[发明专利]一种缓释功能尿素肥料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种缓释功能尿素肥料，该缓释功能尿素肥料包括尿素、矿物源黄腐酸、缓释载体填充料；所述缓释载体填充料包括改良型聚丙烯酰胺、木质素；按照质量份数计：尿素：99.3‑99.6份；矿物源黄腐酸：0.1‑0.2份；改良型聚丙烯酰胺：0.03‑0.1份；木质素：0.2‑0.25份。本发明制备的缓释功能尿素肥料中，尿素需经过多层阻碍作用才释放到外界环境中发挥作用，具有更低的尿素释放速率，提高了尿素的利用效率。

技术领域

本发明涉及尿素肥料及其制备方法和应用，具体涉及一种缓释功能尿素肥料及其制备方法和应用。

背景技术

尿素为氮肥，氮肥为农业种植中最为重要的营养元素，是作物生命元素，中国农业种植过程中大量使用尿素，但是大量使用后利用率极低，一般地区只有 30％的利用率，如中国西北地区的干旱碱性土壤，尿素的利用率只有15-20％，利用率低增加了种植户的种植成本，且造成了环境的污染。生产尿素需要大量消耗煤炭或天然气资源，所以科学降低尿素使用量和提高尿素的利用率已经迫在眉睫。为保护资源、环境，并有效利用资源，质量替代数量是中国氮肥产业未来发展的道路。我国的缓释肥料技术也在发展，缓释功能尿素肥料在改善肥料中起重要作用有效地使用这种肥料，减少常规尿素的浸出损失，这降低了施肥的频率，减轻了环境污染并有助于促进可持续农业。但是目前包衣氮肥料成本太高，且包衣物会残留在土壤中污染环境，难以符合中国农业的需求，为了提高施肥效率，非常需要具有高封装尿素含量和低尿素释放速率的缓释肥料。

尿素生产工艺中为高温和高压化学工艺，一般的聚丙烯酰胺粉剂无法加入到生产过程中，且所使用的聚丙烯酰胺在土壤中不可分解，且溶解速度慢，长时间使用会污染土壤，且造成土壤封闭，不利于作物生长；阳离子聚丙烯酰胺本身是三维网状结构，具有亲水保水性能，且腐殖酸具有亲水官能团，也具有保水作用，但与土壤的结合能力不足；阴离子聚丙烯酰胺与土壤接触，被土壤吸收之后，它自身带有与土壤表面相同的负电荷，本应与土壤颗粒相斥，但是它却能够通过阳离子桥的作用与土壤相结合，但阴离子聚丙烯酰胺为线型，其保水能力不够。

木质素是具有三维空间网状结构的高分子化合物，在自然界的数量仅次于纤维素和甲壳素，是第三大量的天然可再生有机物。经碱液蒸煮脱木质素后排出的造纸黑液是造纸工业最大的污染源，其中所含的木质素是主要的污染物之一，如不加以回收利用，随黑液直接排入纳污水体，会造成严重的环境污染危害。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种缓释功能尿素肥料及其制备方法和应用，具有改善的尿素缓释率和较强的土壤保水性能，成为一种生态友好型缓释功能尿素肥料。其制备工艺简单，成本低廉，使用方便。

为了达到上述目的，本发明提供了一种缓释功能尿素肥料，该缓释功能尿素肥料以缓释载体填充料负载尿素、矿物源黄腐酸；上述缓释载体填充料以改良型聚丙烯酰胺、木质素为原料；上述缓释功能尿素肥料的制备原料包括以下重量份数的组分尿素：99.3-99.6份；矿物源黄腐酸：0.1-0.2份；改良型聚丙烯酰胺： 0.03-0.1份；木质素：0.2-0.25份。

上述的尿素含氮量为46％-46.3％，颗粒粒径为0.5-4.5mm。

上述改良型聚丙烯酰胺为网状结构的阴离子聚丙烯酰胺，上述改良型聚丙烯酰胺的分子量为1300万-1600万。

上述木质素通过以下方法制备得到：将原始的浓缩小麦秸秆黑液在蒸馏水中以1:9的体积比稀释，加入4MHCl将混合物的pH调节至2-3；在室温下过夜后，通过离心从溶液中分离出碱性木质素，并用去离子水洗涤数次直至洗涤水为中性；将收集的木质素在45℃，0.8MPa真空下干燥，然后研磨成粉末。

上述木质素分子量为800-10000。

一种缓释功能尿素肥料的制备方法，包括如下步骤：(1)将尿素加热熔融后，将矿物源黄腐酸、改良型聚丙烯酰胺、木质素与尿素熔融液均匀混合；(2)将步骤(1)中均匀混合后的料浆制得不同粒径的缓释尿素。