專利名稱：包膜控釋草坪專用肥料及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包膜控釋肥料，特別是一種包膜控釋草坪專用肥料及其制法技術(shù)背景在草坪生產(chǎn)中施用的化學(xué)肥料，容易發(fā)生淋溶損失、化學(xué)固定、揮發(fā)等損失，造成肥料養(yǎng)分損失嚴(yán)重，肥料利用率極低，并且引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。隨著草坪業(yè)的逐步壯大和草坪的推廣，急需長效草坪肥用于草坪的生產(chǎn)和適應(yīng)市場的需要。
國內(nèi)外為提高肥料利用率，減少草坪施肥對環(huán)境造成的不良影響，相繼開展草坪專用包膜肥料的研制工作，一般肥效期在70天以上的包膜肥料不能滿足草坪植物生長期長，需要全程施肥的需肥特性的需要。并且膜層材料為不易降解的合成高分子材料，含有一定的苯類和含氯離子的有害溶劑，長期施用危害土壤環(huán)境，并且由于原材料成本昂貴，不易在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣使用，主要有代表性的專利有美國專利(US 4801498.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(gòu)成。日本專利(1279683)(1985)特許公開了一種覆膜肥料及其制法，該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。其它用于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肥料，僅通過膜層的厚薄度和致密度延長肥效，還不能有效的控制肥料養(yǎng)分釋放。目前我國在包膜肥料的研制方面所采用的包膜材料有中國專利ZL 95109720.2采用的磷礦粉等無機(jī)材料，致密度和顆粒強(qiáng)度不夠，包裹層孔徑大于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(chǎn)工藝復(fù)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(yǎng)分的釋放，并且主要是以延長氮素養(yǎng)分釋放為主，不能兼顧磷鉀養(yǎng)分釋放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種包膜控釋草坪專用肥料及其制法，采用具有土壤改良功能的水溶性高分子材料聚乙烯醇(PVA)、天然高分子材料玉米淀粉、氮素增效劑、開孔性填料為主要的材料制備包膜液，包裹顆粒復(fù)合肥，生產(chǎn)工藝簡單，同時控釋氮磷鉀養(yǎng)分。
本發(fā)明提供的包膜控釋草坪專用肥料，其特征是包膜層的投料組分及重量比例如下。
聚乙烯醇(PVA) 16.2～16.8淀粉 9～9.9氮肥控釋粉劑 0.05～0.2硫酸銅或硫酸鋅粉體0.05石英砂粉體6～6.6水66.45～68.55上述的氮肥控釋粉劑采用雙氰胺粉體、氫醌和硼砂，可以是單獨(dú)一種使用，也可以兩種以上同時使用。
本發(fā)明提供的包膜控釋草坪專用肥料生產(chǎn)方法，其特征是A、將重量比例16.2～16.8的聚乙烯醇在85℃-95℃下溶解于重量比例55.55～59.55的水制成溶液；B、將重量比例9-9.9的玉米淀粉加重量比例9-9.9的水，在80℃-90℃條件下熟化30分鐘；C、將聚乙烯醇溶液加入玉米糊化液中，在高速攪拌機(jī)中攪拌10分鐘，冷卻后，加入重量比例0.05～0.2的氮肥控釋粉劑、0.05的硫酸銅或硫酸鋅粉體和6-6.6的石英砂粉體，再高速攪拌5分鐘后成包膜液轉(zhuǎn)入儲液灌，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min。
D、將自制草坪專用肥肥料顆粒利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一批次包膜；將篩分后的肥料裝入帶有鼓風(fēng)加熱功能的轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)，在40°-60℃條件下預(yù)熱，旋轉(zhuǎn)拋光肥料顆粒表面5-10分鐘；包膜液通過空氣泵霧化，每隔0.5-1分鐘噴涂肥料表面，噴涂厚度重量為肥料總重量3％-6％，冷卻后包裝。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，整個包膜液合成及包膜過程均為非化工合成工藝，僅使用復(fù)混工藝即可完成，設(shè)備為常用的轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)、攪拌器、空氣壓縮機(jī)、噴槍，生產(chǎn)設(shè)備成本低，工藝簡單實(shí)用，可直接單獨(dú)建廠運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以作為現(xiàn)有肥料廠肥料生產(chǎn)的后續(xù)生產(chǎn)工序?qū)嵤?、本發(fā)明所采用的養(yǎng)分控釋方式是以聚乙烯醇和玉米淀粉形成吸水溶脹膜層，可通過灌水?dāng)U張膜層孔度，控制氮磷鉀養(yǎng)分釋放，膜層可為氮磷鉀養(yǎng)分提供物理的保護(hù)層，減少養(yǎng)分過度流失和被土壤粘土礦物固定。
3、本發(fā)明所采用的膜層組分雙氰胺粉體、硼砂粉體、硫酸銅粉體或硫酸鋅粉體，不但是氮素轉(zhuǎn)化抑制劑，可使釋放到土壤中的氮素的轉(zhuǎn)化速率減緩，有助于延長氮素的肥效，而且硼砂粉體、硫酸銅粉體為微量元素可補(bǔ)充草坪植物對微量元素的需要；4、本發(fā)明所采用的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(wěn)態(tài)膠體而減輕土壤板結(jié)癥狀，并且能有效的吸附鉀離子，避免鉀的流失，另外聚乙烯醇無毒無害，是一種環(huán)境友好的高分子材料；5、本發(fā)明所采用淀粉經(jīng)過熟化可促進(jìn)土壤微生物的活性，提高膜的可降解性，與聚乙烯醇形成的有機(jī)膜層可在100-120天后生物降解，對環(huán)境友好；6、本發(fā)明所采用的石英砂粉體可以改善膜的物理性狀，提高自制草坪專用肥或其它肥料顆粒的抗壓碎性能，另外，硅又是禾本科植物必需的營養(yǎng)元素；7、本發(fā)明所采用的制備方法可根據(jù)不同植物和土壤條件，調(diào)整配方中各物料比例和膜厚度，控制養(yǎng)分釋放，肥效期可達(dá)140～260天，對北方的草坪來說，基本上可以達(dá)到春季一次性施肥，可以滿足草坪草一年的養(yǎng)分需要；8、本發(fā)明所采用的原料和加工方式僅增加生產(chǎn)成本100-150元，而氮素的肥料利用率提高為15％-20％，磷的利用率提高5％-8％，鉀的利用率提高2-5％，具有良好的性價比，適應(yīng)園林綠化生產(chǎn)要求。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將9kg玉米淀粉加9kg水，在60r/min攪拌器的反應(yīng)釜在90℃條件下糊化30分鐘；同時將16.2kgPVA投入另一反應(yīng)釜中，加入59.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后將PVA溶液通過抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min攪拌機(jī)中攪拌10分鐘，冷卻后，加0.15kg雙氰胺粉體、0.05kg硼砂粉體、(其中雙氰胺粉體和硼砂，可以是單獨(dú)一種使用)0.05kg硫酸銅粉體、6kg石英砂粉體，再高速攪拌5分鐘后制成包膜液轉(zhuǎn)入與空氣泵相連的儲液灌中。將普通顆粒復(fù)合肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產(chǎn)；將篩分后的492kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機(jī)，在40℃條件下預(yù)熱，旋轉(zhuǎn)拋光肥料表面5分鐘；包膜液通過空氣泵每隔0.5分鐘噴涂肥料表面，噴涂時間20分鐘，噴涂厚度重量為肥料總重量6％，冷卻包裝。
實(shí)施例2將9.9kg玉米淀粉加9.9kg水，在60r/min攪拌器的反應(yīng)釜在85℃條件下糊化30分鐘；同時將16.8kgPVA投入另一反應(yīng)釜中，加入55.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后將PVA溶液通過抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min攪拌機(jī)中攪拌10分鐘，冷卻后，加0.15kg雙氰胺粉體、0.05kg硼砂粉體、0.05kg硫酸鋅粉體、6.6kg石英砂粉體，再高速攪拌5分鐘后制成包膜液轉(zhuǎn)入與空氣泵相連的儲液灌中。將普通顆粒復(fù)合肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產(chǎn)；將篩分后的492kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機(jī)，在40℃條件下預(yù)熱，旋轉(zhuǎn)拋光肥料表面5分鐘；包膜液通過空氣泵每隔0.5分鐘噴涂肥料表面，噴涂時間20分鐘，噴涂厚度重量為肥料總重量3％-6％，冷卻包裝。
實(shí)施例3將9kg玉米淀粉加9kg水，在60r/min攪拌器的反應(yīng)釜在90℃條件下糊化30分鐘；同時將16.2kgPVA投入另一反應(yīng)釜中，加入59.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后將PVA溶液通過抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min攪拌機(jī)中攪拌10分鐘，冷卻后，加0.15kg雙氰胺粉體、0.05kg硼砂粉體、0.05kg硫酸銅粉體、6kg石英砂粉體，再高速攪拌5分鐘后制成包膜液轉(zhuǎn)入與空氣泵相連的儲液灌中。將普通顆粒復(fù)合肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產(chǎn)將篩分后的1016kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機(jī)，在40℃條件下預(yù)熱，旋轉(zhuǎn)拋光肥料表面5分鐘；包膜液通過空氣泵每隔0.5分鐘噴涂肥料表面，噴涂時間20分鐘，噴涂厚度重量為肥料總重量為3％，冷卻包裝。
實(shí)施例4將9.9kg玉米淀粉加9.9kg水，在60r/min攪拌器的反應(yīng)釜在90℃條件下糊化30分鐘；同時將16.8kgPVA投入另一反應(yīng)釜中，加入55.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后將PVA溶液通過抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min攪拌機(jī)中攪拌10分鐘，冷卻后，加0.15kg雙氰胺粉體、0.05kg硼砂粉體、0.01kg氫醌、0.05kg硫酸銅粉體、6.6kg石英砂粉體，再高速攪拌5分鐘后制成包膜液轉(zhuǎn)入與空氣泵相連的儲液灌中。將普通顆粒復(fù)合肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產(chǎn)；將篩分后的1016kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機(jī)，在40℃條件下預(yù)熱，旋轉(zhuǎn)刨光肥料表面5分鐘；包膜液通過空氣泵每隔0.5分鐘噴涂肥料表面，噴涂時間20分鐘，噴涂厚度重量為肥料總重量3％，冷卻包裝。
實(shí)施例5將9.6kg玉米淀粉加9.9kg水，在60r/min攪拌器的反應(yīng)釜在90℃條件下糊化30分鐘；同時將16.8kgPVA投入另一反應(yīng)釜中，加入55.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后將PVA溶液通過抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min攪拌機(jī)中攪拌10分鐘，冷卻后，加0.1kg氫醌、0.05kg硫酸銅粉體、6.3kg石英砂粉體，再高速攪拌5分鐘后制成包膜液轉(zhuǎn)入與空氣泵相連的儲液灌中。將普通顆粒復(fù)合肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產(chǎn)；將篩分后的1016kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機(jī)，在40℃條件下預(yù)熱，旋轉(zhuǎn)刨光肥料表面5分鐘；包膜液通過空氣泵每隔0.5分鐘噴涂肥料表面，噴涂時間20分鐘，噴涂厚度重量為肥料總重量3％，冷卻包裝。
使用效果在沈陽東陵棕壤和草甸土上種植早熟禾禾與地毯草，兩種土壤均為中等肥力。用盆栽和田間試驗(yàn)法驗(yàn)證包膜控釋草坪專用肥的應(yīng)用效果，種植一季后土壤仍有肥料殘留。在等養(yǎng)分和等比例條件下，采用包膜和非包膜處理。
棕壤實(shí)驗(yàn)氮磷鉀養(yǎng)分比例為18∶6∶12，施肥量按棕壤常規(guī)肥料試驗(yàn)最佳施肥量氮為8公斤/畝。采用一次施肥免追肥，用等比例和等量的常規(guī)復(fù)合肥作對照，施用包膜肥的作物生長期間均未出現(xiàn)脫肥或后期生長過旺現(xiàn)象，植株生長良好。而對照在試驗(yàn)后期有明顯的養(yǎng)分供應(yīng)不足，植株較矮，葉色較黃。到生育后期脫肥嚴(yán)重，中下部葉片黃化，出現(xiàn)典型的缺氮癥狀。而施用包膜肥的處理均未出現(xiàn)如此的癥狀。
草甸土實(shí)驗(yàn)施用6％包膜肥的肥效更明顯，草坪草生物量在生育后期沒有出現(xiàn)下降趨勢，且均未出現(xiàn)對照處理的缺素癥狀。
包膜肥料土壤淋溶實(shí)驗(yàn)包膜肥料土壤淋溶試驗(yàn)結(jié)果顯示，包膜肥的處理養(yǎng)分溶出高峰較未包膜處理推遲了近40天，有效的延緩了肥料的養(yǎng)分釋放。
權(quán)利要求
1.一種包膜控釋草坪專用肥料，其特征是包膜層的投料組分及重量比例如下。聚乙烯醇(PVA) 16.2～16.8淀粉 9～9.9氮肥控釋粉劑 0.05～0.2硫酸銅或硫酸鋅粉體0.05石英砂粉體6～6.6水66.45～68.55
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包膜控釋草坪專用肥料，其特征是氮肥控釋粉劑采用雙氰胺粉體、氫醌和硼砂，可以是單獨(dú)一種使用，也可以兩種以上同時使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包膜控釋草坪專用肥料，其特征是聚乙烯醇PVA分子量型號為1300-1800。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包膜控釋草坪專用肥料，其特征是玉米淀粉為粒級為50-80目的普通玉米淀粉。
5.一種包膜控釋草坪專用肥料的生產(chǎn)方法，其特征是A、將重量比例16.2～16.8的聚乙烯醇在85℃-95℃下溶解于重量比例55.55～59.55的水制成溶液；B、將重量比例9-9.9的玉米淀粉加重量比例9-9.9的水，在80℃-90℃條件下熟化30分鐘；C、將聚乙烯醇溶液加入玉米糊化液中，在高速攪拌機(jī)中攪拌10分鐘，冷卻后，加入重量比例0.05～0.2的氮肥控釋粉劑、0.05的硫酸銅或硫酸鋅粉體和6-6.6的石英砂粉體，再高速攪拌5分鐘后轉(zhuǎn)入儲液灌，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min。D、將自制草坪專用肥肥料顆粒利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一批次包膜；將篩分后的肥料裝入帶有鼓風(fēng)加熱功能的轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)，在40°-60℃條件下預(yù)熱，旋轉(zhuǎn)拋光肥料顆粒表面5-10分鐘；包膜液通過空氣泵霧化，每隔0.5-1分鐘噴涂肥料表面，噴涂厚度重量為肥料總重量3％-6％，冷卻后包裝。
全文摘要
一種包膜控釋草坪專用肥料，其特征是包膜層的投料組分及重量比例如下聚乙烯醇16.2～16.8、淀粉9～9.9、氮肥控釋粉劑0.05～0.2、硫酸銅或硫酸鋅粉體0.05、石英砂粉體6～6.6、水66.45～68.55，在特定工藝條件下，制成一種能同時控制氮磷鉀養(yǎng)分釋放，并且膜層具有可降解和改良土壤物理性能等功能為一體的包膜控釋肥料。肥效期達(dá)140～260天，一次施肥即可基本滿足草坪植物整個生育期養(yǎng)分需要，有效減少肥料養(yǎng)分損失，提高肥料利用率，減輕養(yǎng)分損失給環(huán)境造成的危害。膜層可在100～120天內(nèi)生物降解，降解成分對環(huán)境及人畜無毒害，并能有效的改善土壤結(jié)構(gòu)。原料易得，加工工藝簡單，成本低廉，便于生產(chǎn)和使用。
文檔編號C05G3/00GK1587235SQ20041005022
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月9日
發(fā)明者韓曉日, 劉興斌, 梁文舉, 王巖, 戰(zhàn)秀梅, 劉小虎, 楊勁峰, 周崇峻 申請人:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)