[发明专利]一种水凝胶植物营养组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种水凝胶植物营养组合物及其制备方法，一种水凝胶植物营养组合物由含大量元素营养物质水凝胶、全水溶螯合含中微量营养物质水凝胶组成。本发明利用3D打印制备的水凝胶植物营养组合物，其中可生物降解高分子形成的网络体系，性质柔软，能保持良好形状，能吸收大量的水，可以容纳高浓度营养物质。水凝胶内部营养物质以更易于作物吸收的形态分散在整个土壤中，还能减少养分损失，大大提高了肥料的利用率，使农作物的收率及质量得到了提高。

技术领域

本发明涉及一种水凝胶植物营养组合物及其制备方法，特别是涉及到一种利用3D打印技术制备水凝胶植物营养组合物及其制备方法，属于肥料领域。

背景技术

3D打印因具有精度高、可操控性强的制造特性，现在医疗临床和科研领域迅速发展。水凝胶因其三维网络结构能模拟自然组织，在三维生物打印中作为生物纸能满足形态学要求并较好地支持细胞增殖，可用作细胞生长的支架，从而引起了广泛关注。

目前，人工合成水凝胶能进行大规模量产，具有结构和性能可精细调控且重复性好、易于加工、力学性能较强等优点。天然水凝胶具有生物亲和力高、胶凝作用温和及化学修饰灵活、制备成本相对较低等优势，加之其无毒性、能较好地模拟细胞微环境，故能很好地支持细胞生长。因此，作为3D生物打印材料前景广阔，但是天然水凝胶也有共同的不足，主要表现为结构与性能可调范围窄、力学性能较差。

目前市场上正在销售的普通肥料在使用过程中，40～70％的氮，80～90％的磷，50～70％的钾随水土流失，而没有有效的作用于被施肥的农作物上，这远低于世界发达国家水平。在产率不高的情况下，栽种者往往会增加肥料的用量。这样不仅可能会对植物产生副作用，还会造成巨大的经济损失，更会造成严重的环境污染。人们正在努力寻求提高肥料利用率的方法，其中之一是对肥料本身进行改性，开发适合于作物生长需求的新型肥料。研制缓/控释肥料是世界各国普遍采用的有效措施之一。缓释肥料的优点是利用率高，养分损失少，环境友好。

水凝胶植物营养组合物集保水与缓控释于一身的保水缓释肥料的研制将成为未来农业肥料的主要发展趋势。它既能大量的吸收水分、保持水分，还能减少养分损失，大大提高了肥料的利用率，使农作物的收率及质量得到了提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供了一种水凝胶植物营养组合物及其制备方法，本发明利用3D打印制备的水凝胶植物营养组合物，其中可生物降解高分子形成的网络体系，性质柔软，能保持一定形状，能吸收大量的水，同时可以容纳高浓度营养物质。水凝胶内部营养物质以更易于作物吸收的形态分散在整个土壤中，还能减少养分损失，大大提高了肥料的利用率，使农作物的收率及质量得到了提高。

一种水凝胶植物营养组合物，其特征在于：由含大量元素营养物质水凝胶、全水溶螯合含中微量营养物质水凝胶组成，含大量元素营养物质水凝胶由以下重量份数的原料制成：氨基化透明质酸5～20份，纤维素3～15份，水溶性阳离子壳聚糖1～10份，水10～40份，含水溶性大量元素营养物质50～90份；全水溶螯合含中微量营养物质水凝胶由以下重量份数的原料制成：碱性明胶5～10份，海藻酸40～60份，全水溶螯合含中微量营养物质30～50份。

所述的含大量元素营养物质水凝胶：全水溶螯合含中微量营养物质水凝胶比例为1:0.01-0.5。

所述的含水溶性大量元素营养物质为硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、硝酸钙、硝酸镁、硫酸镁、硝酸钾、磷酸钾、硫酸钾、尿素、氯化钾中的一种或二种以上的混合物。

所述的全水溶螯合含中微量营养物质为乙酸钙、柠檬酸钙、葡萄糖酸钙、氢氧化钙、乳酸钙、木质素硫酸钙、碘酸钙、五水硫酸铜、七水合硫酸亚铁、七水合硫酸镁、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、EDTA-Zn、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Mn、钼酸钠中的一种或二种以上的混合物。

一种水凝胶植物营养组合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤；