一種海洋生物多糖衍生物雙層膜緩釋肥料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于海洋化學工程技術，具體涉及一種海洋生物多糖衍生物雙層膜緩釋肥 料的配方及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 肥料為植物提供養(yǎng)分，然而大多數(shù)養(yǎng)分無法被植物所吸收，肥料利用率低。未被吸 收的養(yǎng)分釋放到土壤和地下水中，并伴隨地下水轉移，而造成水體的富營養(yǎng)化。肥料的低利 用率也造成資源的浪費。緩釋肥料的出現(xiàn)為解決這類問題提供了有效的途徑。緩釋肥料能 夠在一段時間內持續(xù)釋放養(yǎng)分，提高肥料利用率，減少環(huán)境污染，發(fā)展高效、綠色、可持續(xù)農(nóng) 業(yè)。
[0003] 緩釋肥的應用可有效改善肥料利用率低，然而也存在一些問題。例如：緩釋肥的膜 材料往往不易降解，累積在土壤中降低土壤肥力，污染環(huán)境；在包膜過程中使用有機溶劑溶 解膜材料，危害人類健康并限制了緩釋肥料的商業(yè)化。因此，應選用可生物降解的膜材料、 制備過程無污染、具有良好緩釋效果的緩釋肥。殼聚糖、海藻多糖易于成膜，有利于水分養(yǎng) 分的緩慢滲透和擴散并且二者都具有生物降解性，不會對環(huán)境造成污染，降解后可提供養(yǎng) 分，改善土壤環(huán)境，促進植物生長。然而，單純使用海洋生物多糖包膜，膜強度較低，緩釋效 果較差，初期釋放率高，達不到國家標準GB/T23348-2009的要求。將海洋生物多糖進行衍 生化，能夠降低膜材料的孔洞和溶解性，卻依然無法達到良好的緩釋效果。因此，在單層包 裹海洋生物多糖衍生物后再包上微晶蠟，可進一步提高肥料的緩釋效果。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種海洋生物多糖衍生物雙層膜緩釋肥料的配方及其制備 方法。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：
[0006] -種緩釋肥料的雙層膜，包膜于肥料的雙層膜依次為海洋生物多糖衍生物和微 晶蠟，海洋生物多糖衍生物重量占緩釋肥料總重的1% -5%。微晶蠟重量占緩釋肥料總重 的 10% -20%。
[0007] 所述海洋生物多糖衍生物是殼聚糖戊二醛交聯(lián)產(chǎn)物或海藻酸鈣。
[0008] 所述殼聚糖戊二醛交聯(lián)產(chǎn)物是將海洋生物多糖溶解，得到質量分數(shù)為1% -3%海 洋生物多糖溶液，而后加入質量分數(shù)為50 %的戊二醛水溶液，常溫攪拌至溶液呈黃色粘稠 狀；所述海藻酸鈣是將質量分數(shù)1% -3%的海藻酸鈉溶液加入到質量分數(shù)3% -5%氯化鈣 溶液中，獲得海藻酸鈣。
[0009] 上述肥料為市售的普通肥料，本發(fā)明雙層膜適合任何肥料，包覆后獲得緩釋肥料。
[0010] -種雙層膜緩釋肥料，以海洋生物多糖衍生物作為包膜包覆于肥料表面，而后 再包裹微晶蠟形成的雙層包膜緩釋肥料；海洋生物多糖衍生物重量占緩釋肥料總重的 1% -5%。微晶蠟重量占緩釋肥料總重的10% -20%。
[0011] 所述海洋生物多糖衍生物是殼聚糖戊二醛交聯(lián)產(chǎn)物或海藻酸鈣。
[0012] 上述肥料為市售的普通肥料，本發(fā)明雙層膜適合任何肥料，包覆后獲得緩釋肥料。 所得海洋生物多糖衍生物雙層膜緩釋肥料是以海洋生物多糖衍生物包膜，再包裹微晶蠟形 成的雙層包膜緩釋肥料，可控制養(yǎng)分的緩慢釋放。
[0013] -種雙層膜緩釋肥料的制備方法，將海洋生物多糖溶解，得到質量分數(shù)為 1 % -3 %海洋生物多糖溶液，而后加入質量分數(shù)為50 %的戊二醛水溶液，常溫攪拌至溶液 呈黃色粘稠狀得到海洋生物多糖衍生物，待用；將化肥浸入上述獲得海洋生物多糖衍生物 中，而后取出平鋪，放置烘箱中50°C-70Γ烘干，篩選包膜均勻的肥料；再將微晶蠟水浴加 熱至完全溶解，浸入上述包膜肥料中，取出后立刻加入到去離子水中，使溶解狀態(tài)的微晶蠟 迅速固化在肥料表面，得雙層膜緩釋肥料；
[0014] 或，向質量分數(shù)1% -3%海洋生物多糖的鈉鹽溶液中浸入肥料，再加入到質量分 數(shù)3% -5%氯化鈣溶液中，而后取出平鋪，放置烘箱中50°C-70°C烘干，篩選包膜均勻的肥 料；再將微晶蠟水浴加熱至完全溶解，浸入上述包膜肥料，取出后立刻加入到去離子水中， 溶解狀態(tài)的微晶蠟遇冷迅速固化在肥料表面。
[0015] 溶解海洋生物多糖以及海洋生物多糖鈉鹽的溶解溶液為1 % _5% (質量分數(shù)）醋 酸溶液或者去離子水。
[0016] 所述海洋生物多糖為殼聚糖，海洋生物多糖的鈉鹽為海藻酸鈉。
[0017] 緩釋原理：水份滲入包膜層液化固體肥料的內核，使部分養(yǎng)分溶解。隨著滲透壓不 斷增大，顆粒溶脹，內核的肥料通過擴散緩慢地釋放。在水的驅動下，養(yǎng)分從肥料到包膜層 表面轉移到包膜層再到土壤表面。
[0018] 本發(fā)明的優(yōu)點
[0019] 1.本發(fā)明在單層包裹海洋生物多糖衍生物后再包上微晶蠟，可進一步提高肥料的 緩釋效果。本發(fā)明在實驗室條件下制備出海洋生物多糖衍生物雙層包膜緩釋肥，制造工藝 簡單，包膜過程不使用有毒的有機溶劑，無污染。
[0020] 2.海洋生物多糖具有良好的成膜性和生物降解性，降解后能誘導增加植物體內酶 的活性，提高植物免疫力，對促進根系發(fā)育效果顯著，并能改善土壤環(huán)境，增強保水、保肥能 力。將海洋生物多糖進行衍生化后，能夠進一步降低膜材料的孔洞和溶解性，提高緩釋效 果。微晶蠟作為疏水性包膜材料，在肥料儲存時可有效的防止肥料吸濕結塊，應用于作物時 能夠延緩肥料溶解速度，延長肥料釋放期，并可在土壤微生物作用下緩慢分解，不會造成環(huán) 境污染。
[0021] 3.本發(fā)明得到的緩釋肥料通過水浸法測定了養(yǎng)分釋放率，具有良好的緩釋效果， 能夠提高養(yǎng)分利用率。本發(fā)明所用包膜材料易于降解，對環(huán)境無污染，生產(chǎn)工藝簡單，實驗 室條件下即可制備，使用范圍廣，易于推廣施用。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明實施例提供的包裹海洋生物多糖衍生物膜后掃描電鏡圖（a)30倍 殼聚糖戊二醛交聯(lián)產(chǎn)物包膜，（b) 2000倍殼聚糖戊二醛交聯(lián)產(chǎn)物包膜，（c) 30倍海藻酸鈣包 膜，（d) 2000倍海藻酸鈣包膜。 具體實施例
[0023] 下面結合說明書附圖對本發(fā)明作進一