一種殼聚糖包膜緩釋肥料及其製備方法與流程

2023-11-09 22:44:27 1

本發明涉及肥料技術領域，尤其涉及一種殼聚糖包膜緩釋肥料及其製備方法。

背景技術：

我國是農業生產大國，肥料的使用量極高，而當前的肥料及其相應的施肥技術，所提供的養分均大大超過了作物的吸收需求，不僅造成了資源浪費、成本提升，肥料的殘留物還增加了土壤自淨化負荷，長期下來對環境產生嚴重的汙染，也令土壤酸鹼化、貧瘠化，降低了作物品質和產量，嚴重影響了農民種植的積極性，不利於構建我國可持續發展的高效高產的現代化農業技術體系。

包膜肥料相對於傳統化肥，具有養分釋放周期長、增加肥料利用效率、減少施肥人力投入等優點，是目前大力推廣使用的一種肥料。但目前常見包膜肥料也面臨諸多問題，如包膜材料使用化學高分子材料，在土壤中難以降解從而導致汙染殘留，或包膜功能單一，僅提供養分緩釋能力，抑菌、保水等附加價值無法體現，以及包膜肥料本身的成本造成適用面狹隘等，這些都限制了包膜肥料的推廣使用。專利CN201010230156.0採用添加光敏劑的方法製備了可降解聚烯烴包膜肥料，考慮到光敏劑降解塑料的降解率難以控制，產物可造成二次汙染，同時光敏劑易析出並遷移從而導致汙染的殘留和擴大，不利於實際利用。

殼聚糖作為一種新型的天然高分子材料，第二大天然有機化合物，含量豐富。它的分子內部含有羥基、氨基和糖苷鍵等多種活性官能團，使它具有較強的配位、螯合能力。基於發明人對殼聚糖包膜肥料的研究，提供一種新型的包膜緩釋肥料，以控制農田養分流失，提高肥料利用率，都具有重要的現實意義。

技術實現要素：

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種殼聚糖包膜緩釋肥料及其製備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種殼聚糖包膜緩釋肥料，通過以下方法製備：

（1）按重量份1：4.5-5.0稱取硼砂和腐植酸顆粒，混合後溶於50-60℃的水中，攪拌20-30分鐘後將液體濾去並噴霧乾燥，得到粉末備用；

（2）將氮磷鉀複合肥、硬脂酸及步驟1所得粉末按重量份（6-8）：（1-1.2）：（2-3）混合後拌勻，將得到的混合料經擠壓造粒後得到核心肥料備用；

（3）按重量份準備原料殼聚糖12-15、複合生物酶製劑1-2、月桂酸甘油單酯4-5、單辛酸甘油酯14-16、丙二醇18-20、土溫20 10-12、食用級冰乙酸8-10，先將殼聚糖浸沒於水中，同時向其中加入複合生物酶製劑，加熱混合液至45-48℃，精煉處理40-45分鐘，完成後過濾並取出殼聚糖，先用60-65℃熱水衝洗2-3次，每次4-5分鐘，再用20-25℃水衝洗至中性，將所得殼聚糖烘乾後與月桂酸甘油單酯、單辛酸甘油酯、食用級冰乙酸、丙二醇以及土溫20共同混合，並不斷攪拌，攪拌期間緩慢加水至混合液充分分散混勻，調節pH至6.0-6.5，得到乳化殼聚糖備用；

（4）將步驟2所得核心肥料加入到圓盤或轉鼓中，預熱至70-75℃，再按核心肥料重量10-15%的量加入步驟3所得乳化殼聚糖，塗覆均勻後冷卻至常溫，即得到本發明包膜肥料。

所述的氮磷鉀複合肥中氮、磷、鉀的重量比為(12-15)∶(5-6)∶(3-4)。

所述的複合生物酶製劑為鹼性果膠酶和纖維素酶以重量比為1：2的比例配置而成。

所述步驟1中噴霧乾燥的溫度控制在110-130℃。

所述步驟4中加入乳化殼聚糖的量為核心肥料重量的12%。

本發明的優點是：

本發明包膜肥料養分成分豐富，科學的原料選擇保證了營養元素配比的均衡性，利用殼聚糖的乳化處理進行肥料的外層包膜，一方面因殼聚糖的天然有機成分令其在土壤中能自然降解，且無任何有害殘留，同時滿足了肥料肥份的延時釋放目的，另一方面殼聚糖還會結合土壤中的團粒結構，不僅起到了良好的保水作用，其與土壤中的細菌細胞質結合發生絮凝作用，從而使細胞死亡，殺滅病原菌，優化了土壤的微生態環境。通過乳化殼聚糖包膜肥料的使用極大提高了種植的經濟效益，適合各類農田種植的推廣使用。

具體實施方式

一種殼聚糖包膜緩釋肥料，通過以下方法製備：

（1）按重量份1：4.5稱取硼砂和腐植酸顆粒，混合後溶於50℃的水中，攪拌20分鐘後將液體濾去並在110℃下噴霧乾燥，得到粉末備用；

（2）將氮、磷、鉀的重量比為12∶5∶3的氮磷鉀複合肥、硬脂酸及步驟1所得粉末按重量份7：1：2混合後拌勻，將得到的混合料經擠壓造粒後得到核心肥料備用；

（3）按重量份準備原料殼聚糖12、複合生物酶製劑1、月桂酸甘油單酯4、單辛酸甘油酯14、丙二醇18、土溫20 10、食用級冰乙酸8，所述複合生物酶製劑為鹼性果膠酶和纖維素酶以重量比為1：2的比例配置而成，先將殼聚糖浸沒於水中，同時向其中加入複合生物酶製劑，加熱混合液至45℃，精煉處理40分鐘，完成後過濾並取出殼聚糖，先用60℃熱水衝洗2次，每次4分鐘，再用20℃水衝洗至中性，將所得殼聚糖烘乾後與月桂酸甘油單酯、單辛酸甘油酯、食用級冰乙酸、丙二醇以及土溫20共同混合，並不斷攪拌，攪拌期間緩慢加水至混合液充分分散混勻，調節pH至6.0，得到乳化殼聚糖備用；

（4）將步驟2所得核心肥料加入到圓盤或轉鼓中，預熱至70℃，再按核心肥料重量12%的量加入步驟3所得乳化殼聚糖，塗覆均勻後冷卻至常溫，即得到本發明包膜肥料。