含鐵錳銅鋅微量元素有機高分子緩控釋氮磷肥及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及緩控釋化肥，具體為一種含鐵錳銅鋅微量元素的有機高分子緩控釋氮 磷肥及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前公認(rèn)的作物生長不可缺少的必需營養(yǎng)元素有17種，按照植物需要數(shù)量大體 可分為大量元素和中量、微量元素。氮、磷、鉀等大量元素的重要性已經(jīng)為人們所熟知，而微 量元素由于植物對其需求量較少，重要性常被忽略。近年來，隨著作物產(chǎn)量的不斷提高以及 有機肥料在肥料總構(gòu)成中占比的逐漸下降，微量元素的作用越來越明顯。微量元素是作物 體內(nèi)多種酶或輔酶的組成成分，能促進和調(diào)節(jié)葉綠素和蛋白質(zhì)的合成，并能提高農(nóng)作物抗 病、抗旱能力及農(nóng)作物品質(zhì)。當(dāng)土壤中缺乏某種微量元素時植物便會產(chǎn)生缺乏癥狀，使其產(chǎn) 量減少，品質(zhì)下降，甚至顆粒無收，這種情況下施用微量元素肥料會收到極為明顯的增產(chǎn)效 果，無機鹽微量元素肥料因此應(yīng)運而生。
[0003] 無機鹽微量元素肥料是將作物所需微量元素以無機鹽的形式復(fù)混而成的，但是以 此形式施入的微量元素不能被植物全部快速有效地吸收，無機鹽微肥中的微量元素以金屬 離子形式存在，易被土壤固定，使微量元素的肥效得不到正常發(fā)揮。隨著研宄的深入，水溶 性金屬螯合物開始作為微量元素肥料被使用，且獲得了明顯的增產(chǎn)效果，但是，螯合物生產(chǎn) 成本較高，制約了其進一步發(fā)展。
[0004] 針對無機鹽微肥易被固定、利用率低以及水溶性金屬螯合物成本較高的問題，有 必要對現(xiàn)有微肥進行改進，合成一種具有緩釋性的微肥，從而提高利用率并減少土壤對其 的固定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個目的是提供一種將氮、磷、鐵、錳、銅、鋅營養(yǎng)元素位于同一高分子鏈 上的有機尚分子。
[0006] 本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種含鐵錳銅鋅微量元素的有機高分子，具體如下通式所示結(jié)構(gòu)：
【主權(quán)項】
1. 一種含鐵錳銅鋅微量元素的有機高分子，其特征在于，具體如下通式所示結(jié)構(gòu)：
式中，M代表鐵、錳、銅或鋅四種微量元素，鐵、錳、銅和鋅四種元素隨機分布于n個重復(fù) 單元中，其中，包括X個鐵、Y個錳、Z個銅和W個鋅，X+Y+Z+W=n;m=l?4，n=50?100。
2. -種含鐵錳銅鋅微量元素有機高分子緩控釋氮磷肥，其特征在于：包括權(quán)利要求1 所述的有機高分子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含鐵錳銅鋅微量元素有機高分子緩控釋氮磷肥，其特 征在于：所述有機高分子中氮、磷、鐵、錳、銅、鋅元素的含量以質(zhì)量百分含量計為：氮 22. 13wt% ?29. 85wt%，以P205計的磷 15. 14wt% ?28. 06wt%，鐵 7. 32wt% ?13. 57wt%，錳 3. 83wt% ?7. 10wt%，銅 0? 70wt% ?1. 30wt%，鋅 0? 94wt% ?1. 74wt%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的含鐵錳銅鋅微量元素有機高分子緩控釋氮磷肥，其特征在 于：所述有機高分子的平均分子量為23450?25300。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的含鐵錳銅鋅微量元素有機高分子緩控釋氮磷肥，其特征在 于：有機高分子通式中， 當(dāng)m=l、n=100時，氮含量為22. 13wt%，以P205%計的磷含量為28. 06wt%，鐵含量為 13. 57wt%，錳含量為7. 10wt%，銅含量為1. 30wt%，鋅含量為1. 74wt%，平均分子量為25300 ; 當(dāng)m=2、n=70時，氮含量為25. 85wt%，以P205%計的磷含量為21. 85wt%，鐵含量為 10. 56wt%，錳含量為5. 53wt%，銅含量為1.Olwt%，鋅含量為1. 36wt%，平均分子量為22750 ; 當(dāng)m=3、n=60時，氮含量為28. 21wt%，以P205%計的磷含量為17. 88wt%，鐵含量為 8. 65wt%，錳含量為4. 53wt%，銅含量為0. 83wt%，鋅含量為1. 1lwt%，平均分子量為23820 ; 當(dāng)m=4、n=50時，氮含量為29. 85wt%，以P205%計的磷含量為15. 14wt%，鐵含量為 7. 32wt%，錳含量為3. 83wt%，銅含量為0. 70wt%，鋅含量為0. 94wt%，平均分子量為23450。
6. -種權(quán)利要求1所述的含鐵錳銅鋅微量元素的有機高分子的制備方法，其特征在 于：包括如下步驟： (1) 在第一反應(yīng)器中加入磷酸和鋅粉，攪拌溶解，制得A組分； (2) 在第二反應(yīng)器中加入蒸餾水，加入硫酸亞鐵、硫酸錳和硫酸銅晶體，調(diào)節(jié)pH為8? 10,靜置，過濾，制得B組分； (3) 將B組分加入到A組分中，制得產(chǎn)物C; (4) 在第三反應(yīng)器中加入尿素和甲醛，在pH值為8?10、溫度為30?35°C的條件下反 應(yīng)40?200min，然后將溫度升高至50°C?60°C，繼續(xù)反應(yīng)30?90min，加入產(chǎn)物C，調(diào)節(jié)溫 度至70?100°C，繼續(xù)反應(yīng)30?40min，即得含鐵錳銅鋅微量元素的有機高分子。
7. -種含鐵錳銅鋅微量元素有機高分子緩控釋氮磷肥的制備方法，其特征在于：包括 如下步驟： (1) 在第一反應(yīng)器中加入規(guī)定量的磷酸和鋅粉，攪拌溶解，制得A組分； (2) 在第二反應(yīng)器中加入蒸餾水，加入規(guī)定量的硫酸亞鐵、硫酸錳和硫酸銅晶體，調(diào)節(jié) pH為8?10,靜置，過濾，制得B組分； (3) 將B組分加入到A組分中，制得產(chǎn)物C; (4) 在第三反應(yīng)器中加入規(guī)定量的尿素和甲醛，在pH值為8?10、溫度為30?35°C的 條件下反應(yīng)40?200min，然后將溫度升高至50°C?60°C，繼續(xù)反應(yīng)30?90min，加入產(chǎn)物 C，調(diào)節(jié)溫度至70?10(TC，繼續(xù)反應(yīng)30?40min，反應(yīng)溶液變?yōu)檎吵響B(tài)，造粒，烘干，即得所 述含鐵錳銅鋅微量元素的有機高分子緩控釋氮磷肥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的含鐵錳銅鋅微量元素有機高分子緩控釋氮磷肥的制備方法， 其特征在于：步驟（1)中，磷酸和鋅粉的摩爾比為27:1 ;步驟（2 )中，硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸 銅晶體的摩爾比為1. 9:1:0. 18 ;步驟（4)中，尿素和甲醛的摩爾比為5:4?2:1。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含鐵錳銅鋅微量元素的有機高分子緩控釋氮磷肥及制備方法，制備時：將摩爾比為27:1的磷酸和鋅粉，攪拌溶解，制得A組分；將摩爾比為1.9:1:0.18的硫酸亞鐵、硫酸錳和硫酸銅晶體加入50mL蒸餾水中，調(diào)節(jié)pH為8～10，靜置，過濾，制得B組分；將B組分加入到A組分中，制得產(chǎn)物C；將摩爾比為5:4～2:1的尿素和甲醛，在pH值為8～10、溫度為30～35℃的條件下反應(yīng)40～200min，然后將溫度升高至50～60℃，繼續(xù)反應(yīng)30～90min，加入產(chǎn)物C，調(diào)節(jié)溫度到70～100℃，繼續(xù)反應(yīng)30～40min，反應(yīng)溶液變?yōu)檎吵響B(tài)，造粒，烘干，即得含鐵錳銅鋅微量元素有機高分子緩控釋氮磷肥。
【IPC分類】C05G3-00, C08G12-40
【公開號】CN104557317
【申請?zhí)枴緾N201510029869
【發(fā)明人】趙貴哲, 程冬冬, 向陽, 白甜, 劉亞青
【申請人】中北大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月21日