本發(fā)明涉及緩控釋包膜肥料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種主要多重包膜可降解保水功能的肥料。

背景技術(shù)：

聯(lián)合國糧農(nóng)組織(fao)的統(tǒng)計，化肥對糧食生產(chǎn)的貢獻率占40％左右。根據(jù)全國化肥實驗網(wǎng)的大量實驗結(jié)果，施用化肥，可提高稻、玉米、棉花單產(chǎn)40％～50％，提高小麥、油菜等越冬作物單產(chǎn)50％～60％，提高大豆單產(chǎn)近20％。據(jù)推算在糧食總產(chǎn)中有35％～45％是施用化肥的作用。

2015年，中國氮肥用量達到2361.0萬噸以上，占中國化肥施用量的39.0％以上。化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本(物資費用加人工費用)中占25％以上，占全部物資費用(種子、肥料、機械作業(yè)、排灌等費用)的50％左右，國家地方政府和農(nóng)民都為此付出了很大的代價?；噬a(chǎn)消耗了大量能源和資金，化肥進口也動用了大量外匯，農(nóng)民用于購買化肥的資金，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物資中最大的一項。但是化肥未能物盡其用，其中用量最大的氮肥當(dāng)季利用率只有30％～35％，化肥的增產(chǎn)效果在一些地方出現(xiàn)了明顯下降的趨勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一是提供一種可降解保水樹脂包膜復(fù)合肥料，能夠控制化肥養(yǎng)分釋放時間，達到智能緩釋、控釋的目的。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種可降解保水樹脂包膜復(fù)合肥料，以復(fù)合肥料為內(nèi)核，由內(nèi)核向外依次包覆植物油層、脲醛樹脂、酚醛樹脂和聚乙烯醇改性脲醛樹脂，所述植物油層中包括植物油、脲酶抑制劑和硝化抑制劑，其中，將脲酶抑制劑和硝化抑制劑溶解于植物油中，使植物油包覆脲酶抑制劑和硝化抑制劑。

本發(fā)明將復(fù)合肥料采用植物油進行包膜將氮素養(yǎng)分與脲酶抑制劑、硝化抑制劑分隔開，并防止肥料結(jié)塊和吸潮，植物油膜外，脲醛樹脂、酚醛樹脂和聚乙烯醇改性脲醛樹脂多層包膜，控制養(yǎng)分釋放時間的工作。本發(fā)明工藝易于實現(xiàn)，能有效減緩養(yǎng)分向外界的釋放及氮素在土壤中的轉(zhuǎn)化速率，對肥料中養(yǎng)分在土壤中的釋放進行有效控制，有效地減輕養(yǎng)分快速釋放對環(huán)境造成的壓力，而且所用包膜材料可以完全生物降解，降解產(chǎn)物對土壤沒有二次污染。

本發(fā)明的目的之二是提供一種上述可降解保水樹脂包膜復(fù)合肥料的制備方法，將脲酶抑制劑和硝化抑制劑溶解在植物油中形成油溶液，將所述油溶液均勻分散至預(yù)熱后的復(fù)合肥料顆粒表面制備成顆粒1，再將脲醛樹脂均勻分散至顆粒1的表面制備成顆粒2，然后將酚醛樹脂均勻分散至顆粒2的表面形成顆粒3，最后將聚乙烯醇改性脲醛均勻分散至顆粒3的表面，即可獲得可降解保水樹脂包膜復(fù)合肥料。

本發(fā)明的有益效果為：

1.本發(fā)明包膜復(fù)合肥料肥料為顆粒樣品，能夠滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的規(guī)?；蜋C械化施用，與傳統(tǒng)復(fù)合肥料肥料顆粒相比，能夠起到保水的作用，包膜層層分解的速率，能夠控制氮素的釋放時間，達到智能緩控作用，最終提高肥料利用率。

2.本發(fā)明工藝易于實現(xiàn)，能有效減緩養(yǎng)分向外界的釋放及氮素在土壤中的轉(zhuǎn)化速率，對肥料中養(yǎng)分在土壤中的釋放進行有效控制，有效地減輕養(yǎng)分快速釋放對環(huán)境造成的壓力，而且所用包膜材料可以完全生物降解，降解產(chǎn)物對土壤沒有二次污染，因此具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。

圖1為可降解保水樹脂包膜復(fù)合肥料的植物養(yǎng)分累積釋放率曲線。

具體實施方式

應(yīng)該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

本發(fā)明中所述的復(fù)合肥料是指化學(xué)方法或(和)混合方法制成的含作物營養(yǎng)元素氮、磷、鉀中任何兩種或三種的化肥。

正如背景技術(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中存在化肥不能物盡其用、氮肥利用率較低的不足，為了解決如上的技術(shù)問題，本申請?zhí)岢隽艘环N可降解保水樹脂包膜復(fù)合肥料。

本申請的一種典型實施方式，提供了一種可降解保水樹脂包膜復(fù)合肥料，以復(fù)合肥料為內(nèi)核，由內(nèi)核向外依次包覆植物油層、脲醛樹脂、酚醛樹脂和聚乙烯醇改性脲醛樹脂，所述植物油層中包括植物油、脲酶抑制劑和硝化抑制劑，其中，將脲酶抑制劑和硝化抑制劑溶解于植物油中，使植物油包覆脲酶抑制劑和硝化抑制劑。

本發(fā)明將復(fù)合肥料采用植物油進行包膜將氮素養(yǎng)分與脲酶抑制劑、硝化抑制劑分隔開，并防止肥料結(jié)塊和吸潮，植物油膜外，脲醛樹脂、酚醛樹脂和聚乙烯醇改性脲醛樹脂多層包膜，控制養(yǎng)分釋放時間的工作。本發(fā)明工藝易于實現(xiàn)，能有效減緩養(yǎng)分向外界的釋放及氮素在土壤中的轉(zhuǎn)化速率，對肥料中養(yǎng)分在土壤中的釋放進行有效控制，有效地減輕養(yǎng)分快速釋放對環(huán)境造成的壓力，而且所用包膜材料可以完全生物降解，降解產(chǎn)物對土壤沒有二次污染。

為了降低生產(chǎn)成本，增加包膜復(fù)合肥料緩釋、控釋的效果，本申請優(yōu)選的，各原料以質(zhì)量份數(shù)計，復(fù)合肥料80～98份，脲酶抑制劑0.1～1份，消化抑制劑0.1～1份，植物油0.3～1份，脲醛樹脂1～3份，酚醛1～3份，聚乙烯醇改性脲醛1～3份。

為了方便制備包膜的復(fù)合肥料，本申請優(yōu)選的，將復(fù)合肥料制成復(fù)合肥料顆粒作為內(nèi)核。

為了增加作物對復(fù)合肥料的吸收效果，本申請進一步優(yōu)選的，所述復(fù)合肥料顆粒的直徑為3～4mm。

本申請的另一種典型實施方式，提供了一種上述可降解保水樹脂包膜復(fù)合肥料的制備方法，將脲酶抑制劑和硝化抑制劑溶解在植物油中形成油溶液，將所述油溶液均勻分散至預(yù)熱后的復(fù)合肥料顆粒表面制備成顆粒1，再將脲醛樹脂均勻分散至顆粒1的表面制備成顆粒2，然后將酚醛樹脂均勻分散至顆粒2的表面形成顆粒3，最后將聚乙烯醇改性脲醛均勻分散至顆粒3的表面，即可獲得可降解保水樹脂包膜復(fù)合肥料。

優(yōu)選的，其步驟為：

(1)復(fù)合肥料顆粒加入到包膜機中，對復(fù)合肥顆粒進行預(yù)熱，將脲酶抑制劑和硝化抑制劑溶解在植物油中制備成油溶液，從包膜機側(cè)面將植物油噴成霧狀，使其均勻分散在復(fù)合肥料顆粒的表面制備成顆粒1；

(2)從包膜機的側(cè)面將脲醛樹脂的預(yù)聚物噴成霧狀，使脲醛樹脂均勻分散在顆粒1的表面制備成顆粒2；

(3)從包膜機的側(cè)面將酚醛樹脂的預(yù)聚物噴成霧狀，使酚醛樹脂均勻分散在顆粒2的表面制備成顆粒3；

(4)從包膜機的側(cè)面將聚乙烯醇改性脲醛樹脂的預(yù)聚物噴成霧狀，使聚乙烯醇改性脲醛樹脂均勻分散在顆粒3的表面制備可降解保水樹脂包膜復(fù)合肥料。

為了提高脲醛樹脂、酚醛樹脂及聚乙烯醇改性脲醛樹脂的固化速度，本申請進一步優(yōu)選的，步驟(2)中，從包膜機的側(cè)面將脲醛樹脂的預(yù)聚物噴成霧狀，從包膜機的另一個側(cè)面噴入氯化銨溶液；

步驟(3)中，從包膜機的側(cè)面將酚醛樹脂的預(yù)聚物噴成霧狀，從包膜機的另一個側(cè)面噴入氯化銨溶液；

步驟(4)中，從包膜機的側(cè)面將聚乙烯醇改性脲醛樹脂的預(yù)聚物噴成霧狀，從包膜機的另一個側(cè)面噴入氯化銨溶液。噴入氯化銨溶液不僅能夠加快各種樹脂高分子層的固化速度，還能夠為各高分子層提高氮元素，從而增加了養(yǎng)分智能緩控的效果。

為了提高復(fù)合肥料的包覆效果，本申請進一步優(yōu)選的，步驟(1)預(yù)熱的溫度為50～70℃。

為了制備容易被高分子包覆的復(fù)合肥料顆粒，本申請進一步優(yōu)選的，所述的復(fù)合肥料顆粒采用造粒機造粒。

為了防止造粒后顆粒中的水分影響包膜效果，本申請更進一步優(yōu)選的，對造粒機造粒后的顆粒進行烘干。

為了防止烘干過程使復(fù)合肥料的部分養(yǎng)分流失，本申請更進一步優(yōu)選的，所述烘干溫度為70～130℃。

為了使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更加清楚地了解本申請的技術(shù)方案，以下將結(jié)合具體的實施例詳細說明本申請的技術(shù)方案。

實施例

1、復(fù)合肥料成品顆粒

各類粉狀原料和返料倒入原料倉中生產(chǎn)n+p2o5+k2o≥40％保水樹脂復(fù)合肥，經(jīng)計量皮帶送入原料皮帶與來自皮帶輸送機的系統(tǒng)返料會合后送入原料輸送皮帶，送入造粒機造粒。

粉狀原料如下：

2、造粒

在滾筒造粒機內(nèi)物料借助于74轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速形成機械流化床，同時向翻滾的料床內(nèi)按照原料量通入8kg/t的蒸汽量以提供造粒物料所需的熱量和水分、液相，原料在造粒機內(nèi)借助筒體在轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的擠壓力，粘聚成粒核，粒核不斷隨筒體轉(zhuǎn)動受壓，表面不斷粘聚粉粒，粒核體積不斷增大而成為顆粒，經(jīng)造粒機拋光區(qū)拋光后，再經(jīng)陳化皮帶進入干燥機干燥。

3、烘干

根據(jù)進料量和進料水分調(diào)節(jié)烘干爐溫度控制烘干機內(nèi)溫度在70～130℃，同時必須滿足成品水分達標(biāo)，根據(jù)成品的水分(可以通過手感估計)，以調(diào)節(jié)烘干機內(nèi)的溫度。

4、篩分冷卻

從烘干機出來的物料經(jīng)篩分提升機輸送至滾筒篩分機，將從第一篩分口出來的細粉和第三篩分口出來的大粒物料通過返料皮帶返回混料處，其中大粒物料要經(jīng)過返料粉碎機粉碎，重新造粒；第二篩分口出來的顆粒產(chǎn)品進入冷卻工序。依次開啟冷卻皮帶出料機、冷卻引風(fēng)機、啟動冷卻機，顆粒物料經(jīng)冷卻機冷卻。

5、包膜

a)、植物油包膜工藝：將大豆油由計量油泵泵入包膜滾筒內(nèi)，在滾筒上游端通過噴頭與來自冷卻工序的半成品接觸、涂抹、包裹，隨著筒體的滾動，并迅速冷卻在半成品顆粒表面形成一層均勻的油薄膜層，形成隔膜。

b)、脲醛樹脂包膜工藝：從包膜機的側(cè)面將脲醛樹脂的預(yù)聚物噴成霧狀，使其均勻分散在復(fù)合肥料表面，同時在另一側(cè)面噴入氯化銨溶液，使脲醛樹脂固化在復(fù)合肥料的表面，形成均勻完整的有機高分子一層。

c)、酚醛樹脂包膜工藝：從包膜機的側(cè)面將酚醛樹脂的預(yù)聚物噴成霧狀，使其均勻分散在復(fù)合肥料表面，同時在另一側(cè)面噴入氯化銨溶液，使酚醛樹脂固化在復(fù)合肥料的表面，形成均勻完整的有機高分子二層。

d)、聚乙烯醇改性脲醛樹脂包膜工藝：從包膜機的側(cè)面將聚乙烯醇改性預(yù)聚物噴成霧狀，使其均勻分散在復(fù)合肥料表面，同時在另一側(cè)面噴入氯化銨溶液，使聚乙烯醇改性脲醛固化在復(fù)合肥料的表面，形成均勻完整的有機高分子三層。

以上包膜各工序各原料的質(zhì)量分別為：復(fù)合肥料1000kg，脲酶抑制劑0.5kg，消化抑制劑0.5kg，噴植物油5kg，脲醛樹脂10kg，酚醛樹脂10kg，聚乙烯醇改性脲醛樹脂10kg。

其中，步驟b～d中的氯化銨溶液濃度30％，噴入速度為按照包膜復(fù)合肥的生產(chǎn)量10l/t。

6、包裝

成品經(jīng)檢測合格后，經(jīng)自動包裝稱計量后落入包裝袋內(nèi)，人工折邊后由縫包輸送機皮帶輸送至縫包機，并將經(jīng)打印生產(chǎn)日期的合格證與包裝袋一起進行縫包，得到可降解保水樹脂包膜復(fù)合肥料。

試驗例

試驗田不同處理方法對土壤含水量的影響

1、不同處理對土壤含水量的影響

各處理對土壤含水量測定分析結(jié)果表1和表2表明，施用保水樹脂包膜肥料對于提高中層含水量具有明顯效果，與對照處理相比土壤含水量能夠提高4.9％～12.2％，差異均達到0.01顯著水平。保水樹脂包膜肥料處理間保水效果亦存在差異，從兩處實驗4次測定結(jié)果分析，同等條件下第3、4、5處理土壤含水量明顯高于第1、2處理，可能系第1、2處理中土壤保水劑用量相對較少所致；

表1不同處理土壤含水量測定及分析結(jié)果(臨沂市農(nóng)科院試驗點)

表2不同處理土壤含水量測定及分析結(jié)果(臨沂市河?xùn)|區(qū)梅埠試驗點)

第3、4、5處理相比除梅埠實驗點拔節(jié)期測定第3處理與第4、5處理間差異達到0.05顯著水平外，其余測定結(jié)果差異不顯著，通過分析說明第3、4、5處理對于有效提高土壤含水量效果明顯。

3、實驗結(jié)論

(1)在玉米上施用不同配比的保水樹脂包膜肥料能夠不同程度的增產(chǎn)效果，第3處理增產(chǎn)效果明顯優(yōu)于其他處理。

(2)在玉米上施用不同配比的保水樹脂包膜肥料能夠不同程度在提高土壤含水量，第3、4、5處理保水效果明顯優(yōu)于第1、2處理，且這3個處理間差異較小。

(3)在玉米上施用不同配比的保水樹脂包膜肥料對玉米害蟲均有明顯的防治效果，防效相對較好的處理包括第3、4、5處理，且這3個處理間防效差異不顯著。

(4)從增產(chǎn)效果、防治害蟲效果、保水效果以及配比成本等因素綜合分析，第3處理時所有共試處理中比較理想的保水樹脂包膜肥料組合。

植物養(yǎng)分累積釋放率曲線

從圖1中可以看出養(yǎng)分的釋放率成“s”形，按養(yǎng)分釋放率大小可以分為三個階段：緩慢釋放階段，升速階段，降速階段。前20天養(yǎng)分釋放緩慢，為緩慢釋放階段，第20—80天為養(yǎng)分釋放升速期，此階段養(yǎng)分釋放特證是釋放速率逐漸加快，最終達到最大值，第80天以后釋放速率減慢，為降速階段。養(yǎng)分釋放初期24h養(yǎng)分釋放率小于15％，28d內(nèi)養(yǎng)分釋放率小于75％，符合我國2009制定的《緩釋肥料》國家標(biāo)準，保證了肥料的緩控釋高效功能，符合植物生長的營養(yǎng)需求規(guī)律，為農(nóng)作物的生長和增產(chǎn)提供了保證。

以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。