响光合作用的进行，导致植株生长缓慢、落花落果严重、畸形果多、产量低、品质差。但是CO₂浓度高于植物饱和浓度时，植株气孔会开启较小，水蒸腾作用减缓，叶内的热量不易散发出来，而使植物体内温度过高导致叶片萎蔫、黄化和脱落。甚至，对CO₂敏感的植物叶片和果实还会发生畸形。此外，CO₂浓度过高时，还会因叶片内淀粉积累过多，使叶绿素遭破坏，反而抑制光合作用。

近年来，缓释技术在农业、医药等方面得到了广泛的应用,缓释肥料由于可降低肥料的流失率、可持续地提供养分、降低使用频率、减少由于过量使用造成的潜在负面影响而受到了极大的关注。其中，包膜肥料是缓释肥料的重要成员，包膜肥料是在粒状肥料表面均匀地包裹上一层阻碍传质的材料，起到减慢肥料的释放速率、延长肥料的释放时间的作用。该肥料施入后，包膜逐渐分解、破损，从而缓慢、稳定、持久地释放有效成分，以供给作物吸收利用。多酚类物质——单宁酸因其无色、无毒、可生物降解、价格低廉、易获得且其酚羟基可在空气中氧化自聚合形成薄膜,从而成为理想的包膜材料。

公开号为CN105849066A的发明专利申请，公开了一种水悬浮液制剂作为叶面肥料用于植物，其包含具有颗粒直径＜35μm的微粒形水悬浮方解石矿物，植物提取物，以及表面活性剂，以其可将所述的微粒形水悬浮方解石矿物的ξ电位推至负数范围内，将其作为叶面肥用于作物可取得很好的效果。公开号为CN1840509A的发明专利申请，公开了一种含有木炭，淀粉，高锰酸钾，氯化亚铁和生石灰的CO₂气体肥料，其富集了作物必需的钾、锌、锰、铁、钼等多种微量元素，增加二氧化碳浓度，促进光合作用，使作物增产。公开号为CN1849870A的发明专利申请，公开了一种双组分固体挂袋式二氧化碳缓释气肥剂，其包含缓释剂和固体碳酸盐两种固体组分，分别为经过化学改性的硅藻土和碳酸氢铵，施用时将两组分混合置于开有小孔的袋中并悬挂在大棚内。公开号CN103193518A的发明专利申请，公开了一种包衣缓释二氧化碳气肥，其将硫酸铝和轻质碳酸钙分别进行造粒和包衣后再按照2.2:1的重量份数比混合均匀，密封包装。

但是上述方法普遍存在基础设施投资大，成本高，能耗高，供气速度难控制，生成的气体不纯，安全性不好，产气速度过快，可控性差，CO₂利用率低，供气时间短，每日需要多次施肥，劳动强度大，所需仪器庞大，机动性不好，不能保证植物的最佳光合浓度，不适于大田(开放空间)施肥等缺点，转化成实际的生产力有很大困难。因此，必须开发一种产气方法简单、操作安全可靠、气体纯度高、价格便宜、满足植物生长需求和适用于大田的CO₂气肥，才能在我国普及施用CO₂气肥，以利于发展高效农业和农村经济可持续发展。

发明内容