本發(fā)明屬于化肥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種穩(wěn)定可靠，成本低，總養(yǎng)分高，所用材料可生物降解，不改變土壤環(huán)境的降解型控釋化肥的制備方法。

背景技術(shù)：

化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。我國作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對化肥的需求量很高，據(jù)統(tǒng)計(jì)化肥已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最大的物質(zhì)投資，約占全部生產(chǎn)性支出的50%左右。我國的化肥產(chǎn)量與使用量均為世界第一，其中產(chǎn)量約占世界化肥產(chǎn)量的20%，使用量已占世界化肥用量的28%。

然而，由于化肥的性質(zhì)以及對土壤環(huán)境的要求，繼而導(dǎo)致土壤物理性質(zhì)不斷惡化，這樣不僅影響農(nóng)作物的提高，而且對環(huán)境也造成了巨大污染。

因此，提高化肥利用率，減少施肥過量，避免環(huán)境污染已經(jīng)成為發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)迫切需要解決的問題。緩釋肥料又稱控釋肥料（control release fertilizers）便應(yīng)運(yùn)而生。

緩釋化肥有以下優(yōu)勢：1）減少養(yǎng)分流失，提高化肥利用率。2）使土壤中引起植物不能利用形式的化學(xué)與生物固定作用減少。3）減少了脫氮作用以及氮硝化作用而造成的氮元素?fù)p失。

然而，現(xiàn)有緩釋化肥存在如下問題：1）包裹層成膜物多為合成高分子聚合物，不易生物降解。2）直接使用純淀粉或各種植物秸稈粉末加化學(xué)粘合劑包裹，緩釋周期短或緩釋速率難以控制。3）所用包覆物質(zhì)價(jià)格昂貴如硅烷、鈦酸酯或鋁酸酯等偶聯(lián)劑，成本高不利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種穩(wěn)定可靠，成本低，總養(yǎng)分高，所用材料可生物降解，不改變土壤環(huán)境的降解型控釋化肥的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種降解型控釋化肥的制備方法，包括制備干燥化肥顆粒，包括以下步驟：

1）按重量份計(jì)，將100-120份的淀粉、120-150份羥基化改性卵磷脂、50-60份海藻功能母粒與200份花生油在120-150℃、頻率為85MHz超聲震蕩60-75min，得到混合液體，備用；

2）將步驟1）制備的混合液體采用氣壓噴霧方式均勻噴涂在干燥化肥顆粒表面，噴涂壓力為0.55-0.65MPa，得到涂布后的化肥顆粒，將溫度冷卻至40-50℃；

3）將步驟2）得到的涂布后的化肥顆粒與蓖麻油混合攪拌，得到降解型控釋化肥。

在本技術(shù)方案中，與現(xiàn)有使用淀粉膠與粉狀木材剩余物制造緩釋肥料殼體相比，本發(fā)明可彌補(bǔ)因粉狀木材剩余物顆粒及空隙過大對化肥包裹不均勻，緩釋時(shí)間短且不易控制的不足。本發(fā)明的步驟2）涂布在化肥顆粒表面為第一包覆層，步驟3）制備的包覆層為第二包覆層，第二包覆層似開關(guān)層，通過親水性集團(tuán)與外界土壤中的水分以氫鍵締合而溶出，為化肥提供向外緩慢釋放的通道，達(dá)到控制化肥釋放的速率，從而得到可控制緩釋速率的緩釋化肥。該方法可適用于各種水溶性緩釋化肥的制備，且第一包覆層和第二包覆層所用材料均為可完全生物降解材料，對土壤無污染， 不改變土壤環(huán)境。

作為優(yōu)選，步驟2）中混合液體與干燥化肥顆粒的質(zhì)量比為1.35-1.5:1。

作為優(yōu)選，步驟3）中涂布后的化肥顆粒與蓖麻油的質(zhì)量比為1:3-4.2。

作為優(yōu)選，步驟3）中攪拌速度為2500-3000r/min，溫度為90-95℃，攪拌時(shí)間為25-35min。

作為優(yōu)選，干燥化肥顆粒的粒徑為2-4.5mm。

作為優(yōu)選，步驟1）中所述的羥基化改性卵磷脂的制備方法為：將卵磷脂與濃度為50-60wt%的乳酸溶液混合均勻后加熱攪拌，其中所述卵磷脂與乳酸溶液的質(zhì)量比為100:(4-6)，加熱溫度為70-80℃，加熱時(shí)間40-60min；在加熱攪拌過程中向反應(yīng)液逐漸加入質(zhì)量為所述卵磷脂20-25%的濃度為30wt%的雙氧水溶液；在加熱攪拌結(jié)束后向反應(yīng)液滴加氫氧化鈉溶液至中性，最后真空干燥后制得羥基化改性卵磷脂。

作為優(yōu)選，在步驟2）結(jié)束后，將冷卻后的化肥顆粒與其質(zhì)量0.2-0.5%的白云石粉混合攪拌15min。

作為優(yōu)選，步驟1）中所用淀粉為玉米淀粉、土豆淀粉、小麥淀粉、綠豆淀粉或藕淀粉。

作為優(yōu)選，步驟1）中海藻功能母粒的制備方法如下：取竹粉并添加至其8-12倍質(zhì)量的濃度為8-12wt%的氫氧化鈉溶液中，分散均勻后，減壓加熱至110-130℃，保溫疏解6-8h；疏解后過濾得到竹粉，再將竹粉添加至其8-12倍質(zhì)量的濃度為70-80wt%的乙醇溶液中，加熱至80-90℃后保溫3-5h，再次進(jìn)行過濾，對不溶物加水進(jìn)行打漿，打漿至漿料叩解度為14-16°SR，然后進(jìn)行磨漿，磨漿至漿料叩解度為18-22°SR，打漿后用水洗凈并減壓蒸餾后得到纖維素；將纖維素添加至其18-22倍質(zhì)量的離子液體中，得到纖維素溶液；向纖維素溶液中添加其體積0.4-0.6倍的海藻提取液，攪拌均勻得到混合溶液，然后向混合溶液中添加等體積的濃度為2-4wt%的氯化鈣溶液，在40-50℃下交聯(lián)1-2h后，轉(zhuǎn)移-18℃至-22℃的低溫下冰凍1-2天，然后取出冰凍物，用流水解凍，制得纖維素-海藻酸鈣水凝膠，再用無水乙醇進(jìn)行溶劑置換，最后經(jīng)過真空干燥和研磨后，制得海藻功能母粒。

本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有使用淀粉膠與粉狀木材剩余物制造緩釋肥料殼體相比，本發(fā)明可彌補(bǔ)因粉狀木材剩余物顆粒及空隙過大對化肥包裹不均勻，緩釋時(shí)間短且不易控制的不足。本發(fā)明的步驟2）涂布在化肥顆粒表面為第一包覆層，步驟3）制備的包覆層為第二包覆層，第二包覆層似開關(guān)層，通過親水性集團(tuán)與外界土壤中的水分以氫鍵締合而溶出，為化肥提供向外緩慢釋放的通道，達(dá)到控制化肥釋放的速率，從而得到可控制緩釋速率的緩釋化肥。該方法可適用于各種水溶性緩釋化肥的制備，且第一包覆層和第二包覆層所用材料均為可完全生物降解材料，對土壤無污染， 不改變土壤環(huán)境。 所用包覆物均可生物降解，與現(xiàn)有使用各種合成高分子膠黏劑做包裹膠膜相比，可彌補(bǔ)合成高分子不可生物降解，對土壤和環(huán)境污染的不足。本發(fā)明的工藝簡單，操作方便，工藝過程周期短，能耗低,且不產(chǎn)生廢棄物，符合原子經(jīng)濟(jì)綠色環(huán)保的理念,利于工業(yè)化推廣應(yīng)用。

具體實(shí)施方式

下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

一種降解型控釋化肥的制備方法，包括制備干燥化肥顆粒，干燥化肥顆粒的粒徑為2-4.5mm，包括以下步驟：

1）按重量份計(jì)，將100份的小麥淀粉、120份羥基化改性卵磷脂、50份海藻功能母粒與200份玉米油在120℃、頻率為85MHz超聲震蕩60min，得到混合液體，備用；羥基化改性卵磷脂的制備方法為：將卵磷脂與濃度為60wt%的乳酸溶液混合均勻后加熱攪拌，其中所述卵磷脂與乳酸溶液的質(zhì)量比為100: 6，加熱溫度為80℃，加熱時(shí)間60min；在加熱攪拌過程中向反應(yīng)液逐漸加入質(zhì)量為所述卵磷脂25%的濃度為30wt%的雙氧水溶液；在加熱攪拌結(jié)束后向反應(yīng)液滴加氫氧化鈉溶液至中性，最后真空干燥后制得羥基化改性卵磷脂；

海藻功能母粒的制備方法如下：取竹粉并添加至其8倍質(zhì)量的濃度為8wt%的氫氧化鈉溶液中，分散均勻后，減壓加熱至110℃，保溫疏解6h；疏解后過濾得到竹粉，再將竹粉添加至其8倍質(zhì)量的濃度為70wt%的乙醇溶液中，加熱至80℃后保溫3h，再次進(jìn)行過濾，對不溶物加水進(jìn)行打漿，打漿至漿料叩解度為14°SR，然后進(jìn)行磨漿，磨漿至漿料叩解度為18°SR，打漿后用水洗凈并減壓蒸餾后得到纖維素；將纖維素添加至其18倍質(zhì)量的離子液體中，得到纖維素溶液；向纖維素溶液中添加其體積0.4倍的海藻提取液，攪拌均勻得到混合溶液，然后向混合溶液中添加等體積的濃度為2wt%的氯化鈣溶液，在40℃下交聯(lián)1h后，轉(zhuǎn)移-18℃的低溫下冰凍1天，然后取出冰凍物，用流水解凍，制得纖維素-海藻酸鈣水凝膠，再用無水乙醇進(jìn)行溶劑置換，最后經(jīng)過真空干燥和研磨后，制得海藻功能母粒。

2）將步驟1）制備的混合液體采用氣壓噴霧方式均勻噴涂在干燥化肥顆粒表面，噴涂壓力為0.55MPa，得到涂布后的化肥顆粒，將溫度冷卻至40℃，將冷卻后的化肥顆粒與其質(zhì)量0.2%的白云石粉混合攪拌15min；混合液體與干燥化肥顆粒的質(zhì)量比為1.35:1

3）將步驟2）得到的涂布后的化肥顆粒與蓖麻油混合攪拌，攪拌速度為2500r/min，溫度為90℃，攪拌時(shí)間為25min，得到降解型控釋化肥；涂布后的化肥顆粒與蓖麻油的質(zhì)量比為1:3。

實(shí)施例2

一種降解型控釋化肥的制備方法，包括制備干燥化肥顆粒，干燥化肥顆粒的粒徑為2-4.5mm，包括以下步驟：

1）按重量份計(jì)，將110份的綠豆淀粉、135份羥基化改性卵磷脂、55份海藻功能母粒與200份玉米油在130℃、頻率為85MHz超聲震蕩65min，得到混合液體，備用；羥基化改性卵磷脂的制備方法為：將卵磷脂與濃度為55wt%的乳酸溶液混合均勻后加熱攪拌，其中所述卵磷脂與乳酸溶液的質(zhì)量比為100:5，加熱溫度為75℃，加熱時(shí)間50min；在加熱攪拌過程中向反應(yīng)液逐漸加入質(zhì)量為所述卵磷脂22%的濃度為30wt%的雙氧水溶液；在加熱攪拌結(jié)束后向反應(yīng)液滴加氫氧化鈉溶液至中性，最后真空干燥后制得羥基化改性卵磷脂；

海藻功能母粒的制備方法如下：取竹粉并添加至其10倍質(zhì)量的濃度為10wt%的氫氧化鈉溶液中，分散均勻后，減壓加熱至120℃，保溫疏解7h；疏解后過濾得到竹粉，再將竹粉添加至其11倍質(zhì)量的濃度為75wt%的乙醇溶液中，加熱至85℃后保溫4h，再次進(jìn)行過濾，對不溶物加水進(jìn)行打漿，打漿至漿料叩解度為15°SR，然后進(jìn)行磨漿，磨漿至漿料叩解度為20°SR，打漿后用水洗凈并減壓蒸餾后得到纖維素；將纖維素添加至其19倍質(zhì)量的離子液體中，得到纖維素溶液；向纖維素溶液中添加其體積0.5倍的海藻提取液，攪拌均勻得到混合溶液，然后向混合溶液中添加等體積的濃度為2-4wt%的氯化鈣溶液，在45℃下交聯(lián)1.5h后，轉(zhuǎn)移-20℃的低溫下冰凍2天，然后取出冰凍物，用流水解凍，制得纖維素-海藻酸鈣水凝膠，再用無水乙醇進(jìn)行溶劑置換，最后經(jīng)過真空干燥和研磨后，制得海藻功能母粒；

2）將步驟1）制備的混合液體采用氣壓噴霧方式均勻噴涂在干燥化肥顆粒表面，噴涂壓力為0.58MPa，得到涂布后的化肥顆粒，將溫度冷卻至45℃，將冷卻后的化肥顆粒與其質(zhì)量0.3%的白云石粉混合攪拌15min；混合液體與干燥化肥顆粒的質(zhì)量比為1.45:1

3）將步驟2）得到的涂布后的化肥顆粒與蓖麻油混合攪拌，攪拌速度為2800r/min，溫度為93℃，攪拌時(shí)間為28min，得到降解型控釋化肥；涂布后的化肥顆粒與蓖麻油的質(zhì)量比為1:3.6。

實(shí)施例3

一種降解型控釋化肥的制備方法，包括制備干燥化肥顆粒，干燥化肥顆粒的粒徑為2-4.5mm，包括以下步驟：

1）按重量份計(jì)，將100份的藕淀粉、150份羥基化改性卵磷脂、60份海藻功能母粒與200份玉米油在150℃、頻率為85MHz超聲震蕩75min，得到混合液體，備用；羥基化改性卵磷脂的制備方法為：將卵磷脂與濃度為50wt%的乳酸溶液混合均勻后加熱攪拌，其中所述卵磷脂與乳酸溶液的質(zhì)量比為100:4，加熱溫度為70℃，加熱時(shí)間40min；在加熱攪拌過程中向反應(yīng)液逐漸加入質(zhì)量為所述卵磷脂20%的濃度為30wt%的雙氧水溶液；在加熱攪拌結(jié)束后向反應(yīng)液滴加氫氧化鈉溶液至中性，最后真空干燥后制得羥基化改性卵磷脂；

海藻功能母粒的制備方法如下：取竹粉并添加至其12倍質(zhì)量的濃度為12wt%的氫氧化鈉溶液中，分散均勻后，減壓加熱至130℃，保溫疏解8h；疏解后過濾得到竹粉，再將竹粉添加至其12倍質(zhì)量的濃度為80wt%的乙醇溶液中，加熱至90℃后保溫5h，再次進(jìn)行過濾，對不溶物加水進(jìn)行打漿，打漿至漿料叩解度為16°SR，然后進(jìn)行磨漿，磨漿至漿料叩解度為22°SR，打漿后用水洗凈并減壓蒸餾后得到纖維素；將纖維素添加至其22倍質(zhì)量的離子液體中，得到纖維素溶液；向纖維素溶液中添加其體積0.6倍的海藻提取液，攪拌均勻得到混合溶液，然后向混合溶液中添加等體積的濃度為4wt%的氯化鈣溶液，在50℃下交聯(lián)2h后，轉(zhuǎn)移-22℃的低溫下冰凍2天，然后取出冰凍物，用流水解凍，制得纖維素-海藻酸鈣水凝膠，再用無水乙醇進(jìn)行溶劑置換，最后經(jīng)過真空干燥和研磨后，制得海藻功能母粒；

2）將步驟1）制備的混合液體采用氣壓噴霧方式均勻噴涂在干燥化肥顆粒表面，噴涂壓力為0.65MPa，得到涂布后的化肥顆粒，將溫度冷卻至50℃，將冷卻后的化肥顆粒與其質(zhì)量0.5%的白云石粉混合攪拌15min；混合液體與干燥化肥顆粒的質(zhì)量比為1.5:1

3）將步驟2）得到的涂布后的化肥顆粒與蓖麻油混合攪拌，攪拌速度為3000r/min，溫度為95℃，攪拌時(shí)間為35min，得到降解型控釋化肥；涂布后的化肥顆粒與蓖麻油的質(zhì)量比為1: 4.2。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。