CN111875442A - 一种含微量元素的长效缓释肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及肥料领域，尤其涉及一种含微量元素的长效缓释肥料，其包括一个多孔微球，多孔微球外侧包覆有一层膨胀土层，膨胀土层外侧包覆有一层可降解塑料层；多孔微球表面负载有含有铁、锰、钼元素的化合物；膨胀土层内部含有铁、铜、锌以及锰元素的化合物；可降解塑料层内部含有锌以及硼元素的化合物。本发明克服了现有技术中的微量元素肥料无法根据植物的实际生长条件释放相应的微量元素的缺陷，在植物生长过程中及时补充植物生长所需的微量元素的基础上，还能够根据植物的不同生长周期根据植物的不同需求释放不同的微量元素的优点，同时整个作物生长周期中只需要施肥一次，便能够有效满足农作物对不同微量元素的需求，使用起来更加方便省力。

Description

一种含微量元素的长效缓释肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料领域，尤其涉及一种含微量元素的长效缓释肥料及其制备方法。

背景技术

化学肥料通常分为常量元素肥料和微量元素肥料两类。其中常量元素肥料是庄稼吸收消耗数量大的肥料，像氮肥、磷肥、钾肥、钙肥、镁肥、硫肥都属这类肥料。

微量元素肥料，通常简称为微肥。是指含有微量营养元素的肥料，庄稼吸收消耗量少（相对于常量元素肥料而言）。作物对微量元素需要量虽然很少，但是，它们同常量元素一样，对作物是同等重要的，不可互相代替。微肥的施用，要在氮、磷、钾肥的基础上才能发挥其肥效。同时，在不同的氮、磷、钾水平下，作物对微量元索的反应也不相同。一般说来，低产土壤容易 出现缺乏微量元素的情况；高产土壤，随着产量水平的不断提高，作物对微 量元素的需要也会相应增高。因此，在植物种植过程中必须补施微肥。

现有的微量元素肥料在使用过程中需要根据植物的不同生长阶段来搭配调节不同的肥料，因此需要反复多次施用，费时费力。同时，施加的肥料有可能在雨水的冲刷下，不断流失，导致其肥料作用无法长效维持。

例如申请号为CN201410330509.2的一种含中微量元素的复合微生物颗粒肥料，包括如下重量份的组分：中微量元素50~90%、复合微生物菌剂0.2~5%、粘结剂8~12%；中微量元素为一水或无水化合物。本发明利用中微量元素提供丰富土壤稀缺养分，复合微生物提供优良的根部微生态环境，分泌生长素累物质，进一步促进作物对大、中、微量元素的吸收，养分配比合理，肥效高，可大幅提高作物的吸肥水平，降低生产成本，克服作物各种缺素症状，根系抗病、抗逆能力弱等问题，增强作物抵抗力，提高产量、品质。制粒过程充分利用各物料吸水稳定的特性，减少能源消耗，无温室气体三废排放；能适应全国各种土壤类型和作物品种对中微量元素和复合微生物的不同需求。但是其也存在着不足之处，例如其各种微量元素的释放是同时进行的，而不是根据植物的不同生长周期而分时释放，因此微量元素容易发生流失，导致肥料的肥效较低的缺陷。

发明内容

本发明中的含微量元素的长效缓释肥料是为了克服现有技术中的微量元素肥料无法根据植物的实际生长条件释放相应的微量元素的缺陷，提供了一种含微量元素的长效缓释肥料，其能够根据植物的不同生长周期释放出不同的微量元素肥料，从而有效提高植物对微肥的使用效率。

为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种含微量元素的长效缓释肥料，其包括一个多孔微球，所述多孔微球外侧包覆有一层膨胀土层，所述膨胀土层外侧包覆有一层可降解塑料层；

其中：所述多孔微球表面负载有含有铁、锰、钼元素的化合物；

所述膨胀土层内部含有铁、铜、锌以及锰元素的化合物；

所述可降解塑料层内部含有锌以及硼元素的化合物；

所述多孔微球、膨胀土层以及可降解塑料层三者的质量比为100：（40~60）：（30~50）。

本发明中的含微量元素的长效缓释肥料其采用三层结构，其每一层结构中均负载有含有不同微量元素的肥料，其中最外层为可降解塑料层，其能够在施加到土壤中时逐渐发生分解，从而将其中的微量元素分解出来，当可降解塑料层分解后，膨胀土层由于会接触到水分，因此其体积会大幅膨胀，从而进一步加速了已经被分解的可降解塑料层的破损，从而提升了可降解塑料层中的微量元素的释放，同时膨胀土层中也含有铁、铜、锌以及锰元素，其能够在植物生长的中段为植物提供生长所需养分。当植物生长的后期，多孔微球中的养分也会随着水分从多孔微球中浸出，从而被植物吸收。

因此，本发明中提供的这一种长效缓释肥料能够随着植物的不同生长阶段为植物提供不同的微量元素肥料，从而有效为植物的生长保驾护航。同时节约不必要的微量元素流失，提高了吸收利用率。此外，在使用本肥料过程中只需要施撒一次，便能够保证农作物的一整个生长周期，因此，使用起来更加的省时省力。

本发明中首先在植物生长的前期着重补充锌元素以及硼，其两者都能够有效防止植物的生长受到抑制，植株矮小甚至枯萎死亡的问题。同时在前期便开始补充硼能够防止植物生长中期在开花过程中的花粉畸形、蕾、话、子房等易脱落的的问题。而在植物生长的中期由于植物在开花结果的过程中需要大量的叶绿素来为植物提供养料，因此及时补充铁和铜，能够有效帮助植物构成叶绿素。同时铁元素能够有效提高植物根系中过氧化物酶的活性，有利于植物细胞壁的生成以及木质化。而铜元素能够在植物生长的中期有利于开花接穗，从而提升农作物的产量。而锰元素在植物生长的中期加入能够与铁元素相配合，提高吲哚乙酸氧化酶辅基的生成，为植物内部的多种酶起到活化作用。而在植物生长的末期，本发明在铁锰的基础上复配了钼元素，能够在植物体内合成固氮酶以及硝酸还原酶，能够将硝态的氮转化为氨态的氮，从而有效提升氮的利用率，为果实的成长起到良好的促进作用。因此，本发明中的这种含微量元素的长效缓释肥料能够针对植物生长的不同阶段调整微量元素的释放，从而帮助植物更加健康的生长。

作为优选，按照重量份数计，每100份多孔微球中分别负载有0.5~2份的硫酸亚铁、0.1~0.3份的硫酸亚铁铵、0.2~0.6份的硫酸锰、0.0015~0.005份的钼酸铵以及0.001~0.003份的钼酸钠。

作为优选，所述多孔微球为直径为1~10mm的球形活性炭或者多孔碳酸钙。

本发明中的多孔微球表面负载有含有铁、锰、钼元素的化合物，其中的

作为优选，所述膨胀土层按照重量份数计包括蒙脱石粉100份、5~10份的尿素、0.5~2份的硫酸亚铁铵、0.01~0.15份的硫酸铜、0.01~0. 05份的硫酸锌、0. 1~0.3份的氢氧化钙以及0.05~0.2份的硫酸锰。

作为优选，所述可降解塑料层中包括100份的硼硅改性淀粉基可降解塑料以及0.01~0. 05份的硫酸锌。

作为优选，所述硼硅改性淀粉基可降解塑料的制备方法如下：

（1）疏水淀粉合成：按照重量份数计将30~50份的淀粉分散在水100份水中，加热至50~60℃糊化后，向其中滴加由1~5份乙酸、10~30份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及20~30份乙醇所组成的混合溶液，反应0.5~3h后，停止加热并且再加入100~200份水，搅拌均匀后静置，过滤产生的白色沉淀，将其干燥后得到疏水改性淀粉；

（2）交联剂合成：将按照重量份数计将5份硼酸溶于50份四氢呋喃以及25份三乙胺所组成的溶液中，然后在-20℃条件下其中滴加110~120份γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷溶于50份四氢呋喃所组成的混合溶液，滴加完成后自然升温至室温，继续反应2~3h后，过滤除去三乙胺盐酸盐，并将滤液经过水洗以及旋蒸后，得到三［γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷］硼酸酯；

（3）交联聚合：按照重量份数计，将上述疏水改性淀粉100份均匀分散在100份的甲苯溶液中，然后加入10~30份的三［γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷］硼酸酯以及加入溶于分散至有机溶剂中，向其中加入引发剂过氧化苯甲酰0.5~1份，反应80~90℃下反应3~5h后

得到硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料。

本发明中的硼硅改性淀粉基可降解塑料中硼酸以交联剂的形式添加在淀粉基塑料中，由于硼氧硅键易水解的特性，因此本发明中的这种肥料在播撒在土地中后，由于受到水的侵蚀，硼氧硅键会发生断裂，从而形成游离的硼酸，为植物生长提供硼元素。现有技术中的硼硅氧烷通常其作为耐高温材料，因此需要对分子进行修饰，严格防止其的水解趋势，而本发则是利用了硼氧硅键易水解的特性，使其成为一种硼元素的缓释方法，从而将原本的副反应转用于农业生产中。

一种含微量元素的长效缓释肥料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（S.1）多孔微球负载微量元素：按照配比将硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硫酸锰、钼酸铵以及钼酸钠溶解于水中得到混合溶液，然后将多孔微球浸渍于混合溶液中，在搅拌条件下蒸发除去水分，得到负载有铁、锰、钼元素的多孔微球；

（S.2）多孔微球表面负载膨胀土：将按照配比将蒙脱石粉、尿素、硫酸亚铁铵、硫酸铜、硫酸锌、氢氧化钙以及硫酸锰混匀后加入水搅拌成糊状，得到膨胀土糊，然后将多孔微球置于膨胀土糊中，捞出烘干得到包覆有膨胀土的多孔微球；

（S.3）包覆可降解塑料层：将步骤（S.2）中得到的包覆有膨胀土的多孔微球置于硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料与硫酸锌的混合物中，使得表面均匀涂抹有一层硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料，捞出烘干，得到包覆有膨胀土的所述含微量元素的长效缓释肥料。

作为优选，所述步骤（S.2）中蒙脱石粉与水的比例为1:（0.5~1.5），烘干温度为60~80℃，烘干时间3~8h。

作为优选，所述步骤（S.3）中烘干温度为30~50℃，烘干时间1~3h，烘干结束后升高温度至100~120℃塑化15~30min。

因此，本发明具有以下有益效果：

（1）能够在植物生长过程中及时补充植物生长所需的微量元素；

（2）能够根据植物的不同生长周期根据植物的不同需求释放不同的微量元素；

（3）只需要施肥一次，便能够有效满足农作物对不同微量元素的需求，使用起来更加方便省力。

附图说明

图1 为本发明的一种剖面结构示意图。

其中：多孔微球1、膨胀土层2以及可降解塑料层3。

具体实施方式

下面结合说明书附图以及具体实施例对本发明做进一步描述。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

一种含微量元素的长效缓释肥料，其包括一个多孔微球1，所述多孔微球1外侧包覆有一层膨胀土层2，所述膨胀土层2外侧包覆有一层可降解塑料层3，其中多孔微球1、膨胀土层2以及可降解塑料层3三者的质量比为100：40：30。

其中：多孔微球为直径为1mm的球形活性炭或者多孔碳酸钙，每100份多孔微球中分别负载有0.5份的硫酸亚铁、0.1份的硫酸亚铁铵、0.2份的硫酸锰、0.0015份的钼酸铵以及0.001份的钼酸钠。

所述膨胀土层按照重量份数计包括蒙脱石粉100份、5份的尿素、0.5份的硫酸亚铁铵、0.01份的硫酸铜、0.01份的硫酸锌、0. 1份的氢氧化钙以及0.05份的硫酸锰。

所述可降解塑料层中包括100份的硼硅改性淀粉基可降解塑料以及0.01份的硫酸锌。

硼硅改性淀粉基可降解塑料的制备方法如下：

（1）疏水淀粉合成：按照重量份数计将30份的淀粉分散在水100份水中，加热至50℃糊化后，向其中滴加由1份乙酸、1份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及20份乙醇所组成的混合溶液，反应0.5h后，停止加热并且再加入100份水，搅拌均匀后静置，过滤产生的白色沉淀，将其干燥后得到疏水改性淀粉；

（2）交联剂合成：将按照重量份数计将5份硼酸溶于50份四氢呋喃以及25份三乙胺所组成的溶液中，然后在-20℃条件下其中滴加110份γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷溶于50份四氢呋喃所组成的混合溶液，滴加完成后自然升温至室温，继续反应2h后，过滤除去三乙胺盐酸盐，并将滤液经过水洗以及旋蒸后，得到三［γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷］硼酸酯；

（3）交联聚合：按照重量份数计，将上述疏水改性淀粉100份均匀分散在100份的甲苯溶液中，然后加入10份的三［γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷］硼酸酯以及加入溶于分散至有机溶剂中，向其中加入引发剂过氧化苯甲酰0.5份，反应80℃下反应3h后

得到硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料。

一种含微量元素的长效缓释肥料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（S.1）多孔微球负载微量元素：按照配比将硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硫酸锰、钼酸铵以及钼酸钠溶解于水中得到混合溶液，然后将多孔微球浸渍于混合溶液中，在搅拌条件下蒸发除去水分，得到负载有铁、锰、钼元素的多孔微球；

（S.2）多孔微球表面负载膨胀土：将按照配比将蒙脱石粉、尿素、硫酸亚铁铵、硫酸铜、硫酸锌、氢氧化钙以及硫酸锰混匀后加入水搅拌成糊状，其中蒙脱石粉与水的比例为1:0.5，得到膨胀土糊，然后将多孔微球置于膨胀土糊中，捞出在60℃下，烘制3h得到包覆有膨胀土的多孔微球；

（S.3）包覆可降解塑料层：将步骤（S.2）中得到的包覆有膨胀土的多孔微球置于硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料与硫酸锌的混合物中，使得表面均匀涂抹有一层硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料，捞出在30℃下烘1h，烘干后升高温度至100℃塑化15min，得到包覆有膨胀土的所述含微量元素的长效缓释肥料。

实施例2

一种含微量元素的长效缓释肥料，其包括一个多孔微球，所述多孔微球外侧包覆有一层膨胀土层，所述膨胀土层外侧包覆有一层可降解塑料层，其中多孔微球、膨胀土层以及可降解塑料层三者的质量比为100：60：50。

其中：多孔微球为直径为10mm的球形活性炭或者多孔碳酸钙，每100份多孔微球中分别负载有2份的硫酸亚铁、0.3份的硫酸亚铁铵、0.6份的硫酸锰、0.005份的钼酸铵以及0.003份的钼酸钠。

所述膨胀土层按照重量份数计包括蒙脱石粉100份、10份的尿素、2份的硫酸亚铁铵、0.15份的硫酸铜、0. 05份的硫酸锌、0.3份的氢氧化钙以及0.2份的硫酸锰。

所述可降解塑料层中包括100份的硼硅改性淀粉基可降解塑料以及0. 05份的硫酸锌。

硼硅改性淀粉基可降解塑料的制备方法如下：

（1）疏水淀粉合成：按照重量份数计将50份的淀粉分散在水100份水中，加热至60℃糊化后，向其中滴加由5份乙酸、30份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及30份乙醇所组成的混合溶液，反应3h后，停止加热并且再加入200份水，搅拌均匀后静置，过滤产生的白色沉淀，将其干燥后得到疏水改性淀粉；

（2）交联剂合成：将按照重量份数计将5份硼酸溶于50份四氢呋喃以及25份三乙胺所组成的溶液中，然后在-20℃条件下其中滴加120份γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷溶于50份四氢呋喃所组成的混合溶液，滴加完成后自然升温至室温，继续反应3h后，过滤除去三乙胺盐酸盐，并将滤液经过水洗以及旋蒸后，得到三［γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷］硼酸酯；

（3）交联聚合：按照重量份数计，将上述疏水改性淀粉100份均匀分散在100份的甲苯溶液中，然后加入30份的三［γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷］硼酸酯以及加入溶于分散至有机溶剂中，向其中加入引发剂过氧化苯甲酰1份，反应90℃下反应5h后

得到硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料。

一种含微量元素的长效缓释肥料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（S.1）多孔微球负载微量元素：按照配比将硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硫酸锰、钼酸铵以及钼酸钠溶解于水中得到混合溶液，然后将多孔微球浸渍于混合溶液中，在搅拌条件下蒸发除去水分，得到负载有铁、锰、钼元素的多孔微球；

（S.2）多孔微球表面负载膨胀土：将按照配比将蒙脱石粉、尿素、硫酸亚铁铵、硫酸铜、硫酸锌、氢氧化钙以及硫酸锰混匀后加入水搅拌成糊状，其中蒙脱石粉与水的比例为1:1.5，得到膨胀土糊，然后将多孔微球置于膨胀土糊中，捞出在80℃下，烘制8h得到包覆有膨胀土的多孔微球；

（S.3）包覆可降解塑料层：将步骤（S.2）中得到的包覆有膨胀土的多孔微球置于硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料与硫酸锌的混合物中，使得表面均匀涂抹有一层硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料，捞出在50℃下烘3h，烘干后升高温度至120℃塑化30min，得到包覆有膨胀土的所述含微量元素的长效缓释肥料。

实施例3

一种含微量元素的长效缓释肥料，其包括一个多孔微球，所述多孔微球外侧包覆有一层膨胀土层，所述膨胀土层外侧包覆有一层可降解塑料层，其中多孔微球、膨胀土层以及可降解塑料层三者的质量比为100：50：40。

其中：多孔微球为直径为5mm的球形活性炭或者多孔碳酸钙，每100份多孔微球中分别负载有1份的硫酸亚铁、0.2份的硫酸亚铁铵、0.4份的硫酸锰、0.0025份的钼酸铵以及0.002份的钼酸钠。

所述膨胀土层按照重量份数计包括蒙脱石粉100份、8份的尿素、1份的硫酸亚铁铵、0.1份的硫酸铜、0.03份的硫酸锌、0. 2份的氢氧化钙以及0.1份的硫酸锰。

所述可降解塑料层中包括100份的硼硅改性淀粉基可降解塑料以及0.03份的硫酸锌。

硼硅改性淀粉基可降解塑料的制备方法如下：

（1）疏水淀粉合成：按照重量份数计将40份的淀粉分散在水100份水中，加热至55℃糊化后，向其中滴加由3份乙酸、20份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及25份乙醇所组成的混合溶液，反应2h后，停止加热并且再加入150份水，搅拌均匀后静置，过滤产生的白色沉淀，将其干燥后得到疏水改性淀粉；

（2）交联剂合成：将按照重量份数计将5份硼酸溶于50份四氢呋喃以及25份三乙胺所组成的溶液中，然后在-20℃条件下其中滴加115份γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷溶于50份四氢呋喃所组成的混合溶液，滴加完成后自然升温至室温，继续反应2.5h后，过滤除去三乙胺盐酸盐，并将滤液经过水洗以及旋蒸后，得到三［γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷］硼酸酯；

（3）交联聚合：按照重量份数计，将上述疏水改性淀粉100份均匀分散在100份的甲苯溶液中，然后加入20份的三［γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷］硼酸酯以及加入溶于分散至有机溶剂中，向其中加入引发剂过氧化苯甲酰0.8份，反应85℃下反应4h后

得到硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料。

一种含微量元素的长效缓释肥料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（S.1）多孔微球负载微量元素：按照配比将硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硫酸锰、钼酸铵以及钼酸钠溶解于水中得到混合溶液，然后将多孔微球浸渍于混合溶液中，在搅拌条件下蒸发除去水分，得到负载有铁、锰、钼元素的多孔微球；

（S.2）多孔微球表面负载膨胀土：将按照配比将蒙脱石粉、尿素、硫酸亚铁铵、硫酸铜、硫酸锌、氢氧化钙以及硫酸锰混匀后加入水搅拌成糊状，其中蒙脱石粉与水的比例为1:1，得到膨胀土糊，然后将多孔微球置于膨胀土糊中，捞出在70℃下，烘制5h得到包覆有膨胀土的多孔微球；

（S.3）包覆可降解塑料层：将步骤（S.2）中得到的包覆有膨胀土的多孔微球置于硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料与硫酸锌的混合物中，使得表面均匀涂抹有一层硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料，捞出在40℃下烘2h，烘干后升高温度至110℃塑化20min，得到包覆有膨胀土的所述含微量元素的长效缓释肥料。

实施例4

一种含微量元素的长效缓释肥料，其包括一个多孔微球，所述多孔微球外侧包覆有一层膨胀土层，所述膨胀土层外侧包覆有一层可降解塑料层，其中多孔微球、膨胀土层以及可降解塑料层三者的质量比为100：45：35。

其中：多孔微球为直径为3mm的球形活性炭或者多孔碳酸钙，每100份多孔微球中分别负载有0.8份的硫酸亚铁、0.15份的硫酸亚铁铵、0.3份的硫酸锰、0.002份的钼酸铵以及0.001份的钼酸钠。

所述膨胀土层按照重量份数计包括蒙脱石粉100份、6份的尿素、1份的硫酸亚铁铵、0.05份的硫酸铜、0.02份的硫酸锌、0. 2份的氢氧化钙以及0.1份的硫酸锰。

所述可降解塑料层中包括100份的硼硅改性淀粉基可降解塑料以及0.02份的硫酸锌。

硼硅改性淀粉基可降解塑料的制备方法如下：

（1）疏水淀粉合成：按照重量份数计将35份的淀粉分散在水100份水中，加热至53℃糊化后，向其中滴加由2份乙酸、16份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及22份乙醇所组成的混合溶液，反应1h后，停止加热并且再加入120份水，搅拌均匀后静置，过滤产生的白色沉淀，将其干燥后得到疏水改性淀粉；

（2）交联剂合成：将按照重量份数计将5份硼酸溶于50份四氢呋喃以及25份三乙胺所组成的溶液中，然后在-20℃条件下其中滴加115份γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷溶于50份四氢呋喃所组成的混合溶液，滴加完成后自然升温至室温，继续反应2h后，过滤除去三乙胺盐酸盐，并将滤液经过水洗以及旋蒸后，得到三［γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷］硼酸酯；

（3）交联聚合：按照重量份数计，将上述疏水改性淀粉100份均匀分散在100份的甲苯溶液中，然后加入15份的三［γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷］硼酸酯以及加入溶于分散至有机溶剂中，向其中加入引发剂过氧化苯甲酰0.6份，反应85℃下反应3.5h后

得到硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料。

一种含微量元素的长效缓释肥料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（S.1）多孔微球负载微量元素：按照配比将硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硫酸锰、钼酸铵以及钼酸钠溶解于水中得到混合溶液，然后将多孔微球浸渍于混合溶液中，在搅拌条件下蒸发除去水分，得到负载有铁、锰、钼元素的多孔微球；

（S.2）多孔微球表面负载膨胀土：将按照配比将蒙脱石粉、尿素、硫酸亚铁铵、硫酸铜、硫酸锌、氢氧化钙以及硫酸锰混匀后加入水搅拌成糊状，其中蒙脱石粉与水的比例为1:1，得到膨胀土糊，然后将多孔微球置于膨胀土糊中，捞出在65℃下，烘制4h得到包覆有膨胀土的多孔微球；

（S.3）包覆可降解塑料层：将步骤（S.2）中得到的包覆有膨胀土的多孔微球置于硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料与硫酸锌的混合物中，使得表面均匀涂抹有一层硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料，捞出在35℃下烘2h，烘干后升高温度至105℃塑化20min，得到包覆有膨胀土的所述含微量元素的长效缓释肥料。

实施例5

一种含微量元素的长效缓释肥料，其包括一个多孔微球，所述多孔微球外侧包覆有一层膨胀土层，所述膨胀土层外侧包覆有一层可降解塑料层，其中多孔微球、膨胀土层以及可降解塑料层三者的质量比为100：55：45。

其中：多孔微球为直径为8mm的球形活性炭或者多孔碳酸钙，每100份多孔微球中分别负载有1.5份的硫酸亚铁、0.25份的硫酸亚铁铵、0.5份的硫酸锰、0.0045份的钼酸铵以及0.002份的钼酸钠。

所述膨胀土层按照重量份数计包括蒙脱石粉100份、8份的尿素、1.5份的硫酸亚铁铵、0.12份的硫酸铜、0.04份的硫酸锌、0. 25份的氢氧化钙以及0.18份的硫酸锰。

所述可降解塑料层中包括100份的硼硅改性淀粉基可降解塑料以及0.04份的硫酸锌。

硼硅改性淀粉基可降解塑料的制备方法如下：

（1）疏水淀粉合成：按照重量份数计将48份的淀粉分散在水100份水中，加热至58℃糊化后，向其中滴加由4.5份乙酸、28份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及28份乙醇所组成的混合溶液，反应2.5h后，停止加热并且再加入180份水，搅拌均匀后静置，过滤产生的白色沉淀，将其干燥后得到疏水改性淀粉；

（2）交联剂合成：将按照重量份数计将5份硼酸溶于50份四氢呋喃以及25份三乙胺所组成的溶液中，然后在-20℃条件下其中滴加118份γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷溶于50份四氢呋喃所组成的混合溶液，滴加完成后自然升温至室温，继续反应2.5h后，过滤除去三乙胺盐酸盐，并将滤液经过水洗以及旋蒸后，得到三［γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷］硼酸酯；

（3）交联聚合：按照重量份数计，将上述疏水改性淀粉100份均匀分散在100份的甲苯溶液中，然后加入28份的三［γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷］硼酸酯以及加入溶于分散至有机溶剂中，向其中加入引发剂过氧化苯甲酰0.8份，反应88℃下反应4.5h后

得到硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料。

一种含微量元素的长效缓释肥料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（S.1）多孔微球负载微量元素：按照配比将硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硫酸锰、钼酸铵以及钼酸钠溶解于水中得到混合溶液，然后将多孔微球浸渍于混合溶液中，在搅拌条件下蒸发除去水分，得到负载有铁、锰、钼元素的多孔微球；

（S.2）多孔微球表面负载膨胀土：将按照配比将蒙脱石粉、尿素、硫酸亚铁铵、硫酸铜、硫酸锌、氢氧化钙以及硫酸锰混匀后加入水搅拌成糊状，其中蒙脱石粉与水的比例为1:1.2，得到膨胀土糊，然后将多孔微球置于膨胀土糊中，捞出在75℃下，烘制7h得到包覆有膨胀土的多孔微球；

（S.3）包覆可降解塑料层：将步骤（S.2）中得到的包覆有膨胀土的多孔微球置于硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料与硫酸锌的混合物中，使得表面均匀涂抹有一层硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料，捞出在45℃下烘2.5h，烘干后升高温度至115℃塑化25min，得到包覆有膨胀土的所述含微量元素的长效缓释肥料。

将实施例1~5中制备得到的缓释肥应用于玉米田，另有一片玉米田不额外添加本发明中制备得到的缓释肥其作为对比例，其余的氮磷钾肥料添加量均一致，其生长结果如下表所示：

项目	植株高度（m）	植株形貌	玉米亩产
				对比例	1.82	叶片有发黄现象、节间较短、果实不饱满、结实率较低	750
实施例1	2.26	叶片翠绿、节间较长、果实饱满、结实率高	1090
				实施例2	2.30	叶片翠绿、节间较长、果实饱满、结实率高	1220
实施例3	2.25	叶片翠绿、节间较长、果实饱满、结实率高	1180
				实施例4	2.28	叶片翠绿、节间较长、果实饱满、结实率高	1095
实施例5	2.26	叶片翠绿、节间较长、果实饱满、结实率高	1140

从上表中可知，通过使用本发明中的微量元素缓释肥料，能够大幅提升玉米的植株高度，同时改善植株因为缺少微量元素所带来的生长发育问题。此外，从产量上来看，采用了本发明中的这种微量元素缓释肥料，其亩产大幅提升，有效提高了经济效益。

Claims (9)

1.一种含微量元素的长效缓释肥料，其特征在于，其包括一个多孔微球，所述多孔微球外侧包覆有一层膨胀土层，所述膨胀土层外侧包覆有一层可降解塑料层；

其中：所述多孔微球表面负载有含有铁、锰、钼元素的化合物；

所述膨胀土层内部含有铁、铜、锌以及锰元素的化合物；

所述可降解塑料层内部含有锌以及硼元素的化合物；

所述多孔微球、膨胀土层以及可降解塑料层三者的质量比为100：（40~60）：（30~50）。

2.根据权利要求1所述的一种含微量元素的长效缓释肥料，其特征在于，按照重量份数计，每100份多孔微球中分别负载有0.5~2份的硫酸亚铁、0.1~0.3份的硫酸亚铁铵、0.2~0.6份的硫酸锰、0.0015~0.005份的钼酸铵以及0.001~0.003份的钼酸钠。

3.根据权利要求1或2所述的一种含微量元素的长效缓释肥料，其特征在于，所述多孔微球为直径为1~10mm的球形活性炭或者多孔碳酸钙。

4.根据权利要求1所述的一种含微量元素的长效缓释肥料，其特征在于，所述膨胀土层按照重量份数计包括蒙脱石粉100份、5~10份的尿素、0.5~2份的硫酸亚铁铵、0.01~0.15份的硫酸铜、0.01~0. 05份的硫酸锌、0. 1~0.3份的氢氧化钙以及0.05~0.2份的硫酸锰。

5.根据权利要求1所述的一种含微量元素的长效缓释肥料，其特征在于，所述可降解塑料层中包括100份的硼硅改性淀粉基可降解塑料以及0.01~0. 05份的硫酸锌。

6.根据权利要求5所述的一种含微量元素的长效缓释肥料，其特征在于，所述硼硅改性淀粉基可降解塑料的制备方法如下：

（1）疏水淀粉合成：按照重量份数计将30~50份的淀粉分散在水100份水中，加热至50~60℃糊化后，向其中滴加由1~5份乙酸、10~30份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及20~30份乙醇所组成的混合溶液，反应0.5~3h后，停止加热并且再加入100~200份水，搅拌均匀后静置，过滤产生的白色沉淀，将其干燥后得到疏水改性淀粉；

（2）交联剂合成：将按照重量份数计将5份硼酸溶于50份四氢呋喃以及25份三乙胺所组成的溶液中，然后在-20℃条件下其中滴加110~120份γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷溶于50份四氢呋喃所组成的混合溶液，滴加完成后自然升温至室温，继续反应2~3h后，过滤除去三乙胺盐酸盐，并将滤液经过水洗以及旋蒸后，得到三［γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷］硼酸酯；

（3）交联聚合：按照重量份数计，将上述疏水改性淀粉100份均匀分散在100份的甲苯溶液中，然后加入10~30份的三［γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷］硼酸酯以及加入溶于分散至有机溶剂中，向其中加入引发剂过氧化苯甲酰0.5~1份，反应80~90℃下反应3~5h后

得到硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料。

7.如权利要求1~6中任意一项所述一种含微量元素的长效缓释肥料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

（S.1）多孔微球负载微量元素：按照配比将硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硫酸锰、钼酸铵以及钼酸钠溶解于水中得到混合溶液，然后将多孔微球浸渍于混合溶液中，在搅拌条件下蒸发除去水分，得到负载有铁、锰、钼元素的多孔微球；

（S.2）多孔微球表面负载膨胀土：将按照配比将蒙脱石粉、尿素、硫酸亚铁铵、硫酸铜、硫酸锌、氢氧化钙以及硫酸锰混匀后加入水搅拌成糊状，得到膨胀土糊，然后将多孔微球置于膨胀土糊中，捞出烘干得到包覆有膨胀土的多孔微球；

（S.3）包覆可降解塑料层：将步骤（S.2）中得到的包覆有膨胀土的多孔微球置于硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料与硫酸锌的混合物中，使得表面均匀涂抹有一层硼硅改性淀粉基可降解塑料浆料，捞出烘干，得到包覆有膨胀土的所述含微量元素的长效缓释肥料。

8.根据权利要求7所述的一种含微量元素的长效缓释肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤（S.2）中蒙脱石粉与水的比例为1:（0.5~1.5），烘干温度为60~80℃，烘干时间3~8h。

9.根据权利要求7所述的一种含微量元素的长效缓释肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤（S.3）中烘干温度为30~50℃，烘干时间1~3h，烘干结束后升高温度至100~120℃塑化15~30min。

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