專利名稱：一種膠粘型控釋肥料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于肥料學(xué)中緩/控釋肥料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種膠粘型控釋肥料及 其制備方法。
背景技術(shù)：
近幾十年來，世界化肥用量不斷增加，消耗了大量的不可再生資源。然而，肥料的 肥料利用率還較低，氮肥利用率僅為40%-60%(稻田20%-40%)，磷肥10%-20%，鉀肥40%_60%。 我國肥料利用率相比之下還要低，分別為30%-35%、10%-25%和35-50%，每年所施化肥的一 半左右由各種途徑而損失掉，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)，更嚴(yán)重的是，損失的化肥已 引起水體污染、農(nóng)產(chǎn)品污染和大氣溫室效應(yīng)等問題。肥料利用率低的一個(gè)重要原因是目前的化肥為速溶性肥料，大量施用后來不及被 作物吸收，而土壤將其保持的能力有限。因此氮肥會(huì)以氨揮發(fā)、反硝化和淋失等途徑損失 掉，鉀肥通過淋失損失，磷肥則被土壤固定變成緩效或無效態(tài)，還有一部分磷會(huì)淋失掉，這 些現(xiàn)象均降低肥料利用率。提高肥料利用率，減少肥料污染，發(fā)展可持續(xù)高效農(nóng)業(yè)已引起各國的廣泛關(guān)注。 有關(guān)研究人員都在積極尋求提高肥料利用率的有效途徑?？蒯尫柿?controlled/Slow Release fertilizer)這一高技術(shù)化肥為解決上述問題提出了的新思路?？蒯尫柿暇哂叙B(yǎng) 分釋放與作物吸收(需求)相同步的功能，一次施用能滿足作物整個(gè)生長期不同的需求，損 失(揮發(fā)、淋失、固定等)小或不損失，施用方便，重施不傷害作物，不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。80年 代以來，控釋肥料成為化肥革新的熱點(diǎn)。緩/控釋肥料的制造大體上可以通過3種技術(shù)方法(1)合成有機(jī)氮化合物，(2) 通過包膜(裹)方法，(3)通過載體法。然而，盡管控釋肥料的研究取得了較大的進(jìn)展，但是還存在諸多不足，尤其是生產(chǎn) 工藝較復(fù)雜、生產(chǎn)成本過高和某些控釋材料難于降解等方面的問題尚未解決，以至于半個(gè) 多世紀(jì)以來，控釋肥料的商品化進(jìn)展不大，所占的市場份額還非常小，僅占化肥用量的1%， 主要在花卉、草坪、苗圃等經(jīng)濟(jì)價(jià)值比較高的非農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上使用，限制了這些肥料在各種大 田作物上的廣泛使用。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種膠粘型控釋肥料及其制備方法；該膠粘 型控釋肥料能夠減緩肥料養(yǎng)分釋放速度，提高養(yǎng)分利用率，且生產(chǎn)工藝較為簡單，生產(chǎn)成本 相對較低。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)采用的技術(shù)方案如下
本發(fā)明所述的膠粘型控釋肥料，其原料配方中各組份及重量比為 預(yù)膠化淀粉4 10%，
桐油2 4%，歧化松香 凹凸棒粉 木質(zhì)素磺酸鹽 風(fēng)化煤
聚乙烯醇(PVA) 0 羧甲基纖維素(CMC) 0 其余為化肥。
3 6%, 7 15%, 0 15%, 0 15%, 6%， 6%， 更優(yōu)選地，原料配方中各組份及重量比為
預(yù)膠化淀粉 桐油
4%, 2%,
4%,
歧化松香 凹凸棒粉
7 15%, 7 13%, 0 15%,
鹽 酸 磺
素煤 質(zhì)化 木風(fēng)
聚乙烯醇(PVA) 0 4%， 羧甲基纖維素(CMC) 0 6%， 其余為化肥。所述膠粘型控釋肥料的制備方法如下
在化肥中加入占物料總重量10% 20%的水，使部分化肥溶化，加熱至沸騰的同時(shí)分別 加入膠粘材料，邊添加邊攪拌，充分混勻后，繼續(xù)攪拌使混合物干燥至水分低于10%，用造粒 機(jī)造粒，或?qū)⒒旌衔锶廴谶M(jìn)行噴漿造粒。所述物料總重量為本發(fā)明的膠粘型控釋肥料的原 料總重量
本發(fā)明的以膠粘材料與化肥相結(jié)合的膠粘型控釋肥料，其關(guān)鍵在于膠粘材料種類的篩 選和比例復(fù)配，從而達(dá)到有效地粘結(jié)、攜載肥料養(yǎng)分、控制養(yǎng)分逐漸釋放和有利于作物吸收 的目的。膠粘材料均為環(huán)境友好型，其組分包括預(yù)膠化淀粉、桐油、歧化松香、木質(zhì)素磺酸 鹽、風(fēng)化煤、凹凸棒、聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纖維素(CMC)中的三種以上的組合?；蔬x用 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上使用的任意一種或幾種混合使用?？筛鶕?jù)膠粘材料與不同化肥品種的重量比 例，生產(chǎn)含單一養(yǎng)分、二種養(yǎng)分、三種養(yǎng)分或多種養(yǎng)分(包括中、微量元素)和不同養(yǎng)分比例 的膠粘型控釋肥料。該方法可生產(chǎn)單一養(yǎng)分的膠粘肥料，也可根據(jù)肥料養(yǎng)分種類、比例生產(chǎn) 出通用型或?qū)Ｓ眯偷哪z粘復(fù)合肥料，在作物上實(shí)行一次施肥。本發(fā)明的有益效果
(1)本發(fā)明的膠粘型控釋肥料生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)成本較低，解決了現(xiàn)有控釋肥料生產(chǎn) 技術(shù)中因?yàn)楣に噺?fù)雜、成本較高、難于在大田作物上大面積推廣的難題。(2)本發(fā)明的膠粘型控釋肥料的原料均為天然或半天然材料，解決了某些控釋材 料難于降解的問題。(3)本發(fā)明的膠粘型控釋肥料可以減緩肥料養(yǎng)分釋放速度，提高養(yǎng)分利用率，減少 肥料損失，減輕施肥帶來的環(huán)境壓力，具有良好的生態(tài)環(huán)境效益。(4)在相同施肥量的條件下，本發(fā)明的膠粘型控釋肥料在減少多次追肥的處理下 還可以增加作物產(chǎn)量，降低勞動(dòng)成本，提高作物生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明不僅限于此。實(shí)施例一
原料配方中各組份及重量比為
聚乙烯醇(PVA) 4%， 羧甲基纖維素(CMC) 4%， 其余為化肥。稱取重量為24%的尿素、17%的磷二銨、7%的氯化鉀和8%的硫酸鉀加入150kg/噸 的水，使化肥部分溶化，然后加入預(yù)膠化淀粉、木質(zhì)素磺酸鹽、聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纖維 素(CMC)，用動(dòng)力攪拌機(jī)攪拌，加熱至沸騰，再加入凹凸棒粉，繼續(xù)攪拌，將預(yù)先用歧化松香 熔化在加熱桐油中的混合液加入，然后邊攪拌邊加熱蒸干，當(dāng)干燥到肥料水分在10%以下， 用整粒機(jī)造粒，為了防止肥料粘機(jī)和肥料顆粒之間粘結(jié)，可以安裝撲粉裝置，用凹凸棒撲 粉，生產(chǎn)出直徑為3mm的粒狀肥料，進(jìn)一步烘干，冷卻，裝袋。木質(zhì)素磺酸鹽可以采用木質(zhì)素 磺酸銨、木質(zhì)素磺酸鈉或木質(zhì)素磺酸鎂。實(shí)施例二
預(yù)膠化淀粉4%，
桐油2%，
歧化松香4%，
凹凸棒粉15%，
木質(zhì)素磺酸鹽7%，
風(fēng)化煤12%，
其余為化肥。稱取重量為23%的尿素、18%的磷二銨、7%的氯化鉀和8%的硫酸鉀，加入150kg/ 噸的水，使化肥部分溶化，風(fēng)化煤和凹凸棒粉同時(shí)加入，加工過程同實(shí)例一。實(shí)施例三
預(yù)膠化淀粉5%，
桐油2%，
歧化松香5%，
凹凸棒粉7%，
木質(zhì)素磺酸鹽7%，
其余為化肥。稱取重量為30%的尿素、24%的磷二銨、9%的氯化鉀和11%的硫酸鉀，加入150kg/ 噸的水，使化肥部分溶化，加工過程同實(shí)例一。
粉
S油
預(yù)桐
4%, 2%, 4%, 13%, 13%,
香粉 松棒 化凸 歧凹
木質(zhì)素磺酸鹽
實(shí)施例四
將實(shí)例一至三中制成的膠粘型控釋肥料與普通尿素(養(yǎng)分含量46%)，磷酸二銨(五氧化 二磷含量46%，氮含量18%)，氯化鉀(氧化鉀含量60%)和硫酸鉀(氧化鉀含量50%)進(jìn)行比 較。將IOg的膠粘型控釋肥料與等養(yǎng)分量的普通肥料分別放入裝有IOOml去離子水的三角 瓶中，蓋上瓶蓋，在25°C恒溫箱中靜置培養(yǎng)。膠粘型控釋肥料12小時(shí)的氮、磷、鉀釋放率分 別比普通肥料降低了 10. 8 19. 8個(gè)百分點(diǎn)、31 53. 5個(gè)百分點(diǎn)和6. 9 16. 5個(gè)百分點(diǎn)。將15g的膠粘型控釋肥料和等養(yǎng)分量的普通肥料與2kg風(fēng)干土混合均勻，裝入裝 PVC管進(jìn)行養(yǎng)分溶出率對比試驗(yàn)。膠粘型控釋肥料前4天的N素溶出比普通肥料降低了 5. 5 13. 5個(gè)百分點(diǎn)，P素降低了 7. 1 8. 7個(gè)百分點(diǎn)，K素降低了 4. 5 8. 4個(gè)百分點(diǎn)。實(shí)施例五
將實(shí)例一至三中制成的膠粘型控釋肥料與普通尿素(養(yǎng)分含量46%)，磷酸二銨(五氧化 二磷含量46%，氮含量18%)，氯化鉀(氧化鉀含量60%)、硫酸鉀(氧化鉀含量50%)進(jìn)行比較。 經(jīng)多年、多點(diǎn)、多種作物(玉米、花生、大白菜、小麥、油菜等)的盆栽與田間肥效試驗(yàn)表明本 發(fā)明的膠粘型控釋肥料具有顯著增加產(chǎn)量(增產(chǎn)10%以上)和改善品質(zhì)的作用，顯著提高肥 料利用率(10%以上)，具有良好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。參考文獻(xiàn)譚金芳，韓燕來，介曉磊，大田專用緩/控釋肥料及其生產(chǎn)方法，中華人民共和國國 家知識產(chǎn)權(quán)局，CN1872818A黃立章，石偉勇，吳建富.控釋肥料的研究動(dòng)態(tài)與展望[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版)· 2002,24(5) 727 ~ 730.武志杰，張海軍，陳利軍，一種控釋肥料及其生產(chǎn)工藝，中華人民共和國國家知識產(chǎn) 權(quán)局，CN1666971A武志杰，周健民.我國緩釋、控釋肥料發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢及對策[J].中國農(nóng)業(yè)科技 導(dǎo)報(bào)，2001，13 (1) 73 76.鄭圣先，聶軍，熊金英等.控釋肥料提高氮素利用率的作用及對水稻效應(yīng)的研究 [J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2001.7(1) 11 16.董小衛(wèi)，耿寶峰，周顯升等，煙草專用控釋肥及其生產(chǎn)方法與應(yīng)用，中華人民共和 國國家知識產(chǎn)權(quán)局，CN1760163A杜昌文，周健民.控釋肥料的研制及其進(jìn)展[J].土壤，2002 (3): 127-133；譚金芳，介曉磊，化全縣等.無機(jī)包膜控釋肥料生產(chǎn)工藝與肥效探討[J].河南農(nóng) 業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003. 37 (3) 257 262.許秀成，李的萍，王好斌，包裹型肥料/控釋肥料的專題報(bào)告[J].磷肥與復(fù)肥， 2000. 5 15 (3) 1 6.張寶林，侯翠紅.提高肥料利用率的研究初報(bào)——包裹型復(fù)肥及其應(yīng)用[J].鄭 州工學(xué)院學(xué)報(bào)，1996. 17 (2) 106 113.
權(quán)利要求
一種膠粘型控釋肥料，其特征在于所述膠粘型控釋肥料的原料配方中各組份及重量比為預(yù)膠化淀粉 4～10%，桐油2～4%，歧化松香3～6%，凹凸棒粉7～15%， 木質(zhì)素磺酸鹽0～15%，風(fēng)化煤 0～15%，聚乙烯醇0～6%，羧甲基纖維素0～6%，其余為化肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粘型控釋肥料，其特征在于所述膠粘型控釋肥料的原料 配方中各組份及重量比為預(yù)膠化淀粉4%，桐油2%，歧化松香4%，凹凸棒粉7 15%，木質(zhì)素磺酸鹽7 13%，風(fēng)化煤0 15%，聚乙烯醇(PVA) 0 4%， 羧甲基纖維素(CMC) 0 6%， 其余為化肥。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述的膠粘型控釋肥料的制備方法，其特征在于制備方法 為在化肥中加入占物料總重量10% 20%的水，使部分化肥溶化，加熱至沸騰的同時(shí)分別 加入膠粘材料，邊添加邊攪拌，充分混勻后，繼續(xù)攪拌使混合物干燥至水分低于10%，用造粒 機(jī)造粒，或?qū)⒒旌衔锶廴谶M(jìn)行噴漿造粒。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種膠粘型控釋肥料及其制備方法。所述膠粘型控釋肥料的原料配方中各組份及重量比為預(yù)膠化淀粉4～10%，桐油2～4%，歧化松香3～6%，凹凸棒粉7～15%，木質(zhì)素磺酸鹽0～15%，風(fēng)化煤0～15%，聚乙烯醇0～6%，羧甲基纖維素0～6%，羧甲基纖維素0～6%，其余為化肥。制備方法為在化肥中加入占物料總重量10%～20%的水，使部分化肥溶化，加熱至沸騰的同時(shí)分別加入膠粘材料，邊添加邊攪拌，充分混勻后，繼續(xù)攪拌使混合物干燥至水分低于10%，用造粒機(jī)造粒，或?qū)⒒旌衔锶廴谶M(jìn)行噴漿造粒。該膠粘型控釋肥料能夠減緩肥料養(yǎng)分釋放速度，提高養(yǎng)分利用率，且生產(chǎn)工藝較為簡單，生產(chǎn)成本相對較低。
文檔編號C05G3/00GK101985409SQ20101058096
公開日2011年3月16日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者丁洪, 張玉樹, 李衛(wèi)華 申請人:福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所