專利名稱：一種可降解的肥料包膜液及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種肥料包膜液及其制造方法。
背景技術：
針對當前化學肥料利用率低，肥料損失對生態環境造成污染日益嚴重等實際問題，提高肥料利用率，減輕或避免由于肥料損失造成的環境污染，發展可持續、高效農業已成為各國共同關注的問題。國內外學者為解決上述問題，相繼開展了包膜緩釋肥料的研制和生產工作。國外有關高分子聚合物包膜肥料的專利很多，例如英國專利(GB2011367 A)公開了一種包膜顆粒肥料及其生產方法，其包膜液是由聚烯烴或乙烯類樹脂構成。日本專利(1279683)(1985)特許公開了一種覆膜肥料及其制法，是由聚烯烴或乙烯與乙酸乙烯酯共聚物和滑石粉所組成。美國在聚合物包膜肥料的專利中作為包膜材料的物質主要有用甲苯和硫酸處理松香所得的蠟狀物，乙烯與甲基丙烯酸的共聚物，醇酸樹脂與不飽和油酯的共聚物，聚脲氨基甲酸酯和異氰酸酯等。用這些高分子聚合物進行肥料包膜生產過程中又釋放出大量的苯類和含氯離子的有害溶劑，不僅污染環境，價格昂貴，生產工藝復雜，而且更為嚴重的是，此類包膜肥料養分釋放殆盡以后，殘留在土壤中的高分子聚合物包膜物質降解緩慢甚至不降解，長此下去，會破壞土壤結構對農作物生長造成不利的影響。現在日本學者通過添加光敏劑(主要成分為醋酸鐵)的方法，以此加快膜材料在自然環境中的降解速度，但又增加了膜材料的成本。當前急需一種緩/控釋效果好，包膜材料來源廣泛，價格低廉，環境友好的包膜肥料。
發明內容
本發明的目的是制備一種養分控釋效果好，來源廣泛，成本低廉，在土壤環境中易于降解的肥料包膜材料。
本發明的技術方案內容如下1.可降解的肥料包膜液材料組分及重量比如下殼聚糖 5-10聚乙烯醇(PVA)5-20氧化淀粉或玉米淀粉 3-10膨潤土或滑石粉或硅藻土或黏土 2-5甲醛 1-4明膠 0.5-1.5N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)或雙氰胺(DCD)0.05-0.5硫脲或尿素 0.1-0.5冰乙酸 2-4蒸餾水 44.5-81.35。
2.肥料包膜液材料制造方法如下(1)按包膜液重量比取殼聚糖5-10放入燒杯中，加入重量比2-4的冰乙酸，重量比10-20的蒸餾水，加熱，45-55℃下攪拌30--40分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；(2)向裝有攪拌器、冷凝器、溫度計的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的重量比5-20的聚乙烯醇(PVA)，重量比3-10的氧化淀粉或玉米淀粉，加入重量比31.5-64.35的蒸餾水，在攪拌下加熱到88-94℃，完全溶解，放置室溫；然后加入殼聚糖冰乙酸溶液，重量比2-5的膨潤土或滑石粉或硅藻土或黏土，重量比1-4甲醛，重量0.5-1.5明膠，重量比0.05-0.5N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)或雙氰胺(DCD)，重量比0.1-0.5硫脲或尿素，加熱到80-95℃，高速攪拌1-2h，即成肥料包膜材料液體。然后利用轉鼓將包膜材料覆到顆粒肥料上。
本發明帶來的有益效果1.肥料控釋效果好，能夠抑制養分溶出，減少氮素揮發效果明顯，提高肥料利用率為10-20％。
2.制作包膜材料的原料來源廣泛、成本低。包膜材料與被覆膜肥料的重量按3-5％比例進行肥料包膜，則每噸肥料包膜材料成本僅為100-200元，大大降低包膜肥料的成本。
3.包膜材料制作工藝簡單、包膜材料生產和肥料包膜過程對周圍環境無污染；所選用包膜物質在土壤中經過一個生長季后能夠自行破碎、降解，包膜材料及其降解產物又是土壤優良的改良劑，不會對土壤環境造成二次污染。
具體實施例方式實施例1按包膜液重量比取殼聚糖5g放入燒杯中，加入2g冰乙酸，10g蒸餾水，加熱，在45℃下攪拌40分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的聚乙烯醇(PVA)5g，氧化淀粉3g，加入64.35g蒸餾水，在攪拌下加熱到88℃，完全溶解，放置室溫，加入殼聚糖冰乙酸溶液，膨潤土2g，甲醛1g，明膠0.5g，N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)0.05g，硫脲0.1g，加熱到85℃，高速攪拌2h，即成包膜材料液體。然后將包膜材料利用轉鼓工藝包覆到顆粒肥料上。
實施例2按包膜液重量比取殼聚糖8g放入燒杯中，加入3g冰乙酸，15g蒸餾水，加熱，在45℃下攪拌40分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的聚乙烯醇(PVA)15g，氧化淀粉6g，加入49.8g蒸餾水，在攪拌下加熱到90℃，完全溶解，放置室溫，加入殼聚糖冰乙酸溶液，硅藻土3.5g，甲醛3g，明膠1.5g，N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)0.2g，硫脲0.3g，加熱到90℃，高速攪拌1h，即成包膜材料液體。然后將包膜液覆到顆粒肥料上。
實施例3按包膜液重量百分比取殼聚糖10g放入燒杯中，加入4g冰乙酸，20g蒸餾水，加熱，在50℃下攪拌30分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的聚乙烯醇(PVA)20g，玉米淀粉10g，加入31.5g蒸餾水，在攪拌下加熱到94℃，完全溶解，放置室溫，加入殼聚糖冰乙酸溶液，粘土5g，甲醛4g，明膠1.5g，N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)0.5g，硫脲0.5g，加熱到90℃，高速攪拌1.5h，即成包膜材料液體。然后將包膜液覆到顆粒肥料上。
實施例4按包膜液重量百分比取殼聚糖10g放入燒杯中，加入4g冰乙酸，20g蒸餾水，加熱，在45℃下攪拌40分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的聚乙烯醇(PVA)15g，氧化淀粉10g，加入34.1g蒸餾水，在攪拌下加熱到88℃，完全溶解，放置室溫，加入殼聚糖冰乙酸溶液，滑石粉5g，甲醛4g，明膠1g，N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)0.4g，硫脲0.5g，加熱到88℃，高速攪拌1.25h，即成包膜材料液體。然后將包膜液覆到顆粒肥料上。
實施例5按包膜液重量比取殼聚糖10g放入燒杯中，加入4g冰乙酸，20g蒸餾水，加熱，在55℃下攪拌30分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的聚乙烯醇(PVA)20g，氧化淀粉8g，加入32.5g蒸餾水，在攪拌下加熱到90℃，完全溶解，放置室溫，加入殼聚糖冰乙酸溶液，硅藻土5g，甲醛1g，明膠1g，雙氰胺(DCD)0.3g，尿素0.2g，加熱到95℃，高速攪拌1h，即成包膜材料液體。然后利用轉鼓將包膜材料覆到顆粒肥料上。
實施例6按包膜液重量比取殼聚糖9g放入燒杯中，加入4g冰乙酸，20g蒸餾水，加熱，在55℃下攪拌30分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的聚乙烯醇(PVA)20g，玉米淀粉7g，加入32.5g蒸餾水，在攪拌下加熱到90℃，完全溶解，放置室溫，加入殼聚糖冰乙酸溶液，黏土5g，甲醛1g，明膠1g，N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)0.3g，硫脲0.2g，加熱到94℃，高速攪拌1.5h，即成包膜材料液體。利用轉鼓將包膜液覆到顆粒肥料上，烘干即成產品。
施用效果
1.水中培養試驗稱取等N量肥料樣品5克，浸入20倍蒸餾水中，在30℃下恒溫浸泡7天后，測定浸出液中NH4+-N含量。同時，另取未包膜肥料作為對照。以下式計算養分溶出率， 用本發明的包膜材料制成的包膜肥NH4+-N的溶出數量比CK降低了68.2％，說明該包膜材料對養分的溶出有明顯的抑制作用。
2.辣椒肥效試驗辣椒品種牛角椒1號。在沈陽農業大學試驗田進行，采用一次性基施，在等養分條件下分為常規處理、包膜肥料處理，田間試驗觀察，在整個生長期包膜肥料處理，辣椒植株長勢良好，未出現脫肥現象；而對照處理到生育中期，明顯養分供應不足，植株弱小，葉片變黃，到生育后期脫肥嚴重，產量明顯降低。總產量包膜處理比對照處理高出50％。
3.旱稻肥效試驗旱稻品種為白珍珠1號。試驗在沈陽農業大學玻璃網室內進行盆栽試驗，共設了與常規施肥等氮量的包膜尿素，氮量減少20％的包膜尿素，常規施肥(未包膜尿素)三個處理，每一處理重復5次。田間觀察發現，在整個生長期包膜肥料處理，旱稻長勢良好，未出現脫肥現象；而常規施肥處理道生育中期，明顯養分供應不足，植株弱小，葉片變黃，到生育后期脫肥嚴重，產量明顯降低。總產量包膜處理比對照處理高出20％，肥料用量減少20％的處理旱稻的產量與常規處理相當，氮素利用率提高了10％。
權利要求
1.一種可降解的肥料包膜液，其特征是肥料包膜液材料組分及重量比如下殼聚糖5-10聚乙烯醇(PVA) 5-20氧化淀粉或玉米淀粉3-10膨潤土或滑石粉或硅藻土或黏土 2-5甲醛 1-4明膠 0.5-1.5N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)或雙氰胺(DCD) 0.05-0.5硫脲或尿素0.1-0.5冰乙酸2-4蒸餾水44.5-81.35。
2.一種如權利要求1所述可降解的肥料包膜液的制造方法如下(1)按包膜液重量比取殼聚糖5-10放入燒杯中，加入重量比2-4的冰乙酸，重量比10-20的蒸餾水，加熱，45-55℃下攪拌30--40分鐘，制成殼聚糖冰乙酸溶液；(2)裝有攪拌器、冷凝器、溫度計的三口燒瓶中先后加入聚合度為1700-1800的重量比5-20的聚乙烯醇(PVA)，重量比3-10的氧化淀粉或玉米淀粉，加入重量比31.5-64.35的蒸餾水，在攪拌下加熱到88-94℃，完全溶解，放置室溫；然后加入殼聚糖冰乙酸溶液，重量比2-5的膨潤土或滑石粉或硅藻土或黏土，重量比1-4甲醛，重量0.5-1.5明膠，重量比0.05-0.5N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)或雙氰胺(DCD)，重量比0.1-0.5硫脲或尿素，加熱到80-95℃，高速攪拌1-2h，即成肥料包膜材料液體。
全文摘要
本發明提供一種可降解的肥料包膜液及其制造方法，其特征是肥料包膜液材料組分及重量比如下殼聚糖5－10，聚乙烯醇(PVA)5－20，氧化淀粉或玉米淀粉3－10，膨潤土或滑石粉或硅藻土或黏土2－5，甲醛1－4，明膠0.5－1.5，N－丁基硫代磷酰三胺(NBPT)或雙氰胺(DCD)0.05－0.5，硫脲或尿素0.1－0.5，冰乙酸2－4，蒸餾水44.5－81.35。具有養分控釋效果好，來源廣泛，成本低廉，在土壤環境中易于降解等優點。
文檔編號C05G5/00GK101045656SQ200710011218
公開日2007年10月3日 申請日期2007年5月8日 優先權日2007年5月8日
發明者張玉龍, 鄒洪濤, 黃毅, 虞娜 申請人:沈陽農業大學