[发明专利]一种缓释型微量元素肥料

说明书

 

技术领域

本发明属于高吸水性树脂领域，具体涉及缓释型微量元素肥料。

 

背景技术

微量元素锌、硼、铜、锰、钼、铁等作为植物营养必需元素以肥料的形式进入农业生产系统，开始于20世纪20～30年代，就世界范围来说，自20世纪60～70年代开始，应用于大面积生产，是一个新兴的领域，发展很快。近20年来，施用面积还在不断扩大。我国从20世纪40年代开始研究微量元素对植物生长发育的影响。20世纪50年代开始研究土壤微量元素含量及其形态。20世纪60年代开始研究微肥在生产中的应用，相继发现：大豆施用钼肥增产显著；土壤缺硼，油菜花而不实，棉花蒂而不花；土壤缺锌，水稻僵苗坐蔸，玉米花白苗；针对性施锌、硼肥，增产极显著，大大促进了微肥应用。20世纪70年代以来，我国微量元素肥料的研究与应用得到较全面发展。第一，普遍开展了土壤微量元素的含量调查，结果表明土壤缺硼面积多在40%以上，缺锌面积多在20%以上，缺锰、缺铁、缺铜面积分别为10%、5%、1%左右。第二，广泛进行田间防效试验，取得近30种作物（粮、棉、油、果、蔬莱、特产等）的微肥施用技术及其增产效果，特别是水稻、玉米施锌，棉花、油莱施硼的施用技术规范在全国范国内推广应用。第三，开始在应用理论上进行探讨，阐述了红壤、石灰性土、褐土、黑土、棕壤、紫色土等对锌的吸附固定，解吸释放的特点，论述了缺硼对棉花、油莱、芝麻、芝麻等，缺锌对小麦、玉米、番茄等植株营养与生长发育的影响。第四，锌、硼、锰、铜等微肥施用面积稳步增长，平均每年增长1000万亩，20世纪90年代已达1亿亩，20世纪末达到2亿亩，给农业生产进一步带来巨大的效益。进入21世纪以来，我国在单一微量元素肥料研究应用的基础上，又开展了微量元素与大量元素，以及微量元素之间和大、中微量元素肥料的研究与应用。

我国是一个农业大国，农业是国民经济的基础，是无法取代的第一产业。现代农业是以低投入、高产出、高效率和可持续发展为特征。而与此密切相关的化肥工业和水资源利用更是现代农业生产和发展的重要物质基础。化肥在农 业生产中占有重要的地位。根据联合国粮农组织(FAO)估计，发展中国家粮食的增产中，其中55%来自化肥的作用。但是由于挥发、流失、渗透等因素，目前在我国化肥的当季利用率中，氮肥约为30-35%，磷肥约为10-25%，钾肥为35-50%，远远低于发达国家水平。低的肥料利用率不仅造成巨大的经济损失，而且还会导致严重的环境污染，例如水体的富营养化，农田氮素逸出对大气层特别是臭氧层的影响等，进而对人体的健康构成了很大的威胁。因此，提高肥料的利用率，减轻其对环境的污染，发展可持续高效农业已经成为各国共同关注的问题。

干早缺水是制约我国农业发展和加速土地荒漠化的重要因素。据国家有关的统计资料表明，我国荒漠化土地面积262.2万km'，占国土总面积的27.4%，每年因荒漠化造成的直接经济损失达540亿元。大面积颗粒无收的情况在很多地区经常发生。我国农业用水占水资源消耗的80%左右，然而全球水资源危机使得灌溉农业也必须走保水节水的发展途径。因此，提高农田水分利用率是我国农业的中心任务。

近年来，在土壤中使用吸水性聚合物尤其是高吸水树脂来改善植物的营养和水分状况己经引起人们广泛关注。研究发现，在农业上使用吸水性聚合物对于改良土壤物理性质、促进种子发芽和出苗、提高幼苗的成活率、降低植物对灌溉的需要、提高养分利用率等多方面都很有潜力，并已得到了广泛应用，高吸水树脂的实际推广还很缺乏。主要原因如下：一是合成高吸水树脂价格偏高；另外一个主要原因是功能单一，难以满足植物营养的多方面的需求。

高吸水树脂是一类含有亲水基团和交联结构的大分子，最早由Fanta 等采用淀粉接枝聚丙烯腈再经皂化制得。按原料划分，有淀粉系(接枝物、羧甲基化等)、纤维素系(羧甲基化、接枝物等)、合成聚合物系(聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系等)几大类。其中聚丙烯酸系高吸水树脂较淀粉系及纤维素系相比，具有生产成本低、工艺简单、生产效率高、吸水能力强、产品保质期长等一系列优点，成为当前该领域的研究热点。目前世界高吸水树脂生产中，聚丙烯酸系占到80%。