本發明術語肥料制備領域,特別是涉及一種含有高功能性包膜材料的肥料。
背景技術:
目前的包膜肥料均以核心顆粒層為基礎,在外涂覆其他的材料來實現包膜,但是包膜的效果和包膜后的肥料的應用效果并不理想。例如專利申請CN101891543B公開了一種造粒方法,其在圓盤造粒機里放入直徑為1-2mm的尿素顆粒,噴入霧化水將尿素顆粒表面潤濕后,將混合均勻的凹凸棒石黏土、尿素和磷酸二氫鉀粉末部分加入圓盤內,轉動圓盤,將混合物粉末包裹在尿素顆粒表面;再次用霧化水將顆粒表面潤濕,并加入混合物粉末,將其包裹在顆粒表面;如此反復多次,將全部凹凸棒石黏土、尿素和磷酸二氫鉀的混合物粉末包裹在尿素顆粒外層,得到肥料內核。然后將海藻酸鈉粉末加入到圓盤造粒機內,轉動圓盤,使海藻酸鈉包裹在肥料內核外層,并且噴入濃度為5%的氯化鈣水溶液對海藻酸鈉進行交聯,交聯后的海藻酸鈉作為肥料內層包膜。再將吸水樹脂粉末加入到圓盤造粒機內,轉動圓盤,使吸水樹脂粉末包裹在肥料顆粒外層,作為肥料外層包膜。最后將包膜完成的肥料顆粒干燥后,得到粒徑為2.5-3.5mm的顆粒肥料,即為成品。其應用凹凸棒石黏土作為造粒過程中的粘結劑,可以有效提高肥料成粒率;凹凸棒石黏土本身含有植物所需的多種營養元素K、P、Ca、Mg、Fe、Mn等,可以提高肥效;由于凹凸棒的多孔晶體結構,可以對肥料進行有效吸附,從而減緩營養元素的釋放。
還有專利文獻CN105130548A公開了一種綜合性活性微生物包膜緩釋復混肥顆粒,該顆粒包括無機肥核體,無機肥核體外設置有包裹層,包裹層為包裹在無機肥核體外表面的內過磷酸鈣及硅藻土層、雞糞有機肥層、菌劑層、外過磷酸鈣及硅藻土層及水凝膠層。該緩釋復混肥顆粒的粒徑為5.5-7.5毫米。緩釋復混肥顆粒養分不易流失,肥效更為持久,為作物根部提供良好的生長環境,提高土壤活力,減少病蟲害,是一種新型的綠色高效的緩控釋復混肥料。
但是目前的包膜肥料的制備并沒有解決包膜的穩定快捷及包膜層功能性成分能夠有效發揮其功能的問題。
技術實現要素:
為解決上述技術問題,本發明提供了一種含有功能性包膜材料的肥料,其特征在于,所述肥料包括核心顆粒和涂覆于核心顆粒外面的包膜材料,所述包膜材料包括油性材料和功能材料,所述油性材料和功能材料的質量比為1:0.001-100,優選的,油性材料和功能材料的質量比為1:0.1-10。
優選的,上述含有功能性包膜材料的肥料中,所述核心顆粒與包膜材料的質量比為10000:1-1000。優選的,核心顆粒與包膜材料的質量比為1000:1-100
優選的,上述含有功能性包膜材料的肥料中,所述油性材料為棕櫚油、醇類、有機碳類、糖類、殼聚糖、海藻酸鈉、石蠟中的一種或多種。
優選的,上述含有功能性包膜材料的肥料中,所述功能材料為中微量元素或中微量元素螯合物、微生物菌劑或粉劑、免疫劑、促生長制劑中的一種或多種。
優選的,上述含有功能性包膜材料的肥料中,所述核心顆粒由N/P/K肥組成的復合肥,所述氮肥為硫酸銨、硝酸銨、磷酸銨、氨水、尿素中的一種或多種;所述磷肥為磷酸、磷酸銨、鈣鎂磷肥、過磷酸鈣、磷酸二銨、磷酸一銨、聚磷酸銨中的一種或多種;所述鉀肥為硫酸鉀、氯化鉀、硝酸鉀中的一種或多種。
優選的,上述含有功能性包膜材料的肥料中,所述油性材料的含水量質量百分數為0.1~1%,優選的含水量為0.5%。
本發明還該提供了一種含有高功能性包膜材料的肥料,其特征在于,所述肥料由內向外依次由核心顆粒層、油性層、功能層組成,所述油性層涂覆于核心顆粒層外面,所述功能層涂覆于油性層外面,所述油性層包括油性材料,所述功能層包括功能材料,所述油性層和功能層的質量比為1:0.001-100,優選的,油性層和功能層的質量比為1:0.1-10。
優選的,上述含有功能性包膜材料的肥料中,所述核心顆粒層、油性層和功能層的質量比為10-1000:1:0.001-100,優選的,核心顆粒層、油性層和功能層的質量比為10-1000:1:0.1-10。
所述油性材料為棕櫚油、醇類、有機碳類、糖類、殼聚糖、海藻酸鈉、石蠟中的一種或多種。所述功能材料為中微量元素或中微量元素螯合物、微生物菌劑或粉劑、免疫劑、促生長制劑中的一種或多種。
所述核心顆粒層中的核心顆粒由N/P/K肥組成的復合肥,所述氮肥為硫酸銨、硝酸銨、磷酸銨、氨水、尿素中的一種或多種;所述磷肥為磷酸、磷酸銨、鈣鎂磷肥、過磷酸鈣、磷酸二銨、磷酸一銨、聚磷酸銨中的一種或多種;所述鉀肥為硫酸鉀、氯化鉀、硝酸鉀中的一種或多種。
優選的,所述功能層是由粉狀的功能材料涂覆而成,所述粉狀的功能材料的細度為200-800目,優選的細度為300-600目。
優選的,所述功能層占整顆肥料顆粒重量比為0.05%~10%,優選0.05%~6%。
優選的,所述肥料的最外層還包括一層油性層。
有益效果:
本發明通過在復合肥顆粒表面涂覆油性材料和功能材料的混合物或單獨涂覆,保障了功能性材料的功能發揮,同時通過油性材料的涂覆,保證了復合肥顆粒中成分的緩慢釋放,避免過度釋放影響功能性材料的發揮。
具體實施方式
下述實施例中,核心顆粒為常規制備復合肥顆粒的方法,涂覆的方式也為常規方法,一般采用轉鼓造粒的方法,有機碳一般為廢糖蜜。
實施例1
由1:1:1重量比的硝酸銨、磷酸銨和氯化鉀制備成核心顆粒;
由1:1重量比的海藻酸鈉和微生物菌劑制備成包膜材料,微生物菌劑為枯草芽孢桿菌粉劑,制備包膜材料過程中加入少量水以使包膜材料具有粘附性。
由100:1重量比的核心顆粒和包膜材料制備成包膜顆粒,通過轉鼓造粒的方式在核心顆粒表面噴涂包膜材料。
包膜顆粒低溫加壓烘干制備獲得肥料顆粒產品1。
實施例2
由1:1:1重量比的硝酸銨、磷酸銨和氯化鉀制備成核心顆粒;
在核心顆粒表面通過轉鼓造粒涂覆有機碳,有機碳與核心顆粒的重量比為1:10,獲得油性層涂覆顆粒;
在油性層涂覆顆粒表面涂覆微生物菌劑,微生物菌劑與油性層涂覆顆粒的重量比為1:11,微生物菌劑為枯草芽孢桿菌粉劑,獲得肥料顆粒產品2。
實施例3
由1:1:1重量比的硝酸銨、磷酸銨和氯化鉀制備成核心顆粒;
在核心顆粒表面通過轉鼓造粒涂覆有機碳,有機碳與核心顆粒的重量比為1:100,獲得油性層涂覆顆粒;
在油性層涂覆顆粒表面涂覆微生物菌劑,微生物菌劑與油性層涂覆顆粒的重量比為10:101,微生物菌劑為枯草芽孢桿菌粉劑,獲得中間肥料產品,;
在中間肥料產品表面通過轉鼓造粒涂覆有機碳,有機碳與中間肥料產品的重量比為1:111,獲得肥料顆粒產品3。
對比實施例:
按照實施例1、2和3的步驟,不使用油性材料制備肥料顆粒產品,獲得對比產品1、2和3。
性能測試:
針對肥料顆粒產品1、2和3測試肥料顆粒產品在1000轉/分的情況下震蕩,測試涂覆層的脫落率,發現肥料顆粒產品1、2和3的涂層脫落率低于3%,能夠保證肥料在運輸中的完整。對比產品1、2和3的表層脫落率大于15%。
測試肥料顆粒產品1、2和3適用于作物上的功能:
肥料顆粒產品1在施用于土壤10天后,枯草芽孢桿菌的數量降低12%,20天后降低15%,因為存在油性層,保護了枯草芽孢桿菌粉的活性和繁殖。而對照產品1,10天后降低56%,20天后降低62%。
肥料顆粒產品2在相同的情況下,施用于土壤10天后,枯草芽孢桿菌的數量降低8%,20天后降低6%,因為油性層的保護,隨著時間的延長,枯草芽孢桿菌的數量隨著時間提高了繁殖量。
肥料顆粒產品3在相同的情況下,施用于土壤10天后,枯草芽孢桿菌的數量降低2%,20天后降低4%,因為油性層的雙層保護,對微生物的保護和促進作用增強。
根據實施例1-3的條件變化油性材料的選擇和功能性成分的選擇,發現油性材料無論是與功能性材料混合、還是分別涂覆,或者是雙層涂覆油性材料,均能夠提高功能性材料的發揮,而在這過程中,油性材料和功能性材料的種類選擇和比例選擇都是非常關鍵的。