[发明专利]一种基于香蕉树杆茎粉末的缓释肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及缓释肥料，尤其涉及一种基于香蕉树杆茎粉末的缓释肥料及其制备方法。

背景技术

化肥对农业的贡献早已广为人知。化肥施用后的损失也是一个相当严重的问题，近50 年来世界各国在施肥量上迅猛增加，但粮食产量却未相应快速增加。随着“优质、高产、高效”现代持续农业的发展，充分发挥化肥的作用，具有重要的意义。缓释肥料又称缓效肥料或长效肥料，其具有控释和缓释的双重功能，可人为调节养分的释放时间和释放速率，从而使肥料养分释放曲线与作物对养分的需求曲线相吻合，提高肥料利用率和高劳动生产率，减少养分的流失和对环境的污染。

吸水树脂是近20 年发展起来的功能高分子树脂，它具有吸收自身重量几百倍甚至上千倍水分的能力，并在干旱时释放吸收的水分，将吸水保水材料应用于制备缓释肥料，对肥料控释和缓释性能好，对抗旱减涝，具有重要的现实意义。

香蕉是一种含纤维极多的麻料植物，属终身一次收成，往往收果后其茎杆如未及时砍伐，就会自然腐烂。所以，目前农民往往是砍了香蕉果、收成后就立即砍去其茎杆。然后茎杆将搬运堆积于田间地头、待香蕉树干后焚烧。这种处理方式存在大量缺点：1）费工时，由于处理所需要时间较长，也会影响下基茬作物的种植；2）香蕉树的茎杆焚烧时产生大量的烟雾造成污染环境；3）香蕉树含有丰富的有机质，采用传统的处理方式未将其利用，造成资源浪费。将香蕉树茎粉碎，引入乙烯基单体进行共聚合，可以制备得到一种具有超强吸水保水的吸水树脂。目前还未有用以香蕉树茎为原料制备吸水树脂的报道，更无采用以香蕉树茎为原料制备吸水树脂，进而制备缓释肥料的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种以香蕉树杆茎为原料，成本低、制备方便的基于香蕉树杆茎粉末的缓释肥料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明一种基于香蕉树杆茎粉末的缓释肥料，其为各组分的混合物，各组分的重量百分含量为：

尿素        22%~30%；

硝酸钾      0%~20%；

磷酸一铵    16%~33%；

硫酸钾      18%~31%；

缓释黏结剂  8%~12%；

有机肥      6%~9%；

所述缓释黏结剂的制备方法为：

1）制备香蕉树杆茎粉末：

将香蕉树杆茎冲洗干净，烘干，粉碎，得香蕉树杆茎粉末粗品；然后用碱溶液对香蕉树杆茎粉末粗品进行抽提，抽提完毕，将抽提液的pH值调节至5~6；接着在抽提液中加入小分子醇，沉淀析出，过滤，用水反复清洗滤饼，最后将滤饼烘干得到所述的香蕉树杆茎粉末；

2)制备缓释黏结剂：

A）在反应器中加入乙烯基单体，然后将反应器中的空气气氛置换为氮气气氛，加热搅拌至回流； 

B）继续往反应器中加入步骤1）制备的香蕉树杆茎粉末和交联剂，搅拌5-10min后，缓慢滴加浓度为0.7%引发剂水溶液，继续搅拌30-40min；反应结束，得到所述的缓释黏结剂；

其中，所述加入的乙烯基单体、香蕉树杆茎粉末、交联剂、引发剂的质量比为100：5~50：0. 1~1：0.01~0.8。

所述有机肥为下列中的一种或两种以上的混合：风化煤、褐煤、泥炭、酒糟、豆饼或动物粪便。

在缓释黏结剂的制备过程中，所述步骤1）中的小分子醇为下列中的一种或两种以上的混合物：甲醇、乙醇、丙醇或乙二醇。

所述步骤1）中的碱溶液为下列中的一种：0.1mol/L的氢氧化钠溶液或0.1mol/L的氢氧化钾溶液。

所述步骤2的步骤A）分步中，乙烯基单体为下列中的一种或两种以上的混合物：丙烯酸、丙烯酰胺或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺。

当使用丙烯酸为乙烯基单体时，需对丙烯酸进行预处理：调节丙烯酸的pH值为5~6。

所述步骤2的步骤B)分步中，引发剂为下列中的一种：过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸铵-亚硫酸氢钠或过硫酸铵-硫代硫酸钠。

当采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂时，需先加入亚硫酸氢钠进行反应，然后再滴加过硫酸铵水溶液。

所述步骤2的步骤B)分步中，交联剂为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚或N，N’一亚甲基双丙烯酰胺中的一种或两种的混合物。

本发明所述的基于香蕉树杆茎粉末的缓释肥料的制备方法，其包括以下步骤：

步骤a：按配方称取已破碎的各固体组分，送入搅拌机中搅拌均匀；