一種長效緩釋p的有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種長效緩釋Ρ的有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的不斷的發(fā)展，以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)對環(huán)境造成的影響越來越差，尤其是農(nóng)業(yè)施肥、農(nóng)業(yè)施藥等給環(huán)境和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，使得對農(nóng)業(yè)用肥、農(nóng)業(yè)用藥的品質(zhì)要求越來越高。
[0003]γ-聚谷氨酸是微生物發(fā)酵產(chǎn)生的水溶性多聚氨基酸，是由谷氨酸單元通過α -氨基和γ_羧基形成肽鍵的高分子聚合物。分子量分布是100kDa-10000kDa。具有優(yōu)良的吸水性、超強(qiáng)的吸附性和生物可降解性，降解產(chǎn)物為無公害的谷氨酸，是一種優(yōu)良的環(huán)保型高分子材料，可作為保水劑、重金屬離子吸附劑、絮凝劑、緩釋劑以及藥物載體等，在化妝品、環(huán)境保護(hù)、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、沙漠治理等產(chǎn)業(yè)均有很大的商業(yè)價(jià)值和社會價(jià)值。并且，通過研究發(fā)現(xiàn)，γ-聚谷氨酸鹽、γ-聚谷氨酸鹽水溶膠具有γ-聚谷氨酸類似的性質(zhì)和同樣的價(jià)值。鑒于此，有研究者將γ -聚谷氨酸、γ -聚谷氨酸鹽、γ -聚谷氨酸鹽水溶膠作為原料相農(nóng)業(yè)方面研究，并主要從植物抗病性、土壤保水劑以及作物栽培方面的研究；如專利申請?zhí)枮?00610138655.0涉及將γ -聚谷氨酸(γ _PGA，H形式)、γ -聚谷氨酸鹽、γ -聚谷氨酸鹽水凝膠或含有γ -聚谷氨酸(γ -PGA, Η形式)、γ -聚谷氨酸鹽(γ -聚谷氨酸鹽)、γ -聚谷氨酸鹽水凝膠的發(fā)酵液或其混合物，在促進(jìn)作物生長或種子生長、增加作物產(chǎn)量、改進(jìn)抑制病原菌方面的應(yīng)用；具體公開了 γ-聚谷氨酸鹽及其水凝膠的制備方法，還公開了不同濃度的γ-聚谷氨酸及其鹽、不同濃度γ-聚谷氨酸鹽水凝膠作為增濕劑、絡(luò)合劑以及螯合劑對土壤性能的影響；公開了種子包衣的應(yīng)用，使用方法為直接施用；盡管如此，由于其給出的范圍太廣、給出的濃度范圍太大，并且僅有濃度、缺少使用量，使得其難以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，在使用時(shí)不方便。
[0004]基于此，又有研究者對γ-聚谷氨酸在肥料組合物中的配制以及其應(yīng)用方面進(jìn)行了研究，如專利號為200810172466.4公開了一種肥料組合物與其用途。
[0005]由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中將γ-聚谷氨酸作為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要是在將其作為包膜、包衣的材料，使得γ-聚谷氨酸所具有的螯合、緩釋功效能夠有效的將金屬離子或者銨根離子進(jìn)行螯合、并結(jié)合緩釋功效達(dá)到氮肥的長效性。但其并不能使得農(nóng)業(yè)用肥中的氮磷鉀元素均達(dá)到長效的效果，導(dǎo)致復(fù)合肥的營養(yǎng)不平衡，使得施肥效應(yīng)給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的考驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種長效緩釋Ρ的有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料及其制備方法。
[0007]具體是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種長效緩釋P的有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料，其原料成分以重量份計(jì)為γ -聚谷氨酸1-5份、聚磷銨10-15份、肥料1000-3000份、有機(jī)質(zhì)0-500份、無機(jī)質(zhì)0-500份。
[0009]所述的有機(jī)質(zhì)為玉米芯、秸桿粉、畜禽糞便、中藥渣中的一種或者幾種的任意混合。所述的中藥渣可以是陳皮、山藥、淮山、蒲公英等等中的一種或者多種的混合物，并且中藥渣除了上述列舉的以外，其屬于《本草綱目》中的列出的中藥均可以作為原料添加在其中。
[0010]所述的無機(jī)質(zhì)為草木灰、膨潤土中的一種或者幾種的任意混合。
[0011]所述的肥料是一種或者多種磷肥、鉀肥、中量元素肥料、微量元素肥料、氮磷鉀復(fù)合肥、生物有機(jī)肥。本發(fā)明中所述的氮磷鉀復(fù)合肥、生物有機(jī)肥為現(xiàn)有市場上銷售的產(chǎn)品，如“撒可富”、“禾信”等品牌的產(chǎn)品。
[0012]所述的磷肥為磷酸二氫鉀、磷酸銨、磷酸氫鈣、偏磷酸鈣、鋼渣磷肥或活性磷礦粉中的一種或者幾種的任意混合。
[0013]所述的鉀肥選自氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀或磷酸二氫鉀中的一種或者幾種的任意混合。
[0014]所述的中量元素肥料選自鈣肥、鎂肥、硫肥中的一種或者幾種的任意混合。所述的鈣肥為碳酸鈣粉末、磷酸鈣粉末等；所述的鎂肥為市場上銷售的鈣鎂磷肥，氯化鎂，硫酸鎂等等；所述的硫肥為硫酸銨、硫酸鉀。
[0015]所述的微量元素肥料選自硼、鐵、錳、鋅或鉬微量元素肥料中的一種或者幾種的任意混合。所述的硼肥為硼酸、硼砂等；所述的鐵肥為硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨等等；錳肥為硫酸錳、氯化錳等。鋅肥為硫酸鋅、氧化鋅等等；鉬肥是鉬酸銨、鉬酸鈉等。
[0016]除此之外，本發(fā)明中的原料中的水分含量均不能高于0.7%。即就是γ-聚谷氨酸、聚磷銨、肥料、有機(jī)質(zhì)、無機(jī)質(zhì)等中的每一種原料的水分含量均要小于或者等于0.7%。
[0017]本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供長效緩釋Ρ的有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的制備方法，包括以下步驟:
[0018](1)將聚磷酸銨置于熔融爐中，并將其處理至熔融態(tài)，待用；
[0019](2)將γ-聚谷氨酸升溫處理至溫度為210-225°c，恒溫保持l-3min后，將步驟
(1)的熔融態(tài)聚磷酸銨加入，并攪拌處理10-20min，得到混合料；
[0020](3)將肥料熔融處理、并取熔融肥料的二分之一進(jìn)行造粒、冷卻，過30目的篩，得到篩底料；再將篩底料過60目的篩，得到篩面料；
[0021 ] (4)將步驟(2)得到的混合料熔融成漿液，得到混合料漿，并將混合料漿分為N等份；將步驟(3)中剩余的熔融肥料分成N-2等份，待用；
[0022](5)將步驟(3)中的篩面料置于包膜機(jī)中，并將混合料漿和熔融肥料交替噴漿在篩底料的表面，噴漿過程是先采用一份混合料漿噴漿，隔20-40S后，再噴灑一份熔融肥料，隔10-20S后，再噴灑一份混合料漿，直至將混合料漿和熔融肥料噴灑完成，即可獲得長效緩釋P的有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料。
[0023]所述的步驟(3)，其將肥料熔融處理后，還向熔融的肥料中添加有有機(jī)質(zhì)和/或無機(jī)質(zhì)。
[0024]本發(fā)明的發(fā)明原理是將γ-聚谷氨酸與聚磷酸銨進(jìn)行恰當(dāng)?shù)呐浜媳戎螳@得混合漿料，使得混合漿料具有長效緩釋Ρ和Ν的功效，并且結(jié)合對混合漿料與肥料之間的配比設(shè)計(jì)，使得形成的有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的緩釋效果較優(yōu)，尤其是對P的緩釋效果較優(yōu)，使得在緩釋氮元素的同時(shí)，也伴隨著磷元素的緩釋，使得能夠?yàn)樽魑锷L過程中平衡的提供氮磷元素，改善有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的功效。
[0025]本發(fā)明中的有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料，其能夠有效使得P的緩釋隨著植物的生長周期呈現(xiàn)出不斷的變化，并能夠滿足植物生長過程中的營養(yǎng)需求；
[0026]本發(fā)明通過將γ -聚谷氨酸與聚磷酸銨、肥料進(jìn)行配比設(shè)計(jì)，使得原料配比能夠滿足后續(xù)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料釋放的速度，提高其在植物生長過程中的緩釋效果，提高施肥入土壤中后，被作物吸收完全的程度較優(yōu)，避免施肥效應(yīng)的給環(huán)境帶來的威脅，降低施肥量，增大農(nóng)作物產(chǎn)量，節(jié)約成本。
[0027]本發(fā)明尤其是控制各原料中的水分含量低于0.7%以下，使得在加工處理過程中，各原料的性質(zhì)較為穩(wěn)定，不會與水發(fā)生其他作用，確保其能夠形成比較純凈的熔融體，并且不會發(fā)生其他異構(gòu)體，使得有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的品質(zhì)得到改善。
[0028]本發(fā)明還通過對制備工藝過程中的處理步驟以及對制備的有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置處理，尤其是將肥料制備成顆粒之后，將其進(jìn)行過篩處理，控制其顆粒度，再將γ -聚谷氨酸與聚磷酸銨的混合料漿噴灑在顆粒表面，并結(jié)合將肥料形成漿液后與上述的混合料漿進(jìn)行交替噴漿包裹處理，使得在顆粒表面由內(nèi)向外形成γ-聚谷氨酸與聚磷酸銨的混合料漿層和肥料層的交替結(jié)構(gòu)，并且在最外層采用γ -聚谷氨酸與聚磷酸銨的混合料漿層包裹，使得在施肥入土壤之后，在γ -聚谷氨酸與聚磷酸銨的混合料漿層的緩釋作用下，控制肥料層的營養(yǎng)元素釋放的速度，并隨著層層遞進(jìn)的方式，使得其得到長時(shí)間的緩釋，促進(jìn)了氮磷元素的長效性；同時(shí)還結(jié)合對噴漿的量進(jìn)行等同控制，再結(jié)合不斷噴漿包裹，使得顆粒粒徑增大，導(dǎo)致由內(nèi)向外的包裹層逐步變薄，使得施肥入土壤中之后，其外層包裹的薄層被分解的速度較快，使得肥料被釋放如土壤中的速度較快，進(jìn)而能夠快速的為作物提供營養(yǎng)，并且隨著作物生長周期的不斷變化，其養(yǎng)分的釋放速度不斷發(fā)生變化，進(jìn)而達(dá)到滿足作物生長的需求，提高有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料的緩釋效果。
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