专利名称：具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及农、林业生产中使用的土壤肥料领域，具体涉及一种具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂及其制备方法。
背景技术：
农业是我国的基础，肥料在稳定我国农业的持续增长中起到了举足轻重的作用。 肥料与农作物生产紧密相关，是自然生态良性循环中的基础环节，它对农作物、绿色食品生
产有重要作用。随着我国化肥工业和农业生产的不断发展，肥料的用量越来越大，大量使用肥料， 必然导致过量施肥问题，削弱庄稼的生产能力；加剧环境污染；浪费大量紧缺资源，因此， 发展土壤保水保肥剂，可提高肥料利用率，减少施肥量，减轻环境污染，缓解我国能源紧缺问题，提高肥料的利用率对农业的可持续发展和环境保护等均具有重要意义。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》明确指出重点研究开发环保型肥料、控释肥料及施肥技术，发展以提高土壤肥力，减少土壤污染、水土流失为主的生态农业技术。专利号为CN101234919B，名称为高活性生物保水缓释复合肥及其制备方法提供了将常规肥料与微量元素复合，制成专用复合肥；再将高吸水树脂、腐植酸、生物制剂粉碎后， 与复合肥加水混合，造粒，干燥获得。可以减少肥料50%的使用量。其制备过程是将所有原料混合后，加水形成溶液，然后干燥获得成品，但制备过程或者成品有结块或搅拌不均的情况出现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂，具有降低肥料使用量、提高肥料利用率、土壤的透气性、保水性、保肥性、长效性和活化土质养分及防止土壤板结的作用。本发明的另一个目的在于提供一种具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂的制备方法，制备过程简单，能获得释放均勻、重复性好的缓释肥料。为实现上述目的本发明采用的技术方案如下
一种具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂，其特征在于包括的原料以及各原料的重量份如下磷酸二氢钾3-6份，农用保水剂颗粒20-40份，腐殖酸80-200份。所述的具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂，其特征在于所述的农用保水剂的粒度为40-50目。所述的具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤
(1)将磷酸二氢钾溶解在水里，配制成浓度为#t%。_6wt%。的磷酸二氢钾水溶液； (2 )将农用保水剂颗粒加入步骤(1)的磷酸二氢钾水溶液里浸泡，使其吸收膨胀至饱和状态，农用保水剂颗粒与磷酸二氢钾水溶液的重量比范围是1:50-2:120，浸泡时间为2-4小时；
(3)按配方比例将腐殖酸加入到步骤O)的水溶液里，充分搅拌使腐殖酸均勻地包裹在膨胀的农用保水剂颗粒外；
(4)将步骤(3)得到的物料80-90°C干燥后粉碎至40-50目，即可得到具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂。所述的农用保水剂为淀粉系保水剂、纤维素系保水剂或者合成聚合物保水剂。所述的淀粉系保水剂为淀粉接枝丙烯腈、淀粉接枝丙烯酸盐、淀粉接枝丙烯酸胺；所述纤维素保水剂为纤维素接枝丙烯腈、纤维素接枝丙烯酸盐、纤维素接枝丙烯酸胺；所述合成聚合物保水剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵、丙烯酸与丙烯酰胺共聚物、聚乙烯醇。本发明各组分的作用如下
植物所需要的营养元素中，氮的需求量最大，氮素营养作为构成核酸、蛋白质和酶类等大分子物质的主要组分，参与调节了作物在早逆境下的适应、伤害、修复和补偿等生理生化过程，磷参与构成生物膜和碳水化合物，含氮物质和脂肪的合成、分解和转运等代谢过程， 是作物生长发育必不可少的养分，钾肥的作用在于提高作物产量、改善农产品的品质，增强作物抗逆性。因此，磷酸二氢钾(磷肥)具有显著增产增收、改良优化品质、抗倒伏、抗病虫害、防治早衰等许多优良作用，并且具有克服作物生长后期根系老化吸收能力下降而导致的营养不足的作用；但是由于土壤对磷的固定，磷肥的当季利用率只有10%-20%，提高磷肥的利用率和肥效，是当今化肥界的研究热点。腐植酸是动、植物遗骸，主要是植物遗骸经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程形成和积累起来的一类物质，被广泛用于农业生产。因为含有多种活性基团， 具有较强的生物活性，在农业上可作为土壤改良剂，植物生长刺激素。能与磷酸二氢钾的钾离子发生离子交换，生成腐植酸钾，提高了钾的有效性，对磷酸二氢钾有增效作用。农用保水剂(Super Absorbent Polymer，以下简称SAP)是高吸水性树脂，是具有高吸水特性的功能性高分子材料的统称，具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，而且能反复吸水，吸水后膨胀为水凝胶，可缓慢释放80%-95%的所持水分供作物吸收利用；传统的使用方法有拌土、拌种或包衣和沾根。将保水剂溶胀在溶解了钾肥、腐植酸的溶液中，使腐殖酸均勻地包裹在膨胀的农用保水剂颗粒外，而非简单的混合，可以制备获得稳定释放度、差异性小的缓释肥料，相关内容尚未见报道。总之，本发明具有制备过程简单，能够均勻混合各组分，成品无结块或搅拌不均的情况出现。获得的产物具有吸水率高，能提高肥料利用率，防止养分流失，肥效长久，重复利用性好的特点，只需单次下肥即能满足农作物整个生长周期的用肥，省工省力，降低农业生产成本的优点；节省肥料的使用量，降低成本，是常规保水剂成本的40%以下。
图1是本发明实施例1获得的肥料的释放曲线。
具体实施例方式实施例1一种具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂，其组成原料的重量份为磷酸二氢钾(购于吴江广益精细化工厂)5kg, 50目聚丙烯酰胺(购于安徽华晶新材料有限公司，)颗粒30kg， 腐殖酸(购于山西信发腐殖酸厂)120kg。所述的具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂的制备方法，包括以下步骤
(1)将磷酸二氢钾溶解在水里，配制成浓度为5wt%。的磷酸二氢钾水溶液；
(2)将农用保水剂颗粒加入步骤(1)的磷酸二氢钾水溶液，浸泡，使其吸收水溶液膨胀至原体积的50倍，浸泡时间为3小时；
(3)将腐殖酸加入到步骤O)的水溶液里，充分搅拌使腐殖酸均勻地包裹在膨大的农用保水剂(SAP)颗粒外；
(4)将步骤3得到的物料进行干燥，干燥温度85°C；
(5)将步骤(4)干燥后的物料粉碎至40-50目，即可得到具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂。实施例2
一种具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂，其组成原料的重量份为磷酸二氢钾(购于吴江广益精细化工厂)3kg，50目聚丙烯酰胺(购于安徽华晶新材料有限公司)颗粒40kg，腐殖酸(购于山西信发腐殖酸厂)80kg。所述的具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂的制备方法，包括以下步骤 (1)将磷酸二氢钾溶解在水里，配制成浓度为5wt%。的磷酸二氢钾水溶液；
(2 )将农用保水剂颗粒加入步骤(1)的磷酸二氢钾水溶液里浸泡，使其吸收水溶液膨胀至原体积的50倍，浸泡时间为3小时；
(3)将腐殖酸加入到步骤O)的水溶液里，充分搅拌使腐殖酸均勻地包裹在膨大的农用保水剂(SAP)颗粒外；
(4)将步骤3得到的物料进行干燥，干燥温度85°C；
(5)将步骤(4)干燥后的物料粉碎至40-50目，即可得到成品。实施例3
一种具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂，其组成原料的重量份为磷酸二氢钾(购于吴江广益精细化工厂)mcg，50目聚丙烯酰胺(购于安徽华晶新材料有限公司)颗粒20kg，腐殖酸(购于山西信发腐殖酸厂)200kg。所述的具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂的制备方法，包括以下步骤 (1)将磷酸二氢钾溶解在水里，配制成浓度为5wt%。的磷酸二氢钾水溶液；
(2 )将农用保水剂颗粒加入步骤(1)的磷酸二氢钾水溶液里浸泡，使其吸收水溶液膨胀至原体积的50倍，浸泡时间为3小时；
(3)将腐殖酸加入到步骤O)的水溶液里，充分搅拌使腐殖酸均勻地包裹在膨大的农用保水剂(SAP)颗粒外；
(4)将步骤3得到的物料进行干燥，干燥温度85°C；
(5)将步骤(4)干燥后的物料粉碎至40-50目，即可得到成品。实施例4肥效试验
以辣椒(鸡爪X吉林，杭椒1号)为考察作物，在本厂区试验田内，选择3块67 m2的地块，每块种植辣椒100株。每块地的辣椒的施肥方式如下(3块地均不追肥)A 沟施复合肥^g+0. 75kg本发明实例1获得的保水保肥剂； B 沟施复合肥0024kg磷酸二氢钾； C 沟施复合肥^g。注复合肥N:P:K=15:15:15 (购于南通海陵肥料有限公司)。以辣椒的株高、开展度、叶片数为考察指标，考察天数为施肥后的0-30天，结果见表1、2所示，从表1可见，在养分含量相等条件下，施用常规肥料养分释放快，苗期长势略显优势，但进入营养生长期与生殖生长并进期后，本发明的保水保肥剂渐渐发挥优势。从表 2可知，施用具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂比常规施肥每亩增产220kg，增产12%，由于保水肥的作用，减少了灌溉次数和灌水量，提高了水分的利用率。表 权利要求
1.一种具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂，其特征在于其组成原料的重量份为 磷酸二氢钾3-6份，农用保水剂20-40份，腐殖酸80-200份。
2.根据权利要求1所述的具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂，其特征在于所述的保水剂为淀粉系保水剂、纤维素系保水剂或者合成聚合物保水剂。
3.根据权利要求2所述的具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂，其特征在于所述的淀粉系保水剂为淀粉接枝丙烯腈、淀粉接枝丙烯酸盐、淀粉接枝丙烯酸胺；所述纤维素保水剂为纤维素接枝丙烯腈、纤维素接枝丙烯酸盐、纤维素接枝丙烯酸胺；所述合成聚合物保水剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵、丙烯酸与丙烯酰胺共聚物、聚乙烯
4.具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)将磷酸二氢钾溶解在水里，配制成浓度为#t%。_6wt%。的磷酸二氢钾水溶液；(2)将农用保水剂颗粒加入步骤(1)配制的磷酸二氢钾水溶液里，使其吸收膨胀至饱和状态，农用保水剂颗粒与磷酸二氢钾水溶液的重量比范围是1:50-2:120，浸泡时间为2-4 小时；(3)按配方比例将腐殖酸加入到步骤O)的水溶液里，充分搅拌使腐殖酸均勻地包裹在膨胀的农用保水剂颗粒外；(4)将步骤(3)得到的物料80-90°C干燥后粉碎至40-50目，即可得到成品。
5.根据权利要求4所述的具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂，其特征在于所述的农用保水剂粒度为40-50目。
6.根据权利要求4所述的具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂的制备方法，其特征在于所述的农用保水剂为淀粉系保水剂、纤维素系保水剂或者合成聚合物保水剂。
7.根据权利要求4所述的具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂的制备方法，其特征在于所述的淀粉系保水剂为淀粉接枝丙烯腈、淀粉接枝丙烯酸盐、淀粉接枝丙烯酸胺；所述纤维素保水剂为纤维素接枝丙烯腈、纤维素接枝丙烯酸盐、纤维素接枝丙烯酸胺；所述合成聚合物保水剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵、丙烯酸与丙烯酰胺共聚物、聚乙烯醇。
全文摘要
本发明公开了一种具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂及其制备方法，其组成原料的重量份为磷酸二氢钾3-6份，农用保水剂颗粒20-40份，腐殖酸80-200份。制备方法是先将磷酸二氢钾溶解在水里，再将农用保水剂颗粒浸泡在水溶液中，使其吸收膨胀至饱和状态时，加入腐殖酸，充分搅拌使腐殖酸均匀地包裹在膨大的农用保水剂颗粒外，然后干燥，最后粉碎成颗粒状即可。本发明的具有缓释作用的农用土壤保水保肥剂，保水保肥性强，缓释作用明显，制备工艺简单，原材料成本低，可广泛应用于各种农作物。
文档编号C05G3/00GK102432397SQ201110327040
公开日2012年5月2日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者杨浩深, 魏荣华 申请人:杨浩深, 魏荣华