[发明专利]一种疏水改性聚多酚包膜肥料及其制备方法

说明书

本发明涉及缓释肥料技术领域，公开了一种疏水改性聚多酚包膜肥料及其制备方法。该包膜肥料包括尿素颗粒、可降解膜层，所述可降解膜层包覆在所述尿素颗粒表面，所述可降解膜层的制备原料包括烷基胺、多酚类化合物、氧化剂和粘合剂；所述尿素颗粒和可降解膜层的质量比为(10‑800):1。本发明通过烷基胺醇溶液和多酚类化合物的氧化溶液同时喷涂共沉积与尿素表面得到缓释尿素，使多酚类化合物与烷基胺醇溶液在颗粒外表面形成膜层结构，以达到在颗粒尿素表面形成更稳定、更致密的包膜系统，形成的膜层不溶于水且能提高缓释性能，且多酚类化合物能改善土壤结构，刺激植物生长，为植物提供多重养分，并且膜层结构稳定，不容易脆碎。

技术领域

本发明涉及缓释肥料技术领域，涉及一种包膜肥料及其制备方法，具体涉及一种疏水改性聚多酚包膜尿素及其制备方法。

背景技术

化学肥料作为重要的农业生产资料，在促进粮食生产、农业生产领域中具有不可替代的作用，被称为植物的“粮食”。地球人口呈指数级增长，现已达到约70亿，预计到2050年将达到95亿。全球粮食需求也有所增加，预计到2050年人均粮食需求可能翻一番。中国作为一个农业大国，农业为我国的第一产业，但耕地面积仅为世界的7％，却养活了20％的世界人口，与此同时，由于工业化、城市化、荒漠化和大洪水造成的土地退化，耕地面积减少。要以有限的耕地生产足够的粮食，就必须保证作物高产。因此，我国的农业生产离不开使用化肥。但是普通化肥存在养分损失严重，肥料利用率低等问题。据有关文献资料表明，我国化肥当季利用率非常低：氮肥利用率约35％、磷肥利用率约10％～20％、钾肥利用率约35％～50％，而国外氮肥利用率则为50％左右，与发达国家相比，低十几个百分点。随着世界人口的不断增长、人民生活水平的不断提高，化肥仍然是重要的农业生产资料，因此，在保证稳粮增收的情况下，如何使生产成本降低、减少环境污染，化肥减量提效将是一个解决此问题的有效措施，也是当下我国农业研究的一个热点和重点问题。

传统的肥料由于营养元素的可溶性，在其施入土壤后在作物尚未利用之前就会发生严重流失或固定，这种施肥方式将造成土壤板结或沙化，造成水源富营养化，严重污染水源，严重危害自然环境。

现有缓/控释尿素可分为由化学法和物理法制得的缓/控释尿素两大类。化学法主要是指尿素与有机化合物经缩合反应生成的微溶性含氮化合物，如脲甲醛、异丁叉二脲、三嗪酮、脲乙醛、草酰胺等。物理法制得的缓/控释尿素可分为:(1)限制溶解类缓释尿素，包括大颗粒尿素、添加阻溶类物质(如向尿素熔融液中添加含铜化合物、含锌化合物等)的缓释尿素和表面包膜尿素；(2)抑制分解类缓释尿素，包括添加脲酶抑制剂或硝化抑制剂的缓释尿素。

包膜是实现缓/控释的主要手段，包膜尿素是在颗粒状尿素表面均匀地包裹上一层阻碍传质的疏水性材料，可减缓肥料的释放速度、延长肥料的释放周期。而且尿素水溶性好，容易溶解在水中而流失，因此包膜缓释的难度大，利用率低。目前包膜材料大体分为4种，分别为：无机材料(硫、石膏等)、聚合物材料(聚乙烯等)、高吸水性材料(聚丙烯酸/聚丙烯酰等)、生物复合材料(淀粉等)，但是硫膜脆易产生裂痕同时造成土壤酸化，聚合物包膜材料对环境造成污染、成本高，高吸水性材料制备过程复杂、不可生物降解，生物复合材料具有亲水性易流失，这些原因使得目前的包膜尿素虽具有一定的缓释效果，但还达不到与作物生育期相似的效果，并且有些包膜材料不具有生物可降解性，存留在土壤中，对土壤和环境造成二次污染。

发明内容

为改善上述问题，本发明提供一种包膜肥料，所述包膜肥料包括尿素颗粒、可降解膜层，所述可降解膜层包覆在所述尿素颗粒表面，所述可降解膜层的制备原料包括烷基胺、多酚类化合物、氧化剂和粘合剂。

根据本发明的技术方案，所述尿素颗粒和可降解膜层的质量比为(10-800):1，例如(50-600):1、(100-500):1、(150-300):1；示例性地，质量比为15:1、18:1、40:1、100:1、200:1、250:1。