一種海藻接枝型肥料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于肥料生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體公開了一種海藻接枝型肥料及其制備方法。所述肥料粒徑為2.5-3.5mm，并以復(fù)合肥為內(nèi)核，內(nèi)核粒徑為2-3 mm，在所述內(nèi)核表面依次分別包覆有：控失劑，厚度為50-60 g/m2；保水劑，厚度為60-80 g/m2；以及油膜，厚度為50-70 g/m2。本發(fā)明提供的海藻接枝型肥料將復(fù)合肥內(nèi)核、控失劑、保水劑和油膜等按一定順序及厚度有機(jī)結(jié)合，形成三層或三層以上的包膜，將復(fù)合肥作為內(nèi)核封閉在其中，減少了養(yǎng)分的流失，不僅能提供作物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且能夠吸附養(yǎng)分，阻止養(yǎng)分流失，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，是一種保水、保肥的環(huán)境友好型肥料。
【專利說明】一種海藻接枝型肥料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于肥料生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種海藻接枝型肥料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 水分和肥料是作物生長(zhǎng)的兩個(gè)關(guān)鍵因子，當(dāng)水分和肥料不協(xié)調(diào)供應(yīng)時(shí)，作物不能 正常生長(zhǎng)。過量施用化學(xué)肥料不僅抑制作物生長(zhǎng)，而且多余肥料流入水體，還會(huì)導(dǎo)致江河和 湖泊的水體富營(yíng)養(yǎng)化，污染水環(huán)境。同時(shí)，季節(jié)性干旱也是限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要障礙因素。 近年來，如何防止養(yǎng)分、水分流失已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。為了解決水肥利用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之 間的矛盾，各種控失劑與保水劑應(yīng)運(yùn)而生，它們?cè)谝欢ǔ潭壬细纳谱魑锷L(zhǎng)狀況，引起了人 們的廣泛關(guān)注。然而控失劑與保水劑單獨(dú)使用不僅增加勞動(dòng)次數(shù)和成本，而且難以與肥料 養(yǎng)分發(fā)生交互作用，很大程度上降低了它們的功效。因此，迫切需要一種既能保水，又能控 制化學(xué)肥料流失的環(huán)境友好型肥料，這對(duì)提高化學(xué)肥料利用效率、緩解旱情具有重要意義。
[0003] 中國(guó)科學(xué)院離子束生物工程學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制的控失劑，通過對(duì)凹凸棒土進(jìn)行物 理和生物改性，即將凹凸棒土與有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺和無(wú)機(jī)絮凝劑聚合氯化鋁鐵等進(jìn)行 復(fù)配，復(fù)配后的材料可形成巨大的互穿網(wǎng)絡(luò)，"網(wǎng)捕"住化肥養(yǎng)分，減少養(yǎng)分通過淋溶、徑流 及揮發(fā)3種途徑的流失，可減少20%?60%的氮素流失，達(dá)到提高化肥利用率、減少污染、 改善環(huán)境的目的。控失劑憑借其特殊的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠吸附養(yǎng)分，阻止養(yǎng)分的流失和揮發(fā)而 被農(nóng)作物有效吸收，提高了肥料的利用率，是近年來新型肥料發(fā)展的方向。如陳天河發(fā)明的 一種肥料增效控失劑(專利申請(qǐng)?zhí)?01210581401. 1)，它由氮素穩(wěn)定劑、生物表面活性劑、生 物發(fā)酵復(fù)合氨基酸、金屬離子螯合劑、土壤結(jié)構(gòu)改良劑和水組成，能顯著提高磷素利用率， 使農(nóng)作物增產(chǎn)增收，但它沒有與肥料配合，作用單一，無(wú)法與營(yíng)養(yǎng)成分交互作用，而且單獨(dú) 施用成本較高。葉郭剛發(fā)明的尿素控失肥(專利申請(qǐng)?zhí)?01110117028. X)將尿素肥料與控 失劑相結(jié)合，水肥互作，避免養(yǎng)分隨水分流失，提高了化肥的利用率，但是只有氮素營(yíng)養(yǎng)，養(yǎng) 分供應(yīng)單一。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，研究人員對(duì)控失劑的研究越來越深入，除了單獨(dú)的控失劑， 也研制出一系列控失劑與肥料相結(jié)合的控失肥，但都是簡(jiǎn)單的將控失劑與肥料混合，沒有 將控失劑包裹在肥料內(nèi)核外，也沒有將控失劑與保水劑相結(jié)合。
[0004] 保水劑，農(nóng)林應(yīng)用上又稱吸水劑、保墑劑、農(nóng)林用凍膠、水合土、土壤調(diào)理劑、聚水 膠等等，是吸水聚合物的統(tǒng)稱，主要有4種類型，全合成型、纖維素接枝改性型、淀粉接枝改 性型和天然型。各種類型在農(nóng)林上的應(yīng)用都有試驗(yàn)和報(bào)道，但以不同類型按不同比例組配 的復(fù)合保水劑產(chǎn)品代表著將來發(fā)展的方向。海藻酸鈉是一種親水性溶膠，含有大量羧基和 羥基，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)海藻酸鈉的接枝作為保水劑有一些報(bào)道，林海琳等進(jìn)行了醚化海藻酸 鈉改性吸水樹脂的研究，對(duì)海藻酸鈉進(jìn)行醚化改性，以提高其相容性和化學(xué)穩(wěn)定性，但是 并沒有將此種吸水樹脂應(yīng)用到農(nóng)業(yè)上，更沒有將其與肥料相結(jié)合形成保水保肥的保水肥 料。劉云海等發(fā)明的海藻酸鈉接枝丙烯酸酯共聚和超強(qiáng)吸水樹脂的制備方法(專利申請(qǐng)?zhí)?200410013085. 3)，得到的樹脂有較好的生物相容性且吸水性強(qiáng)，保水性和耐鹽性好，但同 樣沒有應(yīng)用到農(nóng)業(yè)上。朱林暉等對(duì)蒙脫土/海藻酸鈉接枝丙烯酸高吸水性復(fù)合物的制備及 吸附性能進(jìn)行研究，將比表面積大、陽(yáng)離子交換容量較高的粘土礦物與吸水性聚合物混合 形成復(fù)合吸水性材料，顯著降低生產(chǎn)成本，改善產(chǎn)品性能。巫拱生等研究過硫酸銨與尿素及 硫脲分別組成APS-U和APS-TU氧化還原引發(fā)體系下，海藻酸鈉與丙烯腈的接枝反應(yīng)，但丙 烯腈有劇毒，若接枝不完全會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定的危害。在國(guó)際上，Yadav等對(duì)海藻酸鈉接枝 AMPS/蒙脫土及其吸水性能進(jìn)行了研究，Muratinal等研究了海藻酸鈉接枝聚乙烯對(duì)生物 乙醇生產(chǎn)量的提高。通過以上前人對(duì)海藻酸鈉接枝的研究發(fā)現(xiàn)，海藻酸鈉的接枝方法已經(jīng) 逐漸成熟，接枝的單體也多種多樣，但大多應(yīng)用于醫(yī)藥和工業(yè)絮凝劑方面，應(yīng)用于農(nóng)林業(yè)方 面的幾乎沒有，用于保水控失肥料的更是少之又少。
[0005] 近年，國(guó)內(nèi)有關(guān)保水肥料的專利和文獻(xiàn)有：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)胡樹文等研制的含有多 種營(yíng)養(yǎng)成分的陽(yáng)離子型農(nóng)用保水肥料(專利申請(qǐng)?zhí)?00710117740. 3)，是由陽(yáng)離子型高吸水 性樹脂和螯合態(tài)營(yíng)養(yǎng)液復(fù)配而成，具有耐鹽，抗旱，保水，改良土壤的作用；楊永康發(fā)明的一 種營(yíng)養(yǎng)保水劑是用一種保水劑與硅藻土、沸石、尿素、硫酸鉀等物理混合復(fù)配而成，產(chǎn)品耐 鹽性較差；華南農(nóng)大廖宗文等發(fā)明的一種具有保水貯肥功效的銨鹽水凝膠是將銨態(tài)氮肥貯 存于凝膠中；畢軍等發(fā)明的一種雙效保水肥料(專利申請(qǐng)?zhí)?00710308070. 3)，是將生化黃 腐酸，尿素，硝酸銨鈣，磷酸二氫鉀等肥料與聚丙烯酰胺，聚丙烯酸鉀鹽共聚物，凹凸棒土混 合粉碎造粒而成，這種保水肥料通過物理方法將原料充分混合，保水性較差；林小明發(fā)明的 一種保水緩釋肥(專利申請(qǐng)?zhí)?01210588309. 8)，將包膜緩釋肥料或低溶解度緩釋肥料、保 水劑、生物菌、腐植酸、土壤調(diào)理劑混合而成，可降低肥料因揮發(fā)、淋溶所造成的流失，控制 環(huán)境污染?？梢姡F(xiàn)今市場(chǎng)上的大多數(shù)保水肥料是將保水劑與肥料通過簡(jiǎn)單的物理混合制 成，然而肥料中的鹽基離子對(duì)保水劑有很大的影響，通常會(huì)大大降低保水劑的吸水保水效 果。何緒生的博士論文《保水型包膜尿素肥料的研制及評(píng)價(jià)》研究的保水型包膜尿素肥料 將一種鉀型保水劑聚合成膜在尿素顆粒表面，將保水劑與肥料分開，但是營(yíng)養(yǎng)成分單一，只 有一種氮素營(yíng)養(yǎng)，無(wú)法滿足植物對(duì)多種養(yǎng)分的需求。曹郁發(fā)明的一種環(huán)保包膜肥料(專利申 請(qǐng)?zhí)?01110275715. 4)，該環(huán)保包膜肥料包括化肥顆粒和包裹在顆粒肥料表面的包膜，其中 構(gòu)成控釋包膜的材料為多醛基氧化多糖與蛋白，并在其外層包裹高吸水性樹脂，然而最外 層的高吸水性樹脂暴露在自然狀態(tài)下容易吸濕潮解，造成保水肥料失效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種海藻接枝型肥料，所述肥料將復(fù)合肥內(nèi)核、 控失劑、保水劑和油膜等按一定順序及厚度有機(jī)結(jié)合，分層包膜，不僅能提供作物生長(zhǎng)所需 要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且能夠吸附養(yǎng)分，阻止養(yǎng)分流失，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，是一種保水、保肥 的環(huán)境友好型肥料。
[0007] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種海藻接枝型肥料的制備方法。
[0008] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)： 一種海藻接枝型肥料，所述肥料為2. 5-3. 5mm，并以復(fù)合肥為內(nèi)核，內(nèi)核粒徑為2-3 mm， 在所述內(nèi)核表面依次分別包覆有：控失劑，厚度為50-60 g/m2;保水劑，厚度為60-80 g/m2; 以及油膜，厚度為50-70 g/m2。
[0009] 所述肥料按一定順序?qū)?fù)合肥內(nèi)核、控失劑、保水劑和油膜分層包膜，使控失劑、 保水劑和油膜分層發(fā)揮作用。如果保水劑直接粘附在復(fù)合肥內(nèi)核上，復(fù)合肥料組分對(duì)保水 劑有很大影響，將大大降低保水劑的吸水保水效果；如果保水劑粘附在所述肥料的最外層， 保水劑暴露在自然狀態(tài)下容易吸濕潮解，不利于保存，并造成肥料失效。油膜的作用在于防 止保水劑吸濕、潮解、結(jié)塊，有利于肥料的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。本發(fā)明還規(guī)定了控失劑、保水劑和 油膜厚度及所述肥料的粒徑，使所述肥料在充分吸水保水、控制肥力流失的同時(shí)，也具有促 根、緩釋、土壤調(diào)理等多種功能，提高水分和肥料的利用率。
[0010] 優(yōu)選的，所述保水劑是由海藻酸鈉或海藻酸接枝丙烯酸或/和丙烯酰胺制備得 至|J，所述保水劑為總肥料質(zhì)量的2. 5%-5%。
[0011] 優(yōu)選的，所述控失劑包括如下質(zhì)量份數(shù)的各組分：水10-30份；乙醇25-35份；凹 凸棒土或/和膨潤(rùn)土 20-40份；焦磷酸鈉1-5份；糖蜜粉或/和黃腐酸鉀10-30份；滑石粉 3-10份；聚丙烯酰胺或/和聚丙烯酸0. 5-5份；聚乙二醇、聚乙烯醇或聚丙烯醇中的至少 一種，總質(zhì)量1-10份；甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉或羥乙基纖維素中的至少一種，總質(zhì)量 1-5份；所述控失劑為總肥料質(zhì)量的0. 5%-1%。
[0012] 優(yōu)選的，所述復(fù)合肥內(nèi)核包括如下質(zhì)量份數(shù)的各組分：尿素、碳酸氫銨、脲甲醛、草 酰胺、丁烯叉二脲或異丁叉二脲中的一種或多種，總質(zhì)量20-40份；磷酸一銨、磷酸二銨或 過磷酸鈣中的一種或多種，總質(zhì)量10-30份；氯化鉀、硫酸鉀或草木灰中的一種或多種，總 質(zhì)量20-40份；生化黃腐酸、黑腐酸或氨基酸中的一種或多種，總質(zhì)量5-30份；所述的復(fù)合 肥內(nèi)核為總肥料質(zhì)量的92-95%。
[0013] 優(yōu)選的，所述復(fù)合肥內(nèi)核還包括豆餅、菜籽餅、芝麻餅或花生餅中的一種或多種， 總質(zhì)量5-20份。
[0014] 優(yōu)選的,所述油膜由石蠟、植物油、松節(jié)油組成,質(zhì)量比例為石蠟：植物油：松節(jié)油 =1:2:2。
[0015] 優(yōu)選的，所述油膜外還包裹有膨潤(rùn)土，所述油膜和膨潤(rùn)土總量為總肥料質(zhì)量的 1%-3%。
[0016] 本發(fā)明還提供上述海藻接枝型肥料的制備方法，包括如下步驟： 51. 制備復(fù)合肥內(nèi)核顆粒，將肥料按配方稱重，混合，造粒，過篩備用； 52. 按配方配制控失劑，將控失劑均勻粘附在復(fù)合肥內(nèi)核顆粒表面，烘干； 53. 制備保水劑，粉碎過篩，將保水劑均勻粘附在S2形成的顆粒表面； 54. 最后在S3形成的顆粒表面包裹一層油膜，干燥，包裝，得到所述海藻接枝型肥料， 粒徑為 2. 5-3. 5 mm ; 或者，步驟S4為在S3形成的顆粒表面依次包裹油膜和膨潤(rùn)土，干燥，包裝，得到所述海 藻接枝型肥料，粒徑為2. 5-3. 5 mm。
[0017] 優(yōu)選的，S3所述制備保水劑的步驟如下： 531. 將海藻酸鈉或海藻酸加熱溶解于堿液，得到質(zhì)量濃度為2-8%的海藻酸鈉或海藻 酸溶液； 532. 溶解單體，加入S31溶液中； 533. 將引發(fā)劑溶于水后加入S32溶液中，半小時(shí)分次加完； 534. 加入交聯(lián)劑，在70°C下反應(yīng)3小時(shí)； 535. 反應(yīng)結(jié)束后烘干，粉碎過篩得到保水劑； 所述單體為丙烯酸，中和度為60-90% ; 或者，所述單體為丙烯酸與丙烯酰胺的組合，比例為溶于水后的質(zhì)量濃度為 20-25% ； 所述引發(fā)劑為過硫酸銨-亞硫酸氫鈉，溶于水后的質(zhì)量濃度為1-2%,用量為單體的 0. 5-1% ； 所述交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，溶于水后的質(zhì)量濃度為0. 5~1%，用量為單體的 0. 1-0. 5% ； 所述海藻酸鈉或海藻酸與單體的比例為1:3~7。
[0018] 優(yōu)選的，S35所述烘干溫度為60°C，粉碎后過100目篩。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果： (1)本發(fā)明提供的海藻接枝型肥料將復(fù)合肥內(nèi)核、控失劑、保水劑和油膜等按一定順序 及厚度有機(jī)結(jié)合，形成三層或三層以上的包膜，將復(fù)合肥作為內(nèi)核封閉在其中，減少了養(yǎng)分 的流失，不僅能提供作物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且能夠吸附養(yǎng)分，阻止養(yǎng)分流失，提高 作物產(chǎn)量和品質(zhì)，是一種保水、保肥的環(huán)境友好型肥料。
[0020] (2)本發(fā)明將控失劑包裹在肥料內(nèi)核外，不同于以往研究中將肥料與控失劑直接 混合，減少肥料對(duì)控失劑的影響，使其更好的發(fā)揮作用。再將保水劑與控失劑相結(jié)合，最外 層包覆油膜和膨潤(rùn)土，防止保水劑吸濕、潮解、結(jié)塊，有利于肥料的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，同時(shí)有利于 種肥同播。本發(fā)明所述肥料經(jīng)過多次包膜，提高肥料的利用率，同時(shí)減少各成分之間的影 響，使其分層發(fā)揮作用，提高利用效率。
[0021] (3)本發(fā)明所述復(fù)合肥內(nèi)核使用緩效性肥料，有利于養(yǎng)分的緩慢釋放，延長(zhǎng)肥效； 本發(fā)明所述控失劑，對(duì)凹凸棒土或膨潤(rùn)土進(jìn)行改性復(fù)配，形成特殊的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，吸附養(yǎng)分， 阻止流失，控失劑與保水劑的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了水肥的雙重管理，提高了水分和肥料的利用率；本 發(fā)明肥料最外層包裹油膜和膨潤(rùn)土，能夠防止肥料結(jié)塊，使其具有良好的松散性，有利于種 肥同播。
[0022] (4)本發(fā)明所述保水劑是由海藻酸鈉或海藻酸接枝丙烯酸或丙烯酸與丙烯酰胺， 通過協(xié)調(diào)丙烯酸與丙烯酰胺的配比，保水性能顯著提高，保水效果好。并且，本發(fā)明所述保 水劑無(wú)毒無(wú)害，生物相容性好，在植物根系周圍形成一個(gè)"微型水庫(kù)"，在水分充足時(shí)吸收 儲(chǔ)存水分，干旱時(shí)直接提供植物水分，提高植物抗旱能力，同時(shí)，它還能吸收肥料并緩慢釋 放，增加肥效。
[0023] (5)本發(fā)明所述肥料有機(jī)無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)相互協(xié)調(diào)，能夠?yàn)橹参锏纳L(zhǎng)過程提供足夠的 養(yǎng)分，同時(shí)還可以改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增加透水性和透氣性，進(jìn)而增產(chǎn)增收。
[0024] (6)本發(fā)明中保水劑生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)化，不需要通氮?dú)猓僮骱?jiǎn)易方便，生產(chǎn)效率較高， 生產(chǎn)成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為海藻接枝型肥料保A、保B的外觀及解剖觀察圖。
[0026] 圖2為海藻接枝型肥料保A、保B的保水效果。
[0027] 圖3為海藻接枝型肥料保A、保B在土壤中N、P、K累積淋溶損失量。
[0028] 圖4為海藻接枝型肥料保A、保B在盆栽條件下N、P、K累積淋溶損失量。
[0029] 圖5為對(duì)比例1保C與保A保水效果比較。
[0030] 圖6為對(duì)比例2保D與保A保水效果比較。
[0031] 圖7為對(duì)比例2保D與保A在土壤中N、P、K累積淋溶損失量比較。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出進(jìn)一步地詳細(xì)闡述，但實(shí)施例并 不對(duì)本發(fā)明做任何形式的限定。除非特別說明，本發(fā)明采用的試劑、方法和設(shè)備為本技術(shù)領(lǐng) 域常規(guī)試劑、方法和設(shè)備。
[0033] 實(shí)施例1 按下述步驟制備海藻接枝型肥料A。
[0034] SI.制備復(fù)合肥內(nèi)核顆粒，將肥料按配方稱重，混合均勻，造粒，過篩備用； 所述復(fù)合肥內(nèi)核包括如下質(zhì)量的各組分：尿素376 kg，磷酸二銨94 kg，氯化鉀188 kg， 氨基酸94 kg，黃腐酸188 kg; 52. 按配方配制控失劑，將控失劑均勻噴灑到復(fù)合肥內(nèi)核上實(shí)現(xiàn)附聚，烘干，烘干后， 控失劑用量占肥料總量的1%; 所述控失劑包括如下質(zhì)量的各組分：凹凸棒土 3. 5 kg，聚丙烯酰胺0. I kg，聚乙二醇 0.6 kg,焦磷酸鈉0.1 kg,糖蜜粉L 3 kg,甲基纖維素0.1 kg,乙醇2. 7 kg,水L 3 kg,聚乙 烯醇0. 13 kg，滑石粉0.4 kg; 53. 按下述配方和步驟制備得到保水劑，在S2顆粒表面噴灑保水劑粉末，至顆粒外形 成一層均勻的高吸水性聚合物保水劑，保水劑用量占肥料總量的3% : 所述制備保水劑的原料包括如下質(zhì)量的各組分：海藻酸鈉1.23 kg，丙烯酰胺（AM) 20.55 kg，丙烯酸（AA) 8.21 kg，NaOH 溶液（6mol/L) 20.65 kg，過硫酸銨（APS) 39.20 g，亞 硫酸氫鈉5. 904 g，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA) 7. 79 g，烘干后得到海藻酸鈉接枝型保水 劑 30 kg ; 531. 按上述配方將海藻酸鈉溶解于NaOH溶液中，加入到三口燒瓶，45°C加熱，得到質(zhì) 量濃度3. 33%的海藻酸鈉溶液； 532. 溶解丙烯酸和丙烯酰胺，溶于水后的質(zhì)量濃度為20%，加入到三口燒瓶中； 533. 溶解過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，溶于水后的質(zhì)量濃度為1.2%，加入到三角燒瓶中， 攪拌均勻，半小時(shí)內(nèi)分次加完； 534. 溶解N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，溶于水后的質(zhì)量濃度為0. 5%，加入三角燒瓶中，攪 拌均勻，在70°C下反應(yīng)3小時(shí)； 535. 反應(yīng)結(jié)束后60°C烘干，粉碎過100目篩得到保水劑； 54. 在S3形成的顆粒表面包裹一層油膜，用量占肥料總量的2% ; 所述油膜包括如下質(zhì)量的各組分：石錯(cuò)4 kg,植物油8 kg,松節(jié)油8 kg; 55. 干燥，密封包裝，得到海藻接枝型肥料A，簡(jiǎn)稱保A。
[0035] 該實(shí)施例制備得到肥料的內(nèi)核粒徑為2-2.5 mm，控失劑的厚度為55±2. 5 g/m2， 保水劑的厚度為65±2 g/m2,油膜的厚度為50±2 g/m2。
[0036] 實(shí)施例2 按下述步驟制備海藻接枝型肥料B。
[0037] SI.制備復(fù)合肥內(nèi)核顆粒，將肥料按配方稱重，混合均勻，造粒，過篩備用； 所述復(fù)合肥內(nèi)核包括如下質(zhì)量的各組分：尿素376 kg，磷酸二銨188 kg，氯化鉀282 kg，氨基酸47 kg，菜籽餅47 kg; 52. 按配方配制控失劑，將控失劑均勻噴灑到復(fù)合肥內(nèi)核上實(shí)現(xiàn)附聚，烘干，烘干后， 控失劑用量占肥料總量的1%; 所述控失劑包括如下質(zhì)量的各組分：凹凸棒土2. 65 kg，聚丙烯酰胺0.25 kg，聚乙二醇 0.8 kg,焦磷酸鈉0.1 kg,糖蜜粉1.50 kg,輕乙基纖維素0.15 kg,乙醇3 kg,水I kg,聚乙 烯醇0· 15 kg，滑石粉0.4 kg; 53. 按下述配方和步驟制備得到保水劑，在S2顆粒表面噴灑保水劑粉末，至顆粒外形 成一層均勻的高吸水性聚合物保水劑，保水劑用量占肥料總量的2. 5% ; 所述制備保水劑的原料包括如下質(zhì)量的各組分：海藻酸鈉1.23 kg，丙烯酰胺（AM) 20.55 kg，丙烯酸（AA) 4.10 kg，NaoH 溶液（6mol/L) 12.15 kg，過硫酸銨（APS) 39.20 g，亞 硫酸氫鈉5.904 g，N，N'_亞甲基雙丙烯酰胺（MBA)7.79 g，烘干后得到海藻接枝型保水劑 25 kg； 531. 按上述配方將海藻酸鈉溶解于NaOH溶液中，加入到三口燒瓶，45°C加熱，得到質(zhì) 量濃度3. 33%的海藻酸鈉溶液； 532. 溶解丙烯酸和丙烯酰胺，溶于水后的質(zhì)量濃度為22%，加入到三口燒瓶中； 533. 溶解過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，溶于水后的質(zhì)量濃度為1%，加入到三角燒瓶中，攪 拌均勻，半小時(shí)內(nèi)分次加完； 534. 溶解N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，溶于水后的質(zhì)量濃度為0. 5%，加入三角燒瓶中，攪 拌均勻，在70°C下反應(yīng)3小時(shí)； 535. 反應(yīng)結(jié)束后60°C烘干，粉碎過100目篩得到保水劑； 54. 在S3形成的顆粒表面分別包裹油膜和膨潤(rùn)土，用量占肥料總量的1. 5% ; 所述油膜包括如下質(zhì)量的各組分：石錯(cuò)4 kg,植物油8 kg,松節(jié)油8 kg;所述膨潤(rùn)土用 量 5 kg ; 55. 干燥，密封包裝，得到海藻接枝型肥料B，簡(jiǎn)稱保B。
[0038] 該實(shí)施例制備得到肥料的內(nèi)核粒徑為2.5-3 mm，控失劑的厚度為55±2. 5 g/m2， 保水劑的厚度為60 ±2 g/m2,油膜的厚度為50 ±2 g/m2。
[0039] 實(shí)施例3 按下述步驟制備海藻接枝型肥料。
[0040] SI.制備復(fù)合肥內(nèi)核顆粒，將肥料按配方稱重，混合均勻，造粒，過篩備用； 所述復(fù)合肥內(nèi)核包括如下質(zhì)量的各組分：脲甲醛100 kg，碳酸氫銨272 kg，磷酸一銨93 kg，草木灰186 kg，氨基酸93 kg，芝麻餅186 kg; 52. 按配方配制控失劑，將控失劑均勻噴灑到復(fù)合肥內(nèi)核上實(shí)現(xiàn)附聚，烘干，烘干后， 控失劑用量占肥料總量的1%; 所述控失劑包括如下質(zhì)量的各組分：膨潤(rùn)土 3. 25 kg，聚丙烯酰胺0.13 kg，聚乙二醇 0.65 kg,焦磷酸鈉0.13 kg,糖蜜粉L 3 kg,甲基纖維素0.13 kg,乙醇2. 72 kg,水L 3 kg, 聚乙烯醇0. 13 kg，滑石粉0. 35 kg ; 53. 按下述配方和步驟制備得到保水劑，在S2顆粒表面噴灑保水劑粉末，至顆粒外形 成一層均勻的高吸水性聚合物保水劑，保水劑用量占肥料總量的5% : 所述制備保水劑的原料包括如下質(zhì)量的各組分：海藻酸2 kg，丙烯酰胺（AM)34. 25 kg， 丙烯酸（AA) 13. 70 kg，NaOH 溶液（6mol/L) 24. 3 kg，過硫酸銨（APS) 63. 74 g，亞硫酸氫鈉 9. 6 g，Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺（MBA) 12. 67 g，烘干后得到海藻接枝型保水劑50 kg ; 531. 按上述配方將海藻酸溶解于NaOH溶液中，加入到三口燒瓶，40°C加熱，得到質(zhì)量 濃度4%的海藻酸溶液； 532. 溶解丙烯酸和丙烯酰胺，溶于水后的質(zhì)量濃度為25%，加入到三口燒瓶中； 533. 溶解過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，溶于水后的質(zhì)量濃度為1.3%，加入到三角燒瓶中， 攪拌均勻，半小時(shí)內(nèi)分次加完； 534. 溶解N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，溶于水后的質(zhì)量濃度為0. 8%，加入三角燒瓶中，攪 拌均勻，在70°C下反應(yīng)3小時(shí)； 535. 反應(yīng)結(jié)束后60°C烘干，粉碎過100目篩得到保水劑； 54. 在S3形成的顆粒表面包裹一層油膜，用量占肥料總量的1% ; 所述油膜包括如下質(zhì)量的各組分：石錯(cuò)2 kg,植物油4 kg,松節(jié)油4 kg ; 55. 干燥，密封包裝，得到海藻接枝型肥料。
[0041] 該實(shí)施例制備得到肥料的內(nèi)核粒徑為2.5-3 mm，控失劑的厚度為55±2 g/m2,保 水劑的厚度為80 ±2 g/m2,油膜的厚度為50 ±2 g/m2。
[0042] 實(shí)施例4 按下述步驟制備海藻接枝型肥料。
[0043] SI.制備復(fù)合肥內(nèi)核顆粒，將肥料按配方稱重，混合均勻，造粒，過篩備用； 所述復(fù)合肥內(nèi)核包括如下質(zhì)量的各組分：尿素76 kg，丁烯叉二脲200 kg，過磷酸鈣184 kg，氯化鉀184 kg，黃腐酸184 kg，菜籽餅92 kg; 52. 按配方配制控失劑，將控失劑均勻噴灑到復(fù)合肥內(nèi)核上實(shí)現(xiàn)附聚，烘干，烘干后， 控失劑用量占肥料總量的〇. 5% ; 所述控失劑包括如下質(zhì)量的各組分：膨潤(rùn)土 1. 63 kg，聚丙烯酰胺0. 06 kg，聚乙二醇 0.35 kg,焦磷酸鈉0.06 kg,糖蜜粉0.65 kg,甲基纖維素0.07 kg,乙醇1.36 kg,水0.65 kg，聚丙烯醇0.06 kg,滑石粉0.18 kg; 53. 按下述配方和步驟制備得到保水劑，在S2顆粒表面噴灑保水劑粉末，至顆粒外形 成一層均勻的高吸水性聚合物保水劑，保水劑用量占肥料總量的5% : 所述制備保水劑的原料包括如下質(zhì)量的各組分：海藻酸2 kg，丙烯酸(AA) 47. 95 kg， 恥〇!1溶液（6111〇1/1)40 1^，過硫酸銨（4?3)63.74 8，亞硫酸氫鈉9.6 8，1^-亞甲基雙丙 烯酰胺（MBA) 12. 67 g，烘干后得到海藻接枝型保水劑50 kg ; 531. 按上述配方將海藻酸溶解于NaOH溶液中，加入到三口燒瓶，50°C加熱，得到質(zhì)量 濃度8%的海藻酸溶液； 532. 溶解丙烯酸，溶于水后的質(zhì)量濃度為25%，加入到三口燒瓶中； 533. 溶解過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，溶于水后的質(zhì)量濃度為2%，加入到三角燒瓶中，攪 拌均勻，半小時(shí)內(nèi)分次加完； 534. 溶解N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，溶于水后的質(zhì)量濃度為0. 5%，加入三角燒瓶中，攪 拌均勻，在70°C下反應(yīng)3小時(shí)； 535. 反應(yīng)結(jié)束后60°C烘干，粉碎過100目篩得到保水劑； 54. 在S3形成的顆粒表面包裹一層油膜，用量占肥料總量的2. 5% ; 所述油膜包括如下質(zhì)量的各組分：石錯(cuò)5 kg,植物油10 kg,松節(jié)油10 kg ; 55. 干燥，密封包裝，得到海藻接枝型肥料。
[0044] 該實(shí)施例制備得到肥料的內(nèi)核粒徑為2-2.5 mm，控失劑的厚度為50±2 g/m2,保 水劑的厚度為80 ±2 g/m2,油膜的厚度為60 ±2 g/m2。
[0045] 實(shí)施例5 按下述步驟制備海藻接枝型肥料。
[0046] SI.制備復(fù)合肥內(nèi)核顆粒，將肥料按配方稱重，混合均勻，造粒，過篩備用； 所述復(fù)合肥內(nèi)核包括如下質(zhì)量的各組分：脲甲醛376 kg，磷酸二銨94 kg，氯化鉀188 kg，黃腐酸94 kg,花生餅188 kg; 52. 按配方配制控失劑，將控失劑均勻噴灑到復(fù)合肥內(nèi)核上實(shí)現(xiàn)附聚，烘干，烘干后， 控失劑用量占肥料總量的1%; 所述控失劑包括如下質(zhì)量的各組分：凹凸棒土 3.5 kg，聚丙烯酰胺0.2 kg，聚乙二醇 0. 5 kg,焦磷酸鈉0. I kg,糖蜜粉I kg,輕乙基纖維素0. 24 kg,乙醇2. 5 kg,水1. 5 kg,聚 乙烯醇0. 15 kg，滑石粉0. 35 kg ; 53. 按下述配方和步驟制備得到保水劑，在S2顆粒表面噴灑保水劑粉末，至顆粒外形 成一層均勻的高吸水性聚合物保水劑，保水劑用量占肥料總量的4% : 所述制備保水劑的原料包括如下質(zhì)量的各組分：海藻酸鈉 I. 6 kg，丙烯酰胺（AM)27. 40 1^，丙烯酸（4八)111^，恥0!1溶液（6111〇1/1)19.44 1^，過硫酸銨（4?5)518，亞硫酸氫鈉7.68 g，Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺（MBA) 10. 14 g，烘干后得到海藻接枝型保水劑40 kg ; 531. 按上述配方將海藻酸鈉溶解于NaOH溶液中，加入到三口燒瓶，45°C加熱，得到質(zhì) 量濃度6%的海藻酸鈉溶液； 532. 溶解丙烯酰胺和丙烯酸，溶于水后的質(zhì)量濃度為24%，加入到三口燒瓶中； 533. 溶解過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，溶于水后的質(zhì)量濃度為1%，加入到三角燒瓶中，攪 拌均勻，半小時(shí)內(nèi)分次加完； 534. 溶解N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，溶于水后的質(zhì)量濃度為0. 8%，加入三角燒瓶中，攪 拌均勻，在70°C下反應(yīng)3小時(shí)； 535. 反應(yīng)結(jié)束后60°C烘干，粉碎過100目篩得到保水劑； 54. 在S3形成的顆粒表面包裹一層油膜，用量占肥料總量的1% ; 所述油膜包括如下質(zhì)量的各組分：石錯(cuò)2 kg,植物油4 kg,松節(jié)油4 kg ; 55. 干燥，密封包裝，得到海藻接枝型肥料。
[0047] 該實(shí)施例制備得到肥料的內(nèi)核粒徑為2.5-3 mm，控失劑的厚度為55±2 g/m2,保 水劑的厚度為75±2 g/m2,油膜的厚度為60±2 g/m2。
[0048] 實(shí)施例6肥料的特性分析及效果試驗(yàn) 以下肥料的特性分析及效果試驗(yàn)以實(shí)施例1和2分別制備的保A和保B為研究對(duì)象。 [0049] 1.海藻接枝肥料的特征研究 從外觀觀察制備得到的海藻接枝型肥料A和B，發(fā)現(xiàn)海藻接枝型肥料為顆粒狀肥料，粒 徑為2. 5~3. 5 mm，海藻接枝型肥料A (保A)呈黃褐色，海藻接枝型肥料B (保B)呈灰白色， 見圖1。進(jìn)一步的觀察發(fā)現(xiàn)，兩種海藻接枝型肥料表面均呈凹凸不平的粗糙狀，從解剖面可 以看到內(nèi)核和包膜之間的明顯分層，包膜厚度為0. l~〇. 2 mm。
[0050] 2.海藻接枝型肥料的保水效果研究 通過研究海藻接枝型保水劑失水速率的變化情況，發(fā)現(xiàn)前期水分蒸發(fā)速度較慢，第6 天失水速率顯著增加，并在第8天達(dá)到最高，之后出現(xiàn)下降，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2a，表明保水劑 水分的蒸發(fā)是一個(gè)緩慢的過程。進(jìn)一步研究三種肥料的吸水倍數(shù)和保水率，發(fā)現(xiàn)普通復(fù)合 肥NPK遇水會(huì)溶解，而保A和保B分別能吸持自身重量23. 47倍和20. 29倍的水分，實(shí)驗(yàn)結(jié) 果見圖2b，保水率分別為67. 33%和70. 34%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2c。結(jié)果表明，保A和保B均具 有良好的保水性和保肥性，確保肥料吸水后水分不易流失。分析各處理對(duì)土壤水分吸收率 的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2d，結(jié)果表明，加入海藻接枝型肥料的處理能夠顯著提高土壤水分吸 收率，進(jìn)一步說明海藻接枝型肥料具有良好的保水性，保A的土壤水分吸收率最大，為89%， 與對(duì)照相比提高了 45. 1%，保A與保B之間的土壤水分吸收率也存在顯著差異，保A相對(duì)于 保B的增幅為26. 5%。
[0051] 圖注：CK是空白對(duì)照，NPK表示普通復(fù)合肥（26-10-16)，保A表示海藻接枝型肥料 A，保B表示海藻接枝型肥料B。a :海藻接枝保水劑失水速率的變化；b :三種肥料的吸水倍 數(shù)；c :三種肥料的保水率；d :對(duì)土壤水分吸收率；*表示肥料溶于水，數(shù)據(jù)為平均值土標(biāo) 準(zhǔn)誤（n=3)，經(jīng)DMRT法檢驗(yàn)，柱子上具有相同字母的表示差異不顯著（α = 0.05)。
[0052] 3.海藻接枝型肥料淋溶損失的研究 通過淋溶實(shí)驗(yàn)，我們進(jìn)一步研究海藻接枝型肥料的保肥效果。由圖3可以看出，加入海 藻接枝型肥料的土壤可以減緩肥料中養(yǎng)分的釋放。第1天，NPK處理的養(yǎng)分釋放量與保Α、保 B處理存在明顯差異，NPK處理釋放氨氮的量分別是保Α、保B處理的9. 17倍和4. 55倍，釋 放磷的量分別是保Α、保B處理的12. 56倍和4. 56倍，釋放鉀分別是保Α、保B處理的4. 35 倍和2. 36倍。第3天，各處理間差異減小，但NPK處理的養(yǎng)分釋放量仍然高于保A和保B 處理。第6天，各處理之間的養(yǎng)分釋放量沒有明顯差異，施用海藻接枝型肥料的處理養(yǎng)分釋 放量明顯高于前兩次淋溶試驗(yàn)?？偟膩碚f，在進(jìn)行試驗(yàn)的10天期間，與施用普通復(fù)合肥相 t匕，保A和保B處理養(yǎng)分釋放較為平緩，而保A和保B之間差異不顯著。盆栽條件下的海藻 接枝型肥料的養(yǎng)分淋溶損失規(guī)律與純土壤淋溶實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖4。
[0053] 圖注：CK是空白對(duì)照，NPK表示普通復(fù)合肥（26-10-16)處理，保A表示海藻接枝型 肥料A處理，保B表示海藻接枝型肥料B處理。數(shù)據(jù)為平均值土標(biāo)準(zhǔn)誤（n=3)，經(jīng)DMRT法 檢驗(yàn)，柱子上具有相同字母的表示差異不顯著（α =0.05)。
[0054] 4.生菜和玉米盆栽實(shí)驗(yàn) 為了研究海藻接枝型肥料的保水保肥效果，我們分別進(jìn)行生菜和玉米盆栽實(shí)驗(yàn)。表1 結(jié)果表明，施用海藻接枝型肥料能明顯提高生菜的地上部鮮重；與對(duì)照CK相比，保A和保B 處理的增幅分別為52. 1%和44. 7% ;與施普通復(fù)合肥NPK的處理對(duì)比，保A和保B處理的增 幅則分別為26. 14%和20. 06%。對(duì)于生菜的水分含量，保A和保B處理之間水分含量沒有顯 著差異，但明顯高于CK和NPK處理。分析海藻接枝型肥料對(duì)生菜養(yǎng)分吸收的影響，表2結(jié) 果表明，與NPK處理相比，施用海藻接枝型肥料對(duì)生菜N、P和K的吸收的影響差異不顯著， 表明對(duì)普通復(fù)合肥進(jìn)行海藻接枝保水控失包膜處理沒有降低植物對(duì)肥料養(yǎng)分的吸收。
[0055] 表3結(jié)果表明，與施用普通復(fù)合肥相比，施用保B能顯著性提高玉米株高；保A和 保B處理的地上部鮮重相對(duì)于NPK處理增幅分別為39. 3%和40. 7%，達(dá)到顯著水平；干重的 增幅分別為33. 3%和41. 7%。在對(duì)玉米根系生長(zhǎng)影響方面，表4結(jié)果表明，保A和保B處理 能促進(jìn)根系伸長(zhǎng)，增加根系鮮重和根體積；其中，保A和保B處理的根系鮮重顯著高于對(duì)照 CK和NPK處理。
[0056] 表1海藻接枝型肥料對(duì)生菜地上部生長(zhǎng)的影響

【權(quán)利要求】
1. 一種海藻接枝型肥料，其特征在于，所述肥料粒徑為2. 5-3. 5mm，并以復(fù)合肥為內(nèi) 核，內(nèi)核粒徑為2-3 _，在所述內(nèi)核表面依次分別包覆有：控失劑，厚度為50-60 g/m2;保水 齊U，厚度為60-80 g/m2;以及油膜，厚度為50-70 g/m2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海藻接枝型肥料，其特征在于，所述保水劑是由海藻酸鈉或 海藻酸接枝丙烯酸或/和丙烯酰胺制備得到，所述保水劑為總肥料質(zhì)量的2. 5%-5%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海藻接枝型肥料，其特征在于，所述控失劑包括如下質(zhì)量份 數(shù)的各組分：水10-30份；乙醇25-35份；凹凸棒土或/和膨潤(rùn)土 20-40份；焦磷酸鈉1-5 份；糖蜜粉或/和黃腐酸鉀10-30份；滑石粉3-10份；聚丙烯酰胺或/和聚丙烯酸0. 5-5份； 聚乙二醇、聚乙烯醇或聚丙烯醇中的至少一種，總質(zhì)量1-10份；甲基纖維素、羧甲基纖維素 鈉或羥乙基纖維素中的至少一種，總質(zhì)量1-5份；所述控失劑為總肥料質(zhì)量的0. 5%-1%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海藻接枝型肥料，其特征在于，所述復(fù)合肥內(nèi)核包括如下質(zhì) 量份數(shù)的各組分：尿素、碳酸氫銨、脲甲醛、草酰胺、丁烯叉二脲或異丁叉二脲中的一種或多 種，總質(zhì)量20-40份；磷酸一銨、磷酸二銨或過磷酸鈣中的一種或多種，總質(zhì)量10-30份；氯 化鉀、硫酸鉀或草木灰中的一種或多種，總質(zhì)量20-40份；生化黃腐酸、黑腐酸或氨基酸中 的一種或多種，總質(zhì)量5-30份；所述的復(fù)合肥內(nèi)核為總肥料質(zhì)量的92-95%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的海藻接枝型肥料，其特征在于，所述復(fù)合肥內(nèi)核還包括豆餅、 菜籽餅、芝麻餅或花生餅中的一種或多種，總質(zhì)量5-20份。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海藻接枝型肥料，其特征在于，所述油膜由石蠟、植物油、松 節(jié)油組成，質(zhì)量比例為石蠟：植物油：松節(jié)油=1:2:2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海藻接枝型肥料，其特征在于，所述油膜外還包裹有膨 潤(rùn)土，所述油膜和膨潤(rùn)土總量為總肥料質(zhì)量的1%_3%。
8. 權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的海藻接枝型肥料的制備方法，其特征在于，包括如下步 驟：
51. 制備復(fù)合肥內(nèi)核顆粒，將肥料按配方稱重，混合，造粒，過篩備用；
52. 按配方配制控失劑，將控失劑均勻粘附在復(fù)合肥內(nèi)核顆粒表面，烘干；
53. 制備保水劑，粉碎過篩，將保水劑均勻粘附在S2形成的顆粒表面；
54. 最后在S3形成的顆粒表面包裹一層油膜，干燥，包裝，得到所述海藻接枝型肥料， 粒徑為 2. 5-3. 5 mm ; 或者，步驟S4為在S3形成的顆粒表面依次包裹油膜和膨潤(rùn)土，干燥，包裝，得到所述海 藻接枝型肥料，粒徑為2. 5-3. 5 mm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的海藻接枝型肥料的制備方法，其特征在于，S3所述制備保水 劑的步驟如下：
531. 將海藻酸鈉或海藻酸加熱溶解于堿液，得到質(zhì)量濃度為2-8%的海藻酸鈉或海藻 酸溶液；
532. 溶解單體，加入S31溶液中；
533. 將引發(fā)劑溶于水后加入S32溶液中，半小時(shí)分次加完；
534. 加入交聯(lián)劑，在70°C下反應(yīng)3小時(shí)；
535. 反應(yīng)結(jié)束后烘干，粉碎過篩得到保水劑； 所述單體為丙烯酸，中和度為60-90% ; 或者，所述單體為丙烯酸與丙烯酰胺的組合，比例為1:1-5,溶于水后的質(zhì)量濃度為 20-25% ； 所述引發(fā)劑為過硫酸銨-亞硫酸氫鈉，溶于水后的質(zhì)量濃度為1-2%,用量為單體的 0. 5-1% ； 所述交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，溶于水后的質(zhì)量濃度為0. 5-1%，用量為單體的 0. 1-0. 5% ； 所述海藻酸鈉或海藻酸與單體的比例為1:3-7。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的海藻接枝型肥料的制備方法，其特征在于，S35所述烘干溫 度為60°C，粉碎后過100目篩。
【文檔編號(hào)】C05G3/00GK104446913SQ201410644762
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】沈宏, 于曉莉 申請(qǐng)人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)