CN103483070B - 一种受控化肥技术及助剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种受控化肥技术及助剂，所述受控化肥助剂的制备方法步骤包括：将凹凸棒土、电厂秸秆灰、柠檬酸三钠与尿素加入到自来水中配成悬浊液，加入丙烯酸，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾，利用高能电子束辐照后，干燥，粉碎过筛，再加入聚丙稀酰胺、腐殖酸和糠醛渣混合均匀，即为所述助剂；将所述助剂添加到普通化肥中造粒即得到所述受控化肥。该化肥具有保水、保肥且能够改良盐碱地的优点，同时，利用电厂秸秆灰作为原料，将电厂秸秆灰变废为宝，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种具有保水、保肥和控盐碱的受控化肥技术及助剂，尤其涉及的是一种受控化肥技术及助剂。
背景技术
干旱和土壤盐碱化是两个制约我国农业发展综合能力提高的主要障碍因素。干旱是我国常见的一种自然灾害，它影响区域广，发生频繁，延续时间长，除了北方长期干旱，南方季节性干旱近年来也频繁发生。而土壤盐碱化形成的主要原因，一是雨量少、蒸发强，使深层土壤盐碱上移表聚，引起原生盐碱化；二是不当灌溉导致地下水位升高，加剧盐碱上移，造成次生盐碱化。目前，盐碱地改良方法主要有物理法（水利措施）、生物法（植物修复）和化学法（粉煤灰、腐殖酸等改良剂）等。这些措施虽然在一定条件下有效，但各自具有局限性：水利法和化学改良法耗费大量人力物力，植物修复法耗时较长且受气候条件限制，都难以大范围实施，不能满足当前农业发展需要。
从根本上看，干旱和土壤盐碱化都是是水的问题，其治理需要从水出发，以肥料为载体，发展低成本、节水、控盐、保养的先进肥料技术。以水控盐，以肥养土，通过水-肥-盐耦合，阻滞盐分向上迁移，控制水分向深层土壤渗漏，并协同其他措施，逐步改善土壤理化性质、缓解土壤干旱和盐碱化问题。
自1924年以来，国外陆续发展了缓/受控型先进化肥技术，主要包括包膜型、抑制剂型和脲醛型等。缓/受控化肥是指能减缓或控制养分释放速度的新型肥料，可提高化肥的利用率。尽管国内外缓受控肥料产量和消费量都在逐步增长，也取得不同程度的应用效果，但因其成本高，主要用于花卉、草坪等非农业领域。此外，这些肥料主要针对化肥养分的释放速率而发明的，没有顾及那些释放了的、未被植物吸收的养分流失和挥发问题，更没有考虑如何改善土壤保水、保肥、控盐性能，不能满足盐碱地土壤改良的需求。因此，需要发展一种低成本、节水、控养的新型肥料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种受控化肥技术及助剂，实现保水、保肥和改良盐碱地。。
本发明是通过以下技术方案实现的，一种受控化肥助剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量计，将20～25份的凹凸棒土、10～15份电厂秸秆灰、1～2份的柠檬酸三钠与1～2份的尿素加入到自来水中配成浓度为60～100g/L的悬浊液，在25～35℃下搅拌20～40分钟；
（2）取步骤（1）制得的悬浊液1L，加入3～5g丙烯酸，0.2～0.4g的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和0.1～0.2g过硫酸钾，在30～40℃下搅拌，利用高能电子束辐照，然后在40～60℃下干燥至恒重，粉碎，过100目筛，制得粉末；
（3）取步骤（2）制得的粉末10～15份与1～2份聚丙稀酰胺、2～5份腐殖酸和2～5份糠醛渣混合均匀，制得所述受控化肥助剂。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤（1）的凹凸棒土为胶体级，粒度为100～800目。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤（1）中电厂秸秆灰的硅碳质量比为1：1～1：2。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤（2）中高能电子束的辐照能量为5～10MeV，辐照剂量为10～50kGy，辐照持续时间为5～30分钟。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤（3）中聚丙烯酰胺粒度为100～200目。
一种受控化肥助剂，所述助剂采用上述方法制备获得。
一种受控化肥，所述化肥是通过上述助剂添加到普通化肥中造粒获得。
为达到较好的使用效果，所述助剂的添加量占化肥总量的质量比为5～10%。
作为本发明的优选方式之一，所述普通化肥为尿素、磷酸一铵、氯化钾、氯化铵中的一种或多种的混合物。
作为本发明的优选方式之一，所述造粒的方法为转鼓造粒或挤压造粒。
本发明的具体原理为，首先利用柠檬酸三纳将凹凸棒土分散开，将尿素通过-NH2静电吸引到凹凸棒土-电厂秸秆灰表面，使凹凸棒土-电厂秸秆灰表面带有-NH2，然后以N，N’-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂，过硫酸钾作为引发剂，通过电子束辐照使丙烯酸单体聚合、交联并接枝在凹凸棒土-电厂秸秆灰表面（-NH2+-COOH=-NH-OC-+H2O），所得材料再复配一定比例的聚丙烯酰胺、腐殖酸和糠醛渣，即为具有保水、保肥和改良盐碱地土壤的受控化肥助剂，将助剂按照一定比例添加到普通化肥中造粒，即为受控化肥。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明与普通肥料相比，等养分施肥，可增加产量10%以上；增加土壤含水量5%以上；化肥养分流失平均减少20%以上，有效缓解环境污染；提高土壤阳离子交换容量1～5%，增强土壤保水保肥能力；降低土壤盐分和pH值10%；同时所述化肥及其助剂的制备是利用电厂秸秆灰作为原料，将电厂秸秆灰变废为宝，降低了成本。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
（1）按重量计，将20份的凹凸棒土（400目，胶体级）、10份电厂秸秆灰（硅碳比为1:1）、1份的柠檬酸三钠与1份的尿素加入到自来水中配成浓度为80g/L的悬浊液，在35℃下，100rpm搅拌30分钟；
（2）取步骤（1）制得的悬浊液1L，加入4g丙烯酸，0.2g的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和0.2g过硫酸钾，在40℃下100rpm搅拌，利用高能电子束（10MeV,20kGy）辐照10分钟，然后在40℃下干燥至恒重，粉碎，过100目筛，制得粉末；
（3）取步骤（2）制得的粉末15份与1份聚丙稀酰胺（100目）、2份腐殖酸和5份糠醛渣混合均匀，即为具有保水、保肥和改良盐碱地的受控化肥助剂；
（4）将1份助剂与3份尿素、2份磷酸一铵和2份氯化钾混合均匀，通过转鼓造粒，即得到受控化肥。
实施例2
（1）按重量计，将25份的凹凸棒土（100目，胶体级）、15份电厂秸秆灰（硅碳比为1:2）、2份的柠檬酸三钠与2份的尿素加入到自来水中配成浓度为100g/L的悬浊液，在30℃下，200rpm搅拌40分钟；
（2）取步骤（1）制得的悬浊液1L，加入5g丙烯酸，0.3g的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和0.1g过硫酸钾，在35℃下100rpm搅拌，利用高能电子束（10MeV,10kGy）辐照5分钟，然后在50℃下干燥至恒重，粉碎，过100目筛，得到粉末；
（3）取步骤（2）制得的粉末10份与1份聚丙稀酰胺（100目）、3份腐殖酸和2糠醛渣混合均匀，即为具有保水、保肥和改良盐碱地的受控化肥助剂；
（4）将1份助剂与9份尿素混合均匀，通过转鼓造粒，即得到受控化肥。
实施例3
（1）按重量计，将25份的凹凸棒土（800目，胶体级）、13份电厂秸秆灰（硅碳比为1:2）、2份的柠檬酸三钠与1份的尿素加入到自来水中配成浓度为60g/L的悬浊液，在25℃下，200rpm搅拌20分钟；
（2）取步骤（1）制得的悬浊液1L，加入3g丙烯酸，0.4g的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和0.1g过硫酸钾，在30℃下200rpm搅拌，同时利用高能电子束（5MeV,50kGy）辐照30分钟，然后在60℃下干燥至恒重，粉碎，过100目筛，得到粉末；
（3）取步骤（2）制得的粉末13份与2份聚丙稀酰胺（200目）、5份腐殖酸和3糠醛渣混合均匀，即为具有保水、保肥和改良盐碱地的受控化肥助剂；
（4）将0.5份助剂与3.5份尿素、3份磷酸一铵和3份氯化钾混合均匀，通过挤压造粒，即得到受控化肥。
Claims (10)
1.一种受控化肥助剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按重量计，将20～25份的凹凸棒土、10～15份电厂秸秆灰、1～2份的柠檬酸三钠与1～2份的尿素加入到自来水中配成浓度为60～100g/L的悬浊液，在25～35℃下搅拌20～40分钟；
（2）取步骤（1）制得的悬浊液1L，加入3～5g丙烯酸，0.2～0.4g的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和0.1～0.2g过硫酸钾，在30～40℃下搅拌，利用高能电子束辐照，然后在40～60℃下干燥至恒重，粉碎，过100目筛，制得粉末；
（3）取步骤（2）制得的粉末10～15份与1～2份聚丙烯酰胺、2～5份腐殖酸和2～5份糠醛渣混合均匀，制得所述受控化肥助剂。
2.根据权利要求1所述的一种受控化肥助剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的凹凸棒土为胶体级，粒度为100～800目。
3.根据权利要求1所述的一种受控化肥助剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中电厂秸秆灰的硅碳质量比为1：1～1：2。
4.根据权利要求1所述的一种受控化肥助剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中高能电子束的辐照能量为5～10MeV，辐照剂量为10～50kGy，辐照持续时间为5～30分钟。
5.根据权利要求1所述的一种受控化肥助剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中聚丙烯酰胺粒度为100～200目。
6.一种受控化肥助剂，其特征在于，所述助剂采用权利要求1所述方法制备获得。
7.一种受控化肥，其特征在于，所述化肥是通过将权利要求6所述助剂添加到普通化肥中造粒获得。
8.根据权利要求7所述的一种受控化肥，其特征在于，所述助剂的添加量占化肥总量的质量比为5～10%。
9.根据权利要求7所述的一种受控化肥，其特征在于，所述普通化肥为尿素、磷酸一铵、氯化钾、氯化铵中的一种或多种的混合物。
10.根据权利要求7所述的一种受控化肥，其特征在于，所述造粒的方法为转鼓造粒或挤压造粒。
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