本发明属于化工领域，具体涉及一种易降解养护土壤型包膜剂及其制备方法。
背景技术：
：众所周知，包膜剂是一种用于作物或其他植物种子包衣的、具有成膜特性的物质。一般由两部分组成：1.按要求加入的活性成分，这主要是指包膜剂中的各种杀虫剂、杀菌剂、微肥、植物生长调节剂(激素)等，这些活性成分是包膜剂的主体，正是因为这些活性成分发挥了作用，包膜剂才具有提高种子发芽率、促进幼苗生长、防虫抗病的功能；2.以成膜剂为主的配套助剂(非活性组分)，这主要包括胶体分散剂、悬浮剂、虎杖和薄荷的挥发油提取物、稳定剂、纳他霉素、抗冻剂、酸度调节剂等，其作用是形成以水为载体的胶体分散系，以便于包衣，成膜技术是种衣技术的关键。肥料养分释放速率与作物需肥规律基本吻合，从而提高肥料资源利用率，增强土壤的缓冲性和作物的抗逆性。肥料在粮食增产上起到了举足轻重的作用。但是，由于化肥用量增长过快，肥料应用及其它相关技术研究滞后，化肥施用不合理，导致化肥利用率明显下降。化肥利用率偏低，带来了一系列问题，如资源浪费、农业生产成本增加、环境和农产品污染、农产品品质下降等。包膜的目的是使肥料在施入土壤后里面的速效养分缓慢地释放出来，以延长肥效。释放速率决定于包膜种类、厚度、粒径、肥料溶解性、土壤温度、土壤含水量以及土壤微生物活性等。适用于经济价值高、生育期长、需肥量大但又不便分次施肥的作物，以及养分易于淋失的温高、多雨地区或灌溉地区，尤其是在质地轻的砂性土壤上。包膜剂一般需要满足如下条件：1.化学性质要稳定，不能与农药发生化学反应，不能含有毒物质氟、砷和铅等，也不能含有对作物有危害的组分；2.要有支撑作用，能制成所需要的形状，如粒状、粉状等，而且破碎率要低；3.有分散药剂的作用，而且吸药值要高；4.在水中润湿性好，崩解快；5.吸油率高，悬浮率高，吸湿率低；6.有微孔结构，孔容大，比表面积大，有良好的吸附作用，能充分吸附配入的农药，并且贮存在微孔中缓慢释放。经专利文献检索结果，cn03155813.5“一种包膜材料及可控缓释肥料的包膜方法”，cn200310107978.x“一种应用于缓释肥料的包膜剂”，cn200410024050.x“以硫为底涂层的高分子聚合物包膜控释肥料”。这些专利文献的方法普遍存在缓释和控释效果较差、生产工艺复杂，生产成本过高等缺点。由于传统的化学肥料在土壤中容易发生淋溶、挥发，造成肥料养分的严重损失，并且引起了严重的环境污染；另一方面，随着劳动力成本的提高，在植物的生长过程中需要多次施用传统化学肥料使得农业生产的成本高居不下。缓释肥料具有减少施肥次数，提高肥料利用率，降低农林业生产成本的优点，国内外相继开展了包膜肥料的研制、生产。目前常用的包膜材料有聚烯烃、乙烯与乙酸乙烯酯共聚物、醇酸树脂、硫粉，壳聚糖、聚乙烯醇、腰果酚醛树脂等。虽然在一定程度上可以起到控制肥效缓释的效果，但是树脂在土壤中很难降解，长期施用将破坏土壤结构，且在土壤中很难降解，长期施用将破坏土壤结构，对植株的生长影响较差。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前常用包膜剂在土壤中很难降解，长期施用将破坏土壤结构，对植株的生长影响较差的问题，提供一种易降解养护土壤型包膜剂及其制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：一种易降解养护土壤型包膜剂，包括如下组分：1~3份氯化铵、2~5份泡花碱、30~50份水、3~6份润滑剂、40~60份复合包膜基料、15~24份复合养护作用料。所述复合包膜基料的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比7~10：4：6取玉米、麸皮、水混合研磨，得研磨料，取研磨料按质量比1：6~10加入酶液混合，于28~33℃，震荡酶解，升温至90~100℃，保温灭酶，冷却，减压蒸发，得浓缩物，于30~40℃，取浓缩物按质量比10~15：1~3加入乙酰氯混合搅拌，调节ph，室温静置，离心，收集离心物冷冻干燥，得复合改性料；（2）按重量份数计，取5~8份卡波姆941、0.1~0.3份胶原蛋白、1~4份微晶纤维素、1~4份磷脂、2~5份黄原胶、250~500份水，先取卡波姆941、磷脂、黄原胶、微晶纤维素、水混合，于80~95℃热混，降温至30~40℃，微波处理，加入胶原蛋白混合，于55~65℃，恒温搅拌，得混胶料，取混胶料按质量比12~18：20：1~3加入复合改性料、添加剂混合，剪切分散，即得复合包膜基料。所述步骤（1）中的酶液：按质量比3：1~2：300~500取普鲁兰酶、纤维素酶、pbs缓冲液混合，即得酶液。所述步骤（1）中添加剂：按质量比4~8：1~3取钠基膨润土、腐植酸钠混合，即得添加剂。所述复合养护作用料的制备：按质量份数计，取2~5份苔藓、1~3份地衣、0.2~0.5份酪素、3~6份酵母膏、0.03~0.07份na2hpo4、7~15份马铃薯、3~6份甘油、300~500份水混合，于26~33℃，震荡摇床培养，灭菌，出料，过滤，收集滤渣按质量比4~8：1加入辅料混合球磨，得球磨料，取球磨料按质量比8~13：1：1~3加入聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵混合搅拌，即得复合养护作用料。所述辅料：按质量比10~15：1：1~3取环氧树脂、碳酸氢铵、尿素混合，即得辅料。所述润滑剂：按质量比3~6：1取橄榄油、硬脂酸锌混合，即得润滑剂。该制备方法包括如下步骤：（1）按质量份数计，取1~3份氯化铵、2~5份泡花碱、30~50份水、3~6份润滑剂、40~60份复合包膜基料、15~24份复合养护作用料；（2）先于25~35℃，取氯化铵、泡花碱、水、复合包膜基料混合搅拌，升温至45~60℃，加入润滑剂、复合养护作用料混合搅拌，得混合料；（3）取混合料率超声糊化，出料，即得易降解养护土壤型包膜剂。根据权利要求8所述一种易降解养护土壤型包膜剂，其特征在于，所述步骤（2）中先于25~35℃以300~550r/min磁力搅拌40~60min，再升温至45~60℃，以400~700r/min磁力搅拌35~60min。所述步骤（3）中以频率45~55khz超声糊化12~20min。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明对玉米、麸皮进行研磨后，加入普鲁兰酶、纤维素酶进行酶解，使得其中的玉米淀粉进行脱支化改性，再经过乙酰氯进行乙酰化，提高改性淀粉成分的溶解度和溶胀性能，添加的纤维素酶也能够将玉米和麸皮引入的大分子纤维分解为小分子成分，本发明采用卡波姆、黄原胶等胶体热混，微波糊化处理，微波处理过程中，内部分子发生共振温度的大大升高，胶体、磷脂等成分的热运动加快，能够使得其粘度由于热膨胀而增加，能够与淀粉类、纤维素类成分表现出良好的相容性，接着与复合改性料共混剪切分散，其中，引入的乙酰基能保持混料内部的水分，并提供较大的空间位阻和分子间斥力使得体系内部羟基间形成的氢键受到到抑制，避免发生局部的聚集和凝沉，使得本包膜剂保持良好的分散性，能够在保水、高分散性的作用下，提升本包膜剂在土壤中的易降解性；（2）本发明采用苔藓、地衣等成分进行混合发酵处理，使得其产生藻类、菌类的代谢物，形成高生物相容性的结皮组织，提高与土壤的相容性，产生生物有机酸促使其发生分解的效果，并将发酵处理物与添加剂、聚乙烯醇等混合，能够在不影响土壤结构的同时，便于被土壤微生物所降解，改善植株的生长环境，提供养护的作用，另外，根据本发明所做试验，可知实施例1为最佳实施例，由对比例1、对比例2可知两种成分的缺失会造成不同程度上降解效果的下降，本发明实施例1~3均比市售包膜剂和引用专利技术方案所制包膜剂的应用效果好；（3）本发明针对目前常用包膜剂在土壤中很难降解，长期施用将破坏土壤结构，对植株的生长影响较差的问题，改善效果显著，具有很好的应用前景。具体实施方式酶液：按质量比3：1~2：300~500取普鲁兰酶、纤维素酶、ph为5.2~6.3的pbs缓冲液混合，即得酶液。添加剂：按质量比4~8：1~3取钠基膨润土、腐植酸钠混合，即得添加剂。辅料：按质量比10~15：1：1~3取环氧树脂、碳酸氢铵、尿素混合，即得辅料。润滑剂：按质量比3~6：1取橄榄油、硬脂酸锌混合，即得润滑剂。复合包膜基料的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比7~10：4：6取玉米、麸皮、水于研钵混合，以350~550r/min研磨1~3h，得研磨料，取研磨料按质量比1：6~10加入酶液混合，于28~33℃，以200~250r/min震荡酶解20~24h，升温至90~100℃，保温灭酶10~15min，自然冷却至室温，减压蒸发至原体积的20~35%，得浓缩物，于30~40℃，取浓缩物按质量比10~15：1~3加入乙酰氯混合搅拌30~45min，用质量分数为20%的hcl溶液调节ph至5.2~5.7，室温静置2~4h，移至离心机，以3000~5000r/min离心12~25min，收集离心物于-10℃冷冻干燥12~15h，得复合改性料；（2）按重量份数计，取5~8份卡波姆941、0.1~0.3份胶原蛋白、1~4份微晶纤维素、1~4份磷脂、2~5份黄原胶、250~500份水，先取卡波姆941、磷脂、黄原胶、微晶纤维素、水于反应釜混合，于80~95℃热混20~40min，降温至30~40℃，移至微波炉，以400w功率微波处理4~7min，加入胶原蛋白混合，于55~65℃，以350~600r/min恒温搅拌1~3h，得混胶料，取混胶料按质量比12~18：20：1~3加入复合改性料、添加剂混合，以2000~4000r/min剪切分散12~25min，即得复合包膜基料。复合养护作用料的制备：按质量份数计，取2~5份苔藓、1~3份地衣、0.2~0.5份酪素、3~6份酵母膏、0.03~0.07份na2hpo4、7~15份马铃薯、3~6份甘油、300~500份水于发酵罐混合，于26~33℃，以170~220r/min震荡摇床培养4~7天，于121℃保温灭菌12~20min，出料，过滤，收集滤渣按质量比4~8：1加入辅料混合，以300~500r/min球磨1~3h，得球磨料，取球磨料按质量比8~13：1：1~3加入聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵混合搅拌2~4h，即得复合养护作用料。一种易降解养护土壤型包膜剂，按质量份数计，包括如下组分：1~3份氯化铵、2~5份泡花碱、30~50份水、3~6份润滑剂、40~60份复合包膜基料、15~24份复合养护作用料。一种易降解养护土壤型包膜剂的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量份数计，取1~3份氯化铵、2~5份泡花碱、30~50份水、3~6份润滑剂、40~60份复合包膜基料、15~24份复合养护作用料；（2）先于25~35℃，取氯化铵、泡花碱、水、复合包膜基料于反应釜混合，以300~550r/min磁力搅拌40~60min，升温至45~60℃，加入润滑剂、复合养护作用料混合，以400~700r/min磁力搅拌35~60min，得混合料；（3）取混合料于超声波震荡仪，以45~55khz频率超声糊化12~20min，出料，即得易降解养护土壤型包膜剂。实施例1酶液：按质量比3：1：300取普鲁兰酶、纤维素酶、ph为5.2的pbs缓冲液混合，即得酶液。添加剂：按质量比4：1取钠基膨润土、腐植酸钠混合，即得添加剂。辅料：按质量比10：1：1取环氧树脂、碳酸氢铵、尿素混合，即得辅料。润滑剂：按质量比3：1取橄榄油、硬脂酸锌混合，即得润滑剂。复合包膜基料的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比7：4：6取玉米、麸皮、水于研钵混合，以350r/min研磨1h，得研磨料，取研磨料按质量比1：6加入酶液混合，于28℃，以200r/min震荡酶解20h，升温至90℃，保温灭酶10min，自然冷却至室温，减压蒸发至原体积的20%，得浓缩物，于30℃，取浓缩物按质量比10：1加入乙酰氯混合搅拌30min，用质量分数为20%的hcl溶液调节ph至5.2，室温静置2h，移至离心机，以3000r/min离心12min，收集离心物于-10℃冷冻干燥12h，得复合改性料；（2）按重量份数计，取5份卡波姆941、0.1份胶原蛋白、1份微晶纤维素、1份磷脂、2份黄原胶、250份水，先取卡波姆941、磷脂、黄原胶、微晶纤维素、水于反应釜混合，于80℃热混20min，降温至30℃，移至微波炉，以400w功率微波处理4min，加入胶原蛋白混合，于55℃，以350r/min恒温搅拌1h，得混胶料，取混胶料按质量比12：20：1加入复合改性料、添加剂混合，以2000r/min剪切分散12min，即得复合包膜基料。复合养护作用料的制备：按质量份数计，取2份苔藓、1份地衣、0.2份酪素、3份酵母膏、0.03份na2hpo4、7份马铃薯、3份甘油、300份水于发酵罐混合，于26℃，以170r/min震荡摇床培养4天，于121℃保温灭菌12min，出料，过滤，收集滤渣按质量比4：1加入辅料混合，以300r/min球磨1h，得球磨料，取球磨料按质量比8：1：1加入聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵混合搅拌2h，即得复合养护作用料。一种易降解养护土壤型包膜剂，按质量份数计，包括如下组分：1份氯化铵、2份泡花碱、30份水、3份润滑剂、40份复合包膜基料、15份复合养护作用料。一种易降解养护土壤型包膜剂的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量份数计，取1份氯化铵、2份泡花碱、30份水、3份润滑剂、40份复合包膜基料、15份复合养护作用料；（2）先于25℃，取氯化铵、泡花碱、水、复合包膜基料于反应釜混合，以300r/min磁力搅拌40min，升温至45℃，加入润滑剂、复合养护作用料混合，以400r/min磁力搅拌35min，得混合料；（3）取混合料于超声波震荡仪，以45khz频率超声糊化12min，出料，即得易降解养护土壤型包膜剂。实施例2酶液：按质量比3：1.5：400取普鲁兰酶、纤维素酶、ph为5.7的pbs缓冲液混合，即得酶液。添加剂：按质量比6：2取钠基膨润土、腐植酸钠混合，即得添加剂。辅料：按质量比12：1：2取环氧树脂、碳酸氢铵、尿素混合，即得辅料。润滑剂：按质量比5：1取橄榄油、硬脂酸锌混合，即得润滑剂。复合包膜基料的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比8：4：6取玉米、麸皮、水于研钵混合，以450r/min研磨2h，得研磨料，取研磨料按质量比1：8加入酶液混合，于30℃，以225r/min震荡酶解22h，升温至95℃，保温灭酶12min，自然冷却至室温，减压蒸发至原体积的27%，得浓缩物，于35℃，取浓缩物按质量比12：2加入乙酰氯混合搅拌37min，用质量分数为20%的hcl溶液调节ph至5.5，室温静置3h，移至离心机，以4000r/min离心18min，收集离心物于-10℃冷冻干燥13h，得复合改性料；（2）按重量份数计，取7份卡波姆941、0.2份胶原蛋白、3份微晶纤维素、3份磷脂、4份黄原胶、375份水，先取卡波姆941、磷脂、黄原胶、微晶纤维素、水于反应釜混合，于87℃热混30min，降温至35℃，移至微波炉，以400w功率微波处理5min，加入胶原蛋白混合，于60℃，以500r/min恒温搅拌2h，得混胶料，取混胶料按质量比15：20：2加入复合改性料、添加剂混合，以3000r/min剪切分散18min，即得复合包膜基料。复合养护作用料的制备：按质量份数计，取3份苔藓、2份地衣、0.4份酪素、5份酵母膏、0.05份na2hpo4、11份马铃薯、5份甘油、400份水于发酵罐混合，于30℃，以195r/min震荡摇床培养5天，于121℃保温灭菌16min，出料，过滤，收集滤渣按质量比6：1加入辅料混合，以400r/min球磨2h，得球磨料，取球磨料按质量比10：1：2加入聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵混合搅拌3h，即得复合养护作用料。一种易降解养护土壤型包膜剂，按质量份数计，包括如下组分：2份氯化铵、3份泡花碱、40份水、5份润滑剂、50份复合包膜基料、19份复合养护作用料。一种易降解养护土壤型包膜剂的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量份数计，取2份氯化铵、4份泡花碱、40份水、5份润滑剂、50份复合包膜基料、19份复合养护作用料；（2）先于30℃，取氯化铵、泡花碱、水、复合包膜基料于反应釜混合，以400r/min磁力搅拌50min，升温至50℃，加入润滑剂、复合养护作用料混合，以550r/min磁力搅拌47min，得混合料；（3）取混合料于超声波震荡仪，以50khz频率超声糊化16min，出料，即得易降解养护土壤型包膜剂。实施例3酶液：按质量比3：2：500取普鲁兰酶、纤维素酶、ph为6.3的pbs缓冲液混合，即得酶液。添加剂：按质量比8：3取钠基膨润土、腐植酸钠混合，即得添加剂。辅料：按质量比15：1：3取环氧树脂、碳酸氢铵、尿素混合，即得辅料。润滑剂：按质量比6：1取橄榄油、硬脂酸锌混合，即得润滑剂。复合包膜基料的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比10：4：6取玉米、麸皮、水于研钵混合，以550r/min研磨3h，得研磨料，取研磨料按质量比1：10加入酶液混合，于33℃，以250r/min震荡酶解24h，升温至100℃，保温灭酶15min，自然冷却至室温，减压蒸发至原体积的35%，得浓缩物，于40℃，取浓缩物按质量比15：3加入乙酰氯混合搅拌45min，用质量分数为20%的hcl溶液调节ph至5.7，室温静置4h，移至离心机，以5000r/min离心25min，收集离心物于-10℃冷冻干燥15h，得复合改性料；（2）按重量份数计，取8份卡波姆941、0.3份胶原蛋白、4份微晶纤维素、4份磷脂、5份黄原胶、500份水，先取卡波姆941、磷脂、黄原胶、微晶纤维素、水于反应釜混合，于95℃热混40min，降温至40℃，移至微波炉，以400w功率微波处理7min，加入胶原蛋白混合，于65℃，以600r/min恒温搅拌3h，得混胶料，取混胶料按质量比18：20：3加入复合改性料、添加剂混合，以4000r/min剪切分散25min，即得复合包膜基料。复合养护作用料的制备：按质量份数计，取5份苔藓、3份地衣、0.5份酪素、6份酵母膏、0.07份na2hpo4、15份马铃薯、6份甘油、500份水于发酵罐混合，于33℃，以220r/min震荡摇床培养7天，于121℃保温灭菌20min，出料，过滤，收集滤渣按质量比8：1加入辅料混合，以500r/min球磨3h，得球磨料，取球磨料按质量比13：1：3加入聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵混合搅拌4h，即得复合养护作用料。一种易降解养护土壤型包膜剂，按质量份数计，包括如下组分：3份氯化铵、5份泡花碱、50份水、6份润滑剂、60份复合包膜基料、24份复合养护作用料。一种易降解养护土壤型包膜剂的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量份数计，取3份氯化铵、5份泡花碱、50份水、6份润滑剂、60份复合包膜基料、24份复合养护作用料；（2）先于35℃，取氯化铵、泡花碱、水、复合包膜基料于反应釜混合，以550r/min磁力搅拌60min，升温至60℃，加入润滑剂、复合养护作用料混合，以700r/min磁力搅拌60min，得混合料；（3）取混合料于超声波震荡仪，以55khz频率超声糊化20min，出料，即得易降解养护土壤型包膜剂。对比例1：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少复合包膜基料。对比例2：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少复合养护作用料。对比例3：市售的包膜剂。（主要成分：聚烯烃、醇酸树脂、硫粉、壳聚糖、聚乙烯醇）对比例4：采用专利号cn200310107978.x一种应用于缓释肥料的包膜剂的技术方案，制得的包膜剂。将实施例与对比例所得易降解养护土壤型包膜剂将按照gb/t23348-2009进行测试，测试结果如表1所示：表1：测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例47天降解率/%10099.197.693.289.452.685.3养分释放期/天19018517016014580125植物成活率/%10099.496.387.183.279.853.130天土壤板结情况无板结无板结无板结无板结无板结严重板结轻微板结综合上述，本发明所得的易降解养护土壤型包膜剂在土壤中容易降解，不会土壤结构，对植株的生长没有任何影响，植物成活率较高。相比于市售产品效果更好，值得大力推广。以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12