本發(fā)明涉及化肥制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種降解型氨基酸緩釋化肥的制備方法。

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損失；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)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種穩(wěn)定可靠，成本低，氨基酸含量高，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。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)如下：

一種降解型氨基酸緩釋化肥的制備方法，包括以下步驟：

a）以重量份計，將200份果膠、120～140份大豆磷脂、100～110份花生油、50～70份大豆蛋白粉、30～40份硅藻土、40～60份水和60～70份十二烷基苯磺酸鈉混合后，超聲分散50～60分鐘，得到混合液；

b）取肥料母粒A，將肥料母粒A重量30～32%的混合液采用真空噴涂的方式均勻涂覆在肥料母粒A的表面，之后在60～70℃下干燥40～50分鐘后冷卻至室溫，制得化肥顆粒；

c）取化肥顆粒重量50～70%的肥料母粒B和化肥顆粒重量20～26%的膨化玉米粉與化肥料顆?；旌?，在50～60℃下攪拌混合30～40分鐘，制得復(fù)合化肥顆粒；

d）取復(fù)合化肥顆粒重量20～30%的辛烯基琥珀酸淀粉鈉和復(fù)合化肥顆粒重量2～10%的0.1～0.12mol/L的硝酸鉀溶液，先將硝酸鉀溶液和辛烯基琥珀酸淀粉鈉混合攪拌成糊狀，然后加入復(fù)合化肥顆粒，在30～40℃下攪拌80～120分鐘，之后干燥并冷卻到室溫后，制得降解型氨基酸緩釋化肥。

本制備方法制備的緩釋肥是具有4層結(jié)構(gòu)的緩釋肥，其中具有兩個緩釋層和兩個化肥層，可以使本化肥的起效時間更久；由外向內(nèi)依次是由辛烯基琥珀酸淀粉鈉為主要原料的最外側(cè)緩釋層，辛烯基琥珀酸淀粉鈉是一種良好的包覆材料，可與多種化合物形成包結(jié)復(fù)合物，使其穩(wěn)定、增溶、緩釋、乳化、抗氧化、抗分解、保溫、防潮，可以使得化肥在平時儲存過程和在施用后不會因水或空氣中氧氣氧化等原因而失效，可以保證緩釋肥在較長的時間內(nèi)保存；雖然，辛烯基琥珀酸淀粉鈉在水或空氣或光照條件下不會發(fā)生分解，但是在包覆有辛烯基琥珀酸淀粉鈉的緩釋肥施用后，土壤中固有的微生物會逐漸分解緩釋肥表面的辛烯基琥珀酸淀粉鈉，從而使其中的化肥暴露出來，從而使化肥生效，增加土壤的肥力；辛烯基琥珀酸淀粉鈉內(nèi)側(cè)是由肥料母粒B構(gòu)成的肥料層，肥料母粒B與肥料母粒A的區(qū)別僅僅是其粒徑不同，肥料母粒B的粒徑約為肥料母粒A粒徑的1/10左右，這是為了肥料母粒B可以更容易的包覆在肥料母粒A的外側(cè)，但最外側(cè)的緩釋層辛烯基琥珀酸淀粉鈉被土壤中的微生物分解后，肥料母粒B暴露出來，其中所含的魚蛋白肥和植酸開始起效，為土壤提供肥力；于此同時，由于肥料母粒B內(nèi)側(cè)有由果膠、大豆磷脂和大豆蛋白粉為原料制得的第二層緩釋層，此時在最內(nèi)側(cè)的肥料母粒A由第二緩釋層保護，不釋放肥力；當肥料母粒B釋放完肥力并被分解后，第二緩釋層開始分解，進而當?shù)诙忈寣颖煌耆纸夂?，肥料母粒A開始起效，直至最終整個緩釋肥釋放完肥力。通常情況下這個過程可以持續(xù)幾周到幾個月。果膠、大豆磷脂、花生油和大豆蛋白粉制得的混合液作為第二緩釋層的原料，該混合物可以保證最內(nèi)側(cè)的肥料母粒A在一個較長的時間內(nèi)保持穩(wěn)定，而十二烷基苯磺酸鈉則作為乳化劑，使其余四種原料混合的更加均勻，并使混合物乳化，更易于包覆在肥料母粒A的外側(cè)；同時真空噴涂技術(shù)，可以增進混合液在肥料母粒A外側(cè)的附著能力；步驟c中，采用膨化玉米粉作為粘結(jié)劑將肥料母粒B粘結(jié)在今包覆后的肥料母粒A的外側(cè)。

作為優(yōu)選，步驟a中，超聲分散時超聲頻率為80～90MHz，溫度為120～130℃。

作為優(yōu)選，肥料母粒A 通過以下步驟制得：以重量份計，取200份稻谷殼粉、40～50份淀粉、100～120份魚蛋白肥、30～40份植酸、12～16份雙氰胺、20～30份羧甲基纖維素、60～100份水和16～20份木質(zhì)素磺酸鈉，先將淀粉與水、木質(zhì)素磺酸鈉混合攪拌成糊狀，接著加入羧甲基纖維素和雙氰胺在轉(zhuǎn)速為10～20rpm下攪拌4～6分鐘，然后加入魚蛋白肥和植酸在轉(zhuǎn)速為20～40rpm攪拌4～6分鐘，之后加入稻谷殼粉在轉(zhuǎn)速為30～50rpm攪拌8～10分鐘，最后干燥粉碎至60～80目，制得肥料母粒A。

肥料母粒A中主要添加了用以結(jié)合各種原料的稻谷殼粉，該種稻谷殼粉由稻谷殼經(jīng)由堿酸處理和活化處理后制得，其具有較強的吸附性能，可以將肥料母粒A的各種原料富集在較小的體積內(nèi)；由于魚蛋白肥中的氨基酸容易在硝化作用下變成不易被吸收的硝基氮肥，為了防止這類反應(yīng)的發(fā)生，在原料中添加適量的硝化抑制劑雙氰胺；淀粉即可作為一種可降解的肥料也可以作為魚蛋白肥和植酸的一個負載體，使其可以被稻谷殼粉末附著，但又不至于被吸附到稻谷殼粉末內(nèi)部的孔道中；木質(zhì)素磺酸鈉作為分散劑使各種原料分布更加的均勻，同時起到將各原料乳化的作用；羧甲基纖維素則起到增稠的作用，使可溶性含氮磷鉀化合物不至于快速流失。

作為優(yōu)選，肥料母粒B的原料與肥料母粒A相同，肥料母粒B的制備方法除最后粉碎至160～200目外與肥料母粒A的制備方法相同。

肥料母粒B與肥料母粒A的區(qū)別僅僅是其粒徑不同，肥料母粒B的粒徑約為肥料母粒A粒徑的1/10左右，這是為了肥料母粒B可以更容易的包覆在肥料母粒A的外側(cè)。

作為優(yōu)選，稻谷殼粉由以下步驟制得：將稻谷殼收集清洗干燥粉碎至10～20目，然后將粉碎后的稻谷殼在0.5～1mol/L的氫氧化鈉溶液中浸泡40～60分鐘，之后取出用水清洗，接著在pH值為5～6的硫酸溶液中浸泡20～30分鐘，浸泡后取出用水清洗，然后在1～2mol/L的硝酸鉀溶液中浸泡4～6小時，浸泡后取出用水清洗烘干，最后粉碎至200～240目，制得稻谷殼粉。

稻谷殼先粉碎至10～20目這樣較大的顆粒，在堿性溶液中浸泡，去除稻谷殼上的蛋白質(zhì)等一些非纖維組織，接著在酸溶液中浸泡，進一步去除雜質(zhì)，之后在硝酸鉀溶液中進行浸泡活化稻谷殼顆粒的吸附能力，使稻谷殼制成粉末加入到肥料母粒原料中時可以吸附更多的含氮磷鉀元素的肥料和各種有效添加劑。

作為優(yōu)選，淀粉為土豆淀粉、玉米淀粉或番薯淀粉中的一種。

因此，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）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，緩釋時間短且不易控制的不足；

（2）本方法可適用于各種水溶性緩釋化肥的制備，且所用包覆層的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；

（3）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，可彌補合成高分子不可生物降解，對土壤和環(huán)境污染的不足；

（4）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)濟綠色環(huán)保的理念,利于工業(yè)化推廣應(yīng)用。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明。

顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

一種降解型氨基酸緩釋化肥的制備方法，包括以下步驟：

a）以重量份計，將200份果膠、120份大豆磷脂、100份花生油、50份大豆蛋白粉、30份硅藻土、40份水和60份十二烷基苯磺酸鈉混合后，超聲分散50分鐘，得到混合液；超聲分散時超聲頻率為80MHz，溫度為120℃；

b）取肥料母粒A，將肥料母粒A重量30%的混合液采用真空噴涂的方式均勻涂覆在肥料母粒A的表面，之后在60℃下干燥40分鐘后冷卻至室溫，制得化肥顆粒；

c）取化肥顆粒重量50%的肥料母粒B和化肥顆粒重量20%的膨化玉米粉與化肥料顆?；旌希?0℃下攪拌混合30分鐘，制得復(fù)合化肥顆粒；

d）取復(fù)合化肥顆粒重量20%的辛烯基琥珀酸淀粉鈉和復(fù)合化肥顆粒重量2%的0.1mol/L的硝酸鉀溶液，先將硝酸鉀溶液和辛烯基琥珀酸淀粉鈉混合攪拌成糊狀，然后加入復(fù)合化肥顆粒，在30℃下攪拌80分鐘，之后干燥并冷卻到室溫后，制得降解型氨基酸緩釋化肥；

其中，肥料母粒A 通過以下步驟制得：以重量份計，取200份稻谷殼粉、40份玉米淀粉、100份魚蛋白肥、30份植酸、12份雙氰胺、20份羧甲基纖維素、60份水和16份木質(zhì)素磺酸鈉，先將玉米淀粉與水、木質(zhì)素磺酸鈉混合攪拌成糊狀，接著加入羧甲基纖維素和雙氰胺在轉(zhuǎn)速為10rpm下攪拌4分鐘，然后加入魚蛋白肥和植酸在轉(zhuǎn)速為20rpm攪拌4分鐘，之后加入稻谷殼粉在轉(zhuǎn)速為30rpm攪拌8分鐘，最后干燥粉碎至60目，制得肥料母粒A；肥料母粒B的原料與肥料母粒A相同，肥料母粒B的制備方法除最后粉碎至160目外與肥料母粒A的制備方法相同；

稻谷殼粉由以下步驟制得：將稻谷殼收集清洗干燥粉碎至10目，然后將粉碎后的稻谷殼在0.5mol/L的氫氧化鈉溶液中浸泡40分鐘，之后取出用水清洗，接著在pH值為5的硫酸溶液中浸泡20分鐘，浸泡后取出用水清洗，然后在1mol/L的硝酸鉀溶液中浸泡4小時，浸泡后取出用水清洗烘干，最后粉碎至200目，制得稻谷殼粉。

實施例2

一種降解型氨基酸緩釋化肥的制備方法，包括以下步驟：

a）以重量份計，將200份果膠、130份大豆磷脂、105份花生油、60份大豆蛋白粉、35份硅藻土、50份水和65份十二烷基苯磺酸鈉混合后，超聲分散55分鐘，得到混合液；超聲分散時超聲頻率為85MHz，溫度為125℃；

b）取肥料母粒A，將肥料母粒A重量31%的混合液采用真空噴涂的方式均勻涂覆在肥料母粒A的表面，之后在65℃下干燥45分鐘后冷卻至室溫，制得化肥顆粒；

c）取化肥顆粒重量60%的肥料母粒B和化肥顆粒重量23%的膨化玉米粉與化肥料顆?；旌希?5℃下攪拌混合35分鐘，制得復(fù)合化肥顆粒；

d）取復(fù)合化肥顆粒重量25%的辛烯基琥珀酸淀粉鈉和復(fù)合化肥顆粒重量6%的0.11mol/L的硝酸鉀溶液，先將硝酸鉀溶液和辛烯基琥珀酸淀粉鈉混合攪拌成糊狀，然后加入復(fù)合化肥顆粒，在35℃下攪拌100分鐘，之后干燥并冷卻到室溫后，制得降解型氨基酸緩釋化肥；

其中，肥料母粒A 通過以下步驟制得：以重量份計，取200份稻谷殼粉、45份土豆淀粉、110份魚蛋白肥、35份植酸、14份雙氰胺、25份羧甲基纖維素、80份水和18份木質(zhì)素磺酸鈉，先將土豆淀粉與水、木質(zhì)素磺酸鈉混合攪拌成糊狀，接著加入羧甲基纖維素和雙氰胺在轉(zhuǎn)速為15rpm下攪拌5分鐘，然后加入魚蛋白肥和植酸在轉(zhuǎn)速為30rpm攪拌5分鐘，之后加入稻谷殼粉在轉(zhuǎn)速為40rpm攪拌9分鐘，最后干燥粉碎至70目，制得肥料母粒A；肥料母粒B的原料與肥料母粒A相同，肥料母粒B的制備方法除最后粉碎至180目外與肥料母粒A的制備方法相同；

稻谷殼粉由以下步驟制得：將稻谷殼收集清洗干燥粉碎至15目，然后將粉碎后的稻谷殼在0.7mol/L的氫氧化鈉溶液中浸泡50分鐘，之后取出用水清洗，接著在pH值為5.5的硫酸溶液中浸泡25分鐘，浸泡后取出用水清洗，然后在1.5mol/L的硝酸鉀溶液中浸泡5小時，浸泡后取出用水清洗烘干，最后粉碎至220目，制得稻谷殼粉。

實施例3

一種降解型氨基酸緩釋化肥的制備方法，包括以下步驟：

a）以重量份計，將200份果膠、140份大豆磷脂、110份花生油、70份大豆蛋白粉、40份硅藻土、60份水和70份十二烷基苯磺酸鈉混合后，超聲分散60分鐘，得到混合液；超聲分散時超聲頻率為90MHz，溫度為130℃；

b）取肥料母粒A，將肥料母粒A重量32%的混合液采用真空噴涂的方式均勻涂覆在肥料母粒A的表面，之后在70℃下干燥50分鐘后冷卻至室溫，制得化肥顆粒；

c）取化肥顆粒重量70%的肥料母粒B和化肥顆粒重量26%的膨化玉米粉與化肥料顆?；旌?，在60℃下攪拌混合40分鐘，制得復(fù)合化肥顆粒；

d）取復(fù)合化肥顆粒重量30%的辛烯基琥珀酸淀粉鈉和復(fù)合化肥顆粒重量10%的0.12mol/L的硝酸鉀溶液，先將硝酸鉀溶液和辛烯基琥珀酸淀粉鈉混合攪拌成糊狀，然后加入復(fù)合化肥顆粒，在40℃下攪拌120分鐘，之后干燥并冷卻到室溫后，制得降解型氨基酸緩釋化肥；

其中，肥料母粒A 通過以下步驟制得：以重量份計，取200份稻谷殼粉、50份番薯淀粉、120份魚蛋白肥、40份植酸、16份雙氰胺、30份羧甲基纖維素、100份水和20份木質(zhì)素磺酸鈉，先將番薯淀粉與水、木質(zhì)素磺酸鈉混合攪拌成糊狀，接著加入羧甲基纖維素和雙氰胺在轉(zhuǎn)速為20rpm下攪拌6分鐘，然后加入魚蛋白肥和植酸在轉(zhuǎn)速為40rpm攪拌6分鐘，之后加入稻谷殼粉在轉(zhuǎn)速為50rpm攪拌10分鐘，最后干燥粉碎至80目，制得肥料母粒A；肥料母粒B的原料與肥料母粒A相同，肥料母粒B的制備方法除最后粉碎至200目外與肥料母粒A的制備方法相同；

稻谷殼粉由以下步驟制得：將稻谷殼收集清洗干燥粉碎至20目，然后將粉碎后的稻谷殼在1mol/L的氫氧化鈉溶液中浸泡60分鐘，之后取出用水清洗，接著在pH值為6的硫酸溶液中浸泡30分鐘，浸泡后取出用水清洗，然后在2mol/L的硝酸鉀溶液中浸泡6小時，浸泡后取出用水清洗烘干，最后粉碎至240目，制得稻谷殼粉。

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