包膜控釋蔬菜專用肥料及其製法的製作方法
2023-05-06 22:03:01 1
專利名稱：包膜控釋蔬菜專用肥料及其製法的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種包膜緩控釋肥料，特別是一種包膜緩控釋蔬菜專用肥料及其製法。
背景技術：
目前，蔬菜由於過量使用普通化肥，硝酸鹽含量嚴重超標，嚴重危害人體健康，急需一種能緩慢控釋肥料用於蔬菜生產。國內外為提高肥料利用率，相距開展了包膜肥料的研製，但還沒有具有專門用於蔬菜生產的包膜控釋肥料。主要具有代表性的專利有美國專利(US 4 801498.CA110137178)包膜肥料的膜層材料由乙烯與甲基丙烯酸的共聚物脂構成。日本專利(1279683)(1985)特許公開了一種覆膜肥料及其製法，是膜層材料由聚烯烴或乙烯與乙酸乙烯酯共聚物和滑石粉所組成等。其他用於包膜肥料膜層材料還有用甲苯和硫酸處理松香所得的蠟狀物，醇酸樹脂與不飽和油酯的共聚物，聚脲氨基甲酸酯和異氰酸酯等，這類肥料真正意義為包膜緩釋(長效)肥料，僅通過膜層的厚薄度和緻密度延長肥效，還不能有效的控制肥料養分釋放。目前我國在包膜肥料的研製方面所採用的包膜材料有中國專利ZL 95109720.2採用的磷礦粉等無機材料，緻密度不夠，包裹層孔徑大於10m，且膜層易破裂，緩釋效果較差，其他專利公開說明書介紹了用脲醛樹脂、廢棄塑料、蟲膠、松香、羧基甲基纖維素包裹以尿素為核心的包膜肥料，但普遍生產工藝複雜，雖然取得一定的延長肥效的作用，但不能有效的控制肥料養分的釋放，並且主要是以延長氮素養分釋放為主，不能兼顧磷鉀養分釋放。
發明內容
本發明的目的是提供一種包膜緩控釋蔬菜專用肥料及其製法，採用具有土壤改良功能的水溶性高分子材料聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和滑石粉為主要包膜原料，同時填加硝化抑制劑或脲酶抑制劑(如果是尿基複合肥)，包裹顆粒複合肥，具有生產工藝簡單，同時控釋氮磷鉀養分。
本發明提供的包膜緩控釋蔬菜專用肥料，其特徵是包膜層投料的組分及重量比例如下聚乙烯醇 8～10聚乙烯基吡咯烷酮 2.2～2.5滑石粉 2.3～5抑制劑 0.1～0.4水 83～87上述的抑制劑為雙氰胺、氫醌，可以單獨使用，也可以同時使用。
本發明提供的包膜控釋蔬菜專用肥料生產方法，其特徵是A、將重量比例8～10的聚乙烯醇加入重量比例50-70水，在90℃～93℃下溶解製成溶液；B、將聚乙烯醇溶液冷卻到60-70℃後，按重量比例取聚乙烯基吡咯烷酮2.2～2.5、滑石粉2.3～5和抑制劑0.1～0.4加入到溶液中，在高速攪拌機中攪拌30分鐘後成包膜液並轉入儲液灌，攪拌機轉速100r/min；
C、將普通顆粒肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產；D、將篩分後的肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機，在55-60℃條件下預熱，旋轉刨光肥料表面；E、包膜液通過空氣泵霧化，每隔3分鐘噴塗肥料表面，噴塗厚度重量為總重量的3％～7％，冷卻後包裝。
本發明和現有技術相比，具有如下優點1、本發明生產工藝簡單，非化工合成工藝，僅使用復混工藝即可完成，設備為常用的反應釜、攪拌器、空氣泵，噴槍，生產設備成本低，可直接投入現有肥料廠生產；2、本發明所採用的養分控釋方式是以聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮形成吸水溶脹膜層，滑石粉可以形成半透水膜層，控制氮磷鉀養分釋放，包膜層可為氮磷鉀養分提供物理保護層，避免流失和固定。同時在包膜中加入硝化抑制制和脲酶抑制劑，雙向控制養分的釋放，尤其是在氮素控釋和減少土壤和植物體內硝酸鹽含量方面作用明顯。
3、本發明所採用包膜原料聚乙烯醇為常用的土壤改良劑，可與土壤顆粒形成水穩態膠體有效的吸附鉀離子，避免鉀的流失；4、本發明所採用聚乙烯基吡咯烷酮與聚乙烯醇形成的包膜層可在100天內生物降解，對環境友好；5、本發明所採用的製備方法可根據不同作物和土壤條件，調整配方比例和膜厚度，控制養分釋放，肥效期可達80-100天；6、本發明所採用的原料和加工方式僅增加生產成本100元左右，而氮素的肥料利用率提高為18.26％-27.98％，磷的利用率提高5％-8％，鉀的利用率提高6-12％，具有良好的性價比，適應農業生產要求。
具體實施例方式
實施例1將30kg聚乙烯醇加200kg水，在10r/min攪拌器的反應釜在90℃條件下溶解30分鐘，冷卻到70℃後，將7.5kg聚乙烯基吡咯烷酮、7.5kg滑石粉、0.5kg雙氰胺或0.5kg氫醌(僅在尿素基複合肥)投入聚乙烯醇溶液中，再加入300kg水在100r/min攪拌機中攪拌30分鐘製成包膜液。將普通顆粒複合肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產；將篩分後的100kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機，在60℃條件下預熱，旋轉刨光肥料表面10分鐘；包膜液通過空氣泵每隔3分鐘噴塗肥料表面，噴塗時間20分鐘，噴塗厚度的重量為顆粒肥料總重量的3％，冷卻包裝。
實施例2將50kg聚乙烯醇加250kg水，在10r/mn攪拌器的反應釜在90℃條件下溶解30分鐘，冷卻到72℃後，將12.5kg聚乙烯基吡咯烷酮、12.5kg滑石粉、0.5kg雙氰胺和0.5kg氫醌(在氮的成分以尿素為主的成分時，兩者同時使用)投入聚乙烯醇溶液中，再加入250kg水在100r/min攪拌機中攪拌30分鐘製成包膜液。將普通顆粒複合肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產；將篩分後的100kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機，在60℃條件下預熱，旋轉刨光肥料表面10分鐘；包膜液通過空氣泵每隔3分鐘噴塗肥料表面，噴塗時間20分鐘，噴塗厚度為顆粒肥料總重量的5％，冷卻包裝。
實施例3將70kg聚乙烯醇加300kg水，在10r/min攪拌器的反應釜在90℃條件下溶解30分鐘，冷卻到75℃後，將17.5kg聚乙烯基吡咯烷酮、17.5kg滑石粉、0.5kg雙氰胺或0.5kg氫醌(僅在尿素基複合肥)投入聚乙烯醇溶液中，再加入200kg水在100r/min攪拌機中攪拌30分鐘製成包膜液。將普通顆粒複合肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產；將篩分後的100kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機，在60℃條件下預熱，旋轉刨光肥料表面10分鐘；包膜液通過空氣泵每隔3分鐘噴塗肥料表面，噴塗時間20分鐘，噴塗厚度為顆粒肥料總重量的7％，冷卻包裝。
實施例4將42.85kg聚乙烯醇加300kg水，在10r/min攪拌器的反應釜在90℃條件下溶解30分鐘，冷卻到70℃後，將10.71kg聚乙烯基吡咯烷酮、21.43kg滑石粉和0.6kg雙氰胺投入聚乙烯醇溶液中，再加入200kg水在100r/min攪拌機中攪拌30分鐘製成包膜液。將普通顆粒複合肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產；將篩分後的100kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機，在60℃條件下預熱，旋轉刨光肥料表面10分鐘；包膜液通過空氣泵每隔3分鐘噴塗肥料表面，噴塗時間20分鐘，噴塗厚度為顆粒肥料總重量的5％，冷卻包裝。
使用效果1、在瀋陽市東陵棕壤種植白菜，土壤為中等肥力。用盆栽試驗法驗證包膜控釋肥的應用效果，種植一季后土壤仍有肥料殘留。在等養分和等比例條件下，採用包膜和非包膜處理。氮磷鉀養分比例為16∶10∶14，試驗採用塑料盆缽，每盆裝土3kg，施肥料量除對照外，其它各處理均以等養分的N 0.175g/kg土，P2O50.109g/kg土，K2O 0.153g/kg土作基肥一次性施入，每個處理重複十次。施用包膜複合肥的處理分別比對照(不施肥)增產428.71％～447.61％，比常規複合肥增產23.78％-28.20％。
2、在瀋陽市遼中縣衝積型草甸土試驗，種植芹菜和西紅柿，5％包膜+抑制劑控釋肥料(16-8-16)對芹菜的生長發育和增產效果最好，與常規施肥相比(等養分)，芹菜產量提高12.8％，氮素利用率提高8.25％，磷素利用率提高5.62％，鉀素利用率提高4.0％；西紅柿生長狀況以8％～11％包膜+抑制劑效果最好，比常規施肥(等養分量的複合肥)增產22.7％。
施用包膜肥料能明顯地減少蔬菜中的硝酸鹽含量。在芹菜實驗中，不加抑制劑的包膜複合肥比常規複合肥(等養分)芹菜莖中的硝酸鹽含量降低2.63％～28.95％，包膜+抑制劑控釋肥料比常規施肥莖中硝酸鹽含量降低44.3％～65.7％，使芹菜品質按安全限量標準達到了一級水平；西紅柿也有類似的趨勢，其中5％包膜及其5％膜+抑制劑還能提高西紅柿果實中Vc含量。
3、在瀋陽市東陵區菜園土進行的黃瓜、茄子、辣椒田間試驗，5％包膜肥的養分有效期與黃瓜、茄子的營養規律較一致，對植物生長和增產效果最好；5％包膜肥加抑制劑的效果稍亞於不加抑制劑，因為抑制劑延長了肥效，至黃瓜、茄子生育期結束養分也沒釋放完全；8％的包膜肥料肥效期更長，在包膜肥料中效果最差。如果生育期較長可添加抑制劑。因為其生育期較短，包膜厚度過大或加入抑制劑都會延長養分釋放的時間，使作物在生育期不能獲得充足的養分，從而影響產量的提高。辣椒施用5％包膜肥達到極顯著的增產效果，5％包膜肥加抑制劑處理和8％的包膜肥處理極顯著優於常規複合肥處理。常規複合肥處理優於8％的包膜肥加抑制劑處理，8％的包膜肥加抑制劑處理又極顯著優於常規施肥處理.它們都優於不施肥處理。
權利要求
1.一種包膜緩控釋蔬菜專用肥料，其特徵是包膜層投料的組分及重量比例如下聚乙烯醇30～80聚乙烯基吡咯烷酮2.2～2.5滑石粉 2.3～5抑制劑 0.1～0.4水 83～87
2.根據權利要求1所述的包膜緩控釋蔬菜專用肥料，其特徵在於抑制劑為雙氰胺、氫醌，可以單獨使用，也可以同時使用。
3.根據權利要求1所述的包膜緩控釋蔬菜專用肥料，其特徵在於聚乙烯醇PVA分子量型號為1300-1800。
4.根據權利要求1所述的包膜緩控釋蔬菜專用肥料，其特徵在於聚乙烯基吡咯烷酮為PVP-K30和PVP-A64。
5.根據權利要求1所述的包膜緩控釋蔬菜專用肥料，其特徵在於抑制劑為雙氫胺和氫醌。根據生產需要，可共同使用，也可單獨使用一種，
6.一種包膜緩控釋蔬菜專用肥料生產方法如下A、按重量比例8～10將聚乙烯醇在90℃～93℃下溶解製成溶液；B、將聚乙烯醇溶液冷卻到60-70℃後，按重量比例取聚乙烯基吡咯烷酮2.2～2.5、滑石粉2.3～5和抑制劑0.1～0.4加入到溶液中，在高速攪拌機中攪拌30分鐘後成包膜液轉入儲液灌，攪拌機轉速100r/min；C、將普通顆粒肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產；D、將篩分後的肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機，在55-60℃條件下預熱，旋轉刨光肥料表面；E、包膜液通過空氣泵霧化，每隔3分鐘噴塗肥料表面，噴塗厚度重量為總重量的3％～7％。，冷卻後包裝。
全文摘要
一種包膜緩控釋蔬菜專用肥料及其製法，其特徵是包膜層投料的組分及重量比例如下聚乙烯醇、30～80、聚乙烯基吡咯烷酮2.2～2.5、滑石粉2.3～5、抑制劑0.1～0.4、水83～87，在特定工藝條件下，以一種可降解的高分子土壤改良劑聚乙烯醇，聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、滑石粉和抑制劑為主要包膜原料合成肥料包膜層，包裹顆粒複合肥，製成一種能同時控釋氮磷鉀養分，包膜和抑制劑雙響控制，並且膜層可降解的和改良土壤等功能為一體的包膜控釋肥料。肥效期達80－100天，一次施肥即可滿足作物整個生育期養分需要，有效減少肥料損失，提高肥料利用率，並有效的降低蔬菜硝酸鹽含量。膜層可在100天內生物降解，降解成分無毒害，並有效改良土壤結構。原料易得，加工工藝簡單，成本低廉，便於生產和使用。
文檔編號C05G3/00GK1587234SQ200410050220
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月9日 優先權日2004年8月9日
發明者韓曉日, 張玉龍, 武志傑, 楊麗, 劉曉燕, 婁春榮, 王巖 申請人:瀋陽農業大學