[发明专利]一种缓释硼肥及其制备方法

说明书

本发明公开了一种缓释硼肥及其制备方法，所述缓释硼肥的主要原料包括：硼酸、丙三醇、丙烯酰氯、二氯甲烷、吡啶、环己烷、羧甲基纤维素、丙烯酸、氢氧化钾、过硫酸铵、亚硫酸氢钠、柠檬酸、磷酸二氢钠；本发明制备的缓释硼肥可直接在作物播种时施用于土壤中，灌溉过程中将缓慢向土壤中释放硼肥，为作物补充硼元素，减少硼肥的淋失，提升肥料利用率。同时，本发明的缓释硼肥还可以起到保水保肥、改善土壤孔隙结构的作用，促进作物健康生长。本发明的缓释硼肥可降解，不会对土壤造成污染。

技术领域

本发明属于农用缓释肥技术领域，具体涉及一种农用缓释硼肥及其制备方法。

背景技术

硼元素是作物生长发育必需的微量元素之一，对作物体内碳水化合物的转化和运输、生殖器官的形成和发育、分生组织细胞正常分化以及抗逆性有着重要作用。土壤缺硼会造成作物叶、茎、生长点、花、果实等部位生长不良等问题，严重影响作物的产量及质量。我国的土壤存在缺硼问题，其严重限制了我国油菜、甜菜、棉花、花生、大豆等作物的生产。目前，我国常见的硼肥主要包括硼砂、硼酸和硼镁肥。其中，硼砂和硼酸具有硼含量高、价格低等优点，但硼砂冷水溶解性差、硼酸易被土壤固定且易对对下水造成污染，硼镁肥硼含量较低，肥效差。

高吸水性树脂是一种具有高吸水性和缓释性的高分子聚合物，常作为土壤保水剂使用，可起到保水、保肥、改善土壤孔隙结构的作用，促进作物健康生长。本发明以硼酸和丙三醇为原料，使用微波酯化法制备多元醇络合硼肥，并通过与丙烯酰氯反应合成具有双键的硼肥功能单体，与丙烯酸等单体以及羧甲基纤维素进行接枝聚合，即将硼肥接枝在高吸水性树脂结构中，得到具有保水保肥功能的缓释型硼肥，其适用于轻度缺硼地区。本发明所制备的缓释硼肥具有一定的吸水、保水效果，可以缓慢释放硼肥，减少硼肥的淋失，提高硼肥利用率，同时可以改善土壤孔隙结构、节约灌溉水，促进作物健康生长和节约水资源。

发明内容

本发明的目的是针对土壤缺硼导致作物无法正常生长，且常见硼肥中硼砂溶解性差、硼酸淋失严重以及硼镁肥含硼量低等问题，提出一种能够缓慢释放硼肥，同时改善土壤孔隙结构、提高土壤保水性能的可降解环保型硼肥及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种缓释硼肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取适量硼酸和丙三醇置于烧杯中混合均匀，使硼酸均匀溶解在丙三醇中；

(2)将步骤(1)所得混合液体置于微波炉中，在一定功率下加热酯化反应一定时间后得到丙三醇络合硼肥，取出后置于干燥器中干燥至室温；

(3)取适量步骤(2)所得产物溶解于适量吡啶溶液中，加入过量二氯甲烷，充分搅拌以使丙三醇络合硼肥充分分散于二氯甲烷中；

(4)取适量丙烯酰氯加入过量二氯甲烷中充分溶解备用；

(5)冰水浴条件下，将步骤(4)所得混合溶液缓慢滴加至步骤(3)所得混合溶液中，同时不断搅拌，酯化反应一定时间；

(6)步骤(5)反应充分后，加热反应体系至40～45℃，同时不断搅拌，使反应体系内二氯甲烷充分挥发；

(7)向步骤(6)所得混合液体中加入适量环己烷，继续加热至50～60℃，同时不断搅拌，使环己烷与吡啶共沸挥发，最终得到终产物；

(8)冰水浴条件下，向丙烯酸中缓慢滴加氢氧化钾溶液，滴加过程中不断搅拌，充分混合均匀；

(9)称取适量丙烯酰胺和丙三醇络合硼肥，加入步骤(8)所得混合溶液中，搅拌至丙烯酰胺和丙三醇络合硼肥完全溶解；

(10)分别取适量过硫酸铵溶液和亚硫酸氢钠溶液滴加至步骤(9)所得混合溶液，搅拌至混合均匀；

(11)取适量羧甲基纤维素缓慢加入步骤(10)所得混合溶液中，边加边搅拌，直至羧甲基纤维素全部溶解；