[发明专利]一种壳聚糖包膜缓释肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种壳聚糖包膜缓释肥料及其制备方法。

背景技术

我国是农业生产大国，肥料的使用量极高，而当前的肥料及其相应的施肥技术，所提供的养分均大大超过了作物的吸收需求，不仅造成了资源浪费、成本提升，肥料的残留物还增加了土壤自净化负荷，长期下来对环境产生严重的污染，也令土壤酸碱化、贫瘠化，降低了作物品质和产量，严重影响了农民种植的积极性，不利于构建我国可持续发展的高效高产的现代化农业技术体系。

包膜肥料相对于传统化肥，具有养分释放周期长、增加肥料利用效率、减少施肥人力投入等优点，是目前大力推广使用的一种肥料。但目前常见包膜肥料也面临诸多问题，如包膜材料使用化学高分子材料，在土壤中难以降解从而导致污染残留，或包膜功能单一，仅提供养分缓释能力，抑菌、保水等附加价值无法体现，以及包膜肥料本身的成本造成适用面狭隘等，这些都限制了包膜肥料的推广使用。专利CN201010230156.0采用添加光敏剂的方法制备了可降解聚烯烃包膜肥料，考虑到光敏剂降解塑料的降解率难以控制，产物可造成二次污染，同时光敏剂易析出并迁移从而导致污染的残留和扩大，不利于实际利用。

壳聚糖作为一种新型的天然高分子材料，第二大天然有机化合物，含量丰富。它的分子内部含有羟基、氨基和糖苷键等多种活性官能团，使它具有较强的配位、螯合能力。基于发明人对壳聚糖包膜肥料的研究，提供一种新型的包膜缓释肥料，以控制农田养分流失，提高肥料利用率，都具有重要的现实意义。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种壳聚糖包膜缓释肥料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种壳聚糖包膜缓释肥料，通过以下方法制备：

（1）按重量份1：4.5-5.0称取硼砂和腐植酸颗粒，混合后溶于50-60℃的水中，搅拌20-30分钟后将液体滤去并喷雾干燥，得到粉末备用；

（2）将氮磷钾复合肥、硬脂酸及步骤1所得粉末按重量份（6-8）：（1-1.2）：（2-3）混合后拌匀，将得到的混合料经挤压造粒后得到核心肥料备用；

（3）按重量份准备原料壳聚糖12-15、复合生物酶制剂1-2、月桂酸甘油单酯4-5、单辛酸甘油酯14-16、丙二醇18-20、土温20 10-12、食用级冰乙酸8-10，先将壳聚糖浸没于水中，同时向其中加入复合生物酶制剂，加热混合液至45-48℃，精炼处理40-45分钟，完成后过滤并取出壳聚糖，先用60-65℃热水冲洗2-3次，每次4-5分钟，再用20-25℃水冲洗至中性，将所得壳聚糖烘干后与月桂酸甘油单酯、单辛酸甘油酯、食用级冰乙酸、丙二醇以及土温20共同混合，并不断搅拌，搅拌期间缓慢加水至混合液充分分散混匀，调节pH至6.0-6.5，得到乳化壳聚糖备用；

（4）将步骤2所得核心肥料加入到圆盘或转鼓中，预热至70-75℃，再按核心肥料重量10-15%的量加入步骤3所得乳化壳聚糖，涂覆均匀后冷却至常温，即得到本发明包膜肥料。

所述的氮磷钾复合肥中氮、磷、钾的重量比为(12-15)∶(5-6)∶(3-4)。

所述的复合生物酶制剂为碱性果胶酶和纤维素酶以重量比为1：2的比例配置而成。

所述步骤1中喷雾干燥的温度控制在110-130℃。

所述步骤4中加入乳化壳聚糖的量为核心肥料重量的12%。

本发明的优点是：

本发明包膜肥料养分成分丰富，科学的原料选择保证了营养元素配比的均衡性，利用壳聚糖的乳化处理进行肥料的外层包膜，一方面因壳聚糖的天然有机成分令其在土壤中能自然降解，且无任何有害残留，同时满足了肥料肥份的延时释放目的，另一方面壳聚糖还会结合土壤中的团粒结构，不仅起到了良好的保水作用，其与土壤中的细菌细胞质结合发生絮凝作用，从而使细胞死亡，杀灭病原菌，优化了土壤的微生态环境。通过乳化壳聚糖包膜肥料的使用极大提高了种植的经济效益，适合各类农田种植的推广使用。

具体实施方式

一种壳聚糖包膜缓释肥料，通过以下方法制备：

（1）按重量份1：4.5称取硼砂和腐植酸颗粒，混合后溶于50℃的水中，搅拌20分钟后将液体滤去并在110℃下喷雾干燥，得到粉末备用；

（2）将氮、磷、钾的重量比为12∶5∶3的氮磷钾复合肥、硬脂酸及步骤1所得粉末按重量份7：1：2混合后拌匀，将得到的混合料经挤压造粒后得到核心肥料备用；