[0009] 本发明的目的在于:针对现有技术的上述主要不足,运用高分子成膜材料与控释技术,提供一种具有生产简便、包衣方便、成本较低、环境友好等特点的,适用于普通尿素包衣、使其成为控释尿素的尿素控释包衣剂。
[0010] 本发明是这样实现的:用可生物降解的高分子成膜材料作成膜剂,与乳化剂、致孔剂、增塑剂和溶剂经溶解、混合、均质,即得尿素控释包衣剂。
[0011] (1)所述的成膜剂为聚三亚甲基碳酸酯、聚亚乙基碳酸酯中的一种或者二种配制的成膜剂;用量为总质量的7%~20%;当使用二种成膜材料作成膜剂时,只控制总用量,各成膜材料之间的相对量任意;
[0012] (2)所述的乳化剂为乳化剂OP-9、乳化剂OP-10中的一种或者二种;用量为总质量的0.5%~2.5%;当使用二种乳化剂时,只控制总用量,各乳化剂之间的相对量任意;
[0013] (3)所述的致孔剂为环己烷;用量为总质量的1.0%~3.0%;
[0014] (4)所述的增塑剂为柠檬酸三丁酯;用量为总质量的0.5%~2.0%;
[0015] (5)所述的溶剂为氯仿;用量为总质量至100%的余量。
[0016] 本发明的生产方法如下:
[0017] 按照配方要求,将成膜剂投入带搅拌、夹层加热和冷凝装置的反应釜中,用计量泵泵入溶剂,在26~45℃下搅拌使成膜剂完全溶解;再依次将乳化剂、增塑剂泵入反应釜中,搅拌混合,冷却至24~26℃,然后泵入致孔剂,搅拌均匀,得混合液;将混合液泵入均质釜中,在20~25℃下均质15分钟,用液体定量灌装机灌装,即得尿素控释包衣剂。
[0018] 本发明所述的包衣剂作为尿素包衣剂的应用,生产具有控释功能的尿素。控释尿素可以减少尿素的流失与挥发,提高作物对尿素的吸收,提高养分氮的利用率,也可以减少施用普通尿素对环境的负面影响。
[0019] 本发明的使用方法:
[0020] 本发明适用于普通尿素包衣、使其成为包衣尿素,包括颗粒直径2毫米以上的普通大颗粒尿素、颗粒直径2毫米以下的普通小颗粒尿素。本发明可在-5℃~42℃条件下对普通尿素进行包衣,包衣质量比,即包衣剂质量:肥料质量为1:5~8;可以对市售普通尿素进行包衣,也可以在现有普通尿素生产过程中的尿素造粒工艺进行包衣;包衣方式可以用流化床包衣、转鼓包衣或者圆盘包衣方式,边喷淋包衣剂边搅动尿素,直至尿素包衣均匀为止。
[0021] 本发明包衣时能在普通尿素表面形成牢固的包衣膜,可以通过调节包衣质量比和致孔剂的用量,来调节包衣膜的厚度、膜孔密度及膜孔孔径,从而获得不同控释期的包衣尿素,以便用于不同生长期的作物。
[0022] 本发明的作用机制:
[0023] 本发明包衣普通尿素时,能在尿素表面形成具有膜孔道、难溶于水的、牢固的包衣膜;可以通过调节包衣质量比和致孔剂的用量,来调节包衣膜的厚度、膜孔密度及膜孔孔径,增加致孔剂,可以增加膜孔密度及膜孔孔径,获得不同控释期的包衣尿素。包衣尿素播施到作物生长的田地,包衣尿素与土壤水份接触,水份通过包衣尿素的膜孔道进入肥料内部,尿素的养分氮在水分子的作用下缓慢溶解,再通过膜孔道控释出来进入土壤,及时被作物吸收利用;从而使包衣尿素养分氮的释放特性与作物的需氮规律一致,达到尿素养分控制释放的效果。根据水稻、油菜、玉米、棉花等作物的需氮特性,将不同控释期的包衣尿素按适当比例混合,作为基肥一次性施入,即可实现水稻、油菜、玉米、棉花等作物一次性施用包衣尿素满足全生育期的需氮要求、不再追施氮肥。
[0024] 本发明是农业部公益性行业(农业)科研专项(201303103)和科技部科技支撑计划项目(2010BAD01B01)的重要内容之一。检测表明,用本发明包衣普通尿素制得的包衣尿素,其表面的包衣膜孔径0.16~0.21um,膜孔密度410~560万孔/cm2。经过4年多的室内盆栽、田间育苗以及大田栽培试验证明:本发明包衣普通尿素应用于水稻、玉米、油菜、棉花,尿素的利用率提高27.6%~48.3%,节肥23.2%~46.5%;在施用纯氮等量的条件下,水稻、玉米、油菜和棉花施用本发明包衣制得的包衣尿素、比施用未包衣的普通尿素增产7.7%~16.3%;经济效益及生态效益明显。
[0025] 与现有技术相比,本发明的主要优点:
[0026] (1)生产简单、成本较低。选用廉价的高分子材料作为成膜剂,生产过程无需特殊设备,生产工艺简单,成本低,普通尿素包衣后成本仅增加25%~38%;克服了现有硫包衣尿素价格为普通尿素的2~3倍、现有树脂包衣尿素价格为普通尿素的5~10倍等主要缺点,因而容易推广应用于水稻、玉米、油菜、棉花等大田作物。
[0027] (2)包衣方便、能耗较低。本发明能对市售普通尿素进行包衣,也可以在现有普通尿素生产过程中的造粒工艺进行包衣;包衣可在-5℃~42℃条件下进行,克服了现有技术需要特殊设备、需在高温120~140℃下长时间包衣等缺点。
[0028] (3)环境友好、无二次污染。本发明选用可生物降解的高分子成膜材料作成膜剂,可以克服现有树脂包衣尿素使用难降解的高分子材料、易对土壤造成二次污染等缺点,以及上述硫包衣尿素对土壤及作物的负面影响,尤其是硫包衣尿素不宜在水田中使用等缺点。