本发明专利技术属于农作物肥料领域，具体涉及一种聚合碳微球肥料缓释增效剂及其制备方法。该缓释增效剂是一种具有多孔结构的聚合碳微球，由以下原料重量份制备而成：林业废弃物70~80份，改性剂10~20份，活化剂0.5~1份，造孔剂0.5~1份，表面活性剂1~5份，功能助剂1~5份。该增效剂是利用水热法将表面改性后的林业废弃物制备成多孔碳微球，再与水溶性高分子改性剂在微波振荡的作用下发生聚合，形成一种稳定的具有多孔结构的聚合碳微球，具有较强的吸附性和螯合能力，使土壤中的肥料养分吸附、固定在聚合碳微球的微孔中，减少肥料养分的流失，提高土壤的保水保肥能力，减轻对环境的污染。本发明专利技术肥料缓释增效剂具有环境友好无污染、能提高肥料利用率、改善土壤环境等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农作物肥料领域，特别涉及。
技术介绍
我国是农业发展大国，耕地面积少、粮食产量低是我国农业发展面临的最大问题，目前提高粮食产量的重要的手段是施用化肥。我国是世界上最大的化肥生产和使用的国家，年化肥施用量占世界总量的35%，但化肥的利用率不到30%远低于发达国家。由于化肥的利用率低，为了追求农作物高产，农民大量的施用化肥，不仅增加了经济负担，而且对土壤造成污染，使土壤出现盐碱、贫瘠、板结等现象，破坏土壤生态环境，影响农作物的生长，同时化肥的流失会对水体造成有机污染，对我国农业的可持续发展以及人类的生存环境构成了严重威胁。因此，如何提高肥料肥效和减少肥料流失，改善土壤环境，已成为我国农业可持续发展的重大问题。中国专利公开号CN102675001A公开了一种炭基肥料增效剂及其应用，该肥料增效剂由炭粉50?70，腐植酸5?15，尿酶抑制剂和硝化抑制剂混合的抑制剂2?5，微肥10?20，酸性膨润土或粘土 5?10组成，该增效剂中的生物炭具有极强的吸附性、保水性和吸光增温性，还是很好的氨稳定剂和土壤改良剂，能有效提高氮肥、磷肥利用率，降低肥料损失，同时能减轻氮肥施用对水体的污染和温室效应，降低农产品中的硝态氮含量，保证食品安全生产。中国专利公开号CN102757285A公开了一种肥料缓释增效剂及其制备方法，各组分原料按质量百分比为:聚天门冬氨酸及其盐类0.1%?20%，脲酶抑制剂0.1%?10%，硝化抑制剂0.1%?30%，植物生长调理剂0.03%?5%，土壤调理剂10%?35%和载体10%?80%。该肥料缓释增效剂主要用于复混合肥的缓释增效，提高肥料的利用率，并能有效改善土壤，保墒，达到缓释增效的作用。中国专利公开号CN103396239 A公开了一种复混肥料缓释增效剂、制备方法及复混肥料，该复混肥料缓释增效剂，由脲酶抑制剂、硝化抑制剂、氨稳定剂、肥效增效剂和EDTA微量元素螯合物组成，能够有效的抑制土壤中的脲酶菌，实现肥效长期缓释的作用；且不会抑制作物对磷元素的吸收，故作物在苗期生长旺盛，高大、粗壮，提高了作物的产量和品质。目前现有的肥料增效剂，大多采用脲酶抑制剂和硝化抑制剂作为肥料增效剂的主要成分，通过抑制土壤中的脲酶菌来延长复混肥料的肥效时间。但由于尿酶抑制剂和硝化抑制剂极易污染水体，不宜长期施用，且肥效延长期短，对磷肥和钾肥的增效效果不显著，难以提高复合肥的综合利用率。因此需要研究开发一种制备简单，使用方便，能全面提高氮、磷、钾肥效利用率、减少使用量与施肥次数、减少环境污染、提高农作物品质等优点的增效剂。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提出一种聚合碳微球肥料缓释增效剂。该专用肥增效剂是由改性林业废弃物与水溶性高分子材料聚合而成的一种具有多孔结构的聚合碳微球，微球表面的多孔结构能提供更大的比表面积和更强的吸附能力，使聚合碳微球具有较强的吸附性和螯合能力，易将土壤中的肥料养分吸附、固定在微孔结构中，改变肥料分子的溶解性和释放能力，减少肥料养分的流失，使肥料分子固定在作物根系，延长作物对肥料养分吸收的有效期，提高土壤的保水保肥能力，减轻对环境的污染。该增效剂是利用水热法将表面改性后的林业废弃物制备成多孔碳微球， 本专利技术进一步的目的是提供一种聚合碳微球肥料缓释增效剂的制备方法，通过紫外照射林业废弃物表面，激活分子表面的化学活性，在水热条件下制备成多孔炭微球，利用表面活性剂改性多孔碳微球，再与水溶性高分子改性剂在微波振荡的作用下发生聚合，形成一种稳定的具有多孔结构的聚合碳微球，然后添加功能助剂混合，具有较强的吸附螯合作用和缓释能力，防止氮肥挥发、磷肥固定、钾肥流失，显著提高肥料的利用率。本专利技术的技术方案如下: 一种聚合碳微球肥料缓释增效剂，其特征在于是一种具有多孔结构的聚合碳微球，孔径3~10nm，开孔率为40?70%，该缓释增效剂由以下重量份原料制备而成: 林业废弃物 70?80份， 改性剂10?20份， 活化剂0.5?I份， 造孔剂0.5?I份， 表面活性剂 I?5份， 功能助剂I?5份， 其中，所述的林业废弃物为锯木肩、葡萄枝、松树皮、杨树叶、核桃壳中的至少一种，这些林业废弃物来源广泛，成本低廉，主要成分是纤维素、半纤维和木质素，在水热条件下发生炭化形成炭微球，具有一定的吸附性和螯合性，同时表面含有大量的羟基、羧基等活性官能团，易与高分子材料发生接枝聚合反应，形成具有特定功能的材料。所述的改性剂为羧甲基壳聚糖、海藻酸钠、羧甲基淀粉、羧甲基纤维素、聚氨基酸、聚丙烯酸中的至少一种;所述的活化剂为二环己基碳二亚胺、N-羟基琥珀酰亚胺、N，N_ 二甲基甲酰胺中的任意一种。所述的造孔剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙二醇和聚乙烯醇的混合物中的任意一种;所述的表面活性剂为油酸、硬脂酸、十一烯碳酸、单硬脂酸甘油酯、月桂醇硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵中的至少一种。所述的功能助剂为亚氨基二琥珀酸盐、脲酶抑制剂、硝化抑制剂、稀土硫酸盐中的至少两种。亚氨基二琥泊酸盐能够活化存在于土壤中的多种固定态金属离子，使其能够被作物所吸收，不需要再额外添加含有微量元素的补充剂;脲酶抑制剂能延缓氮肥的水解，减缓氮肥的挥发损失;硝化抑制剂可以抑制硝化速率，减缓铵态氮向硝态氮的转化;稀土硫酸盐可以调节农作物的次生代谢过程，调节酶的活性，提高农作物的品质。所述肥料缓释增效剂由如下制备方法制备而得: (1)将70?80重量份的林业废弃物投入高速剪切机进行剪切处理，用水洗涤除去灰尘，干燥后用粉碎机粉碎，过100?200目筛； (2)将步骤(I)中筛选后的林业废弃物粉末利用290?400nm的紫外线进行辐射处理，照射4?6min，然后投入到水热反应釜中，按质量比为1:20~30加水搅拌，搅拌状态下加入0.5?I重量份的造孔剂，在250?400 °C反应4?6h，过滤，干燥，得到多孔碳微球； (3)将步骤(2)中得到的多孔碳微球与I?5重量份的表面活性剂通过微波振荡搅拌10?15min，得到表面改性的多孔炭微球，投入到密闭搅拌反应釜中，加入0.5?I重量份的活化剂搅拌5?lOmin，然后加入10?20重量份的改性剂，在干粉状态下通入氮气保护，加热到50-700C，高速搅拌反应20-40min，得到多孔聚合碳微球； (4)将步骤(3)中得到的多孔聚合碳微球与I?5重量份的功能助剂混合搅拌，干燥后即得一种聚合碳微球肥料缓释增效剂。本专利技术是由改性林业废弃物与水溶性高分子材料聚合而成的一种具有多孔结构的聚合碳微球，通过紫外照射林业废弃物表面，激活其表面化学活性，在水热条件下形成成多孔炭微球，具有更大的比表面积和更强的吸附能力，同时表面含有大量的羟基、羧基等活性官能团，在微波振荡的作用下易与水溶性高分子材料发生接枝聚合反应，形成结构稳定的具有离子吸附、螯合能力的功能聚合炭微球，可以吸附土壤环境中的有机小分子、N、P、K营养成分及中微量元素，减少肥料养分的流失，使肥料分子固定在作物根系，随着聚合炭微球增效剂的降解缓慢释放，延长作物对肥料养分吸收的有效期，从而提高肥料缓释的肥效。同时肥料增效剂中添加的功能助剂，具有活化土壤中的多种固定态金属离子、减少氮肥挥发流失、调节农作物次生代谢活动、改善农作物品质的作用。本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚合碳微球肥料缓释增效剂，其特征在于是一种具有多孔结构的聚合碳微球，孔径3~10nm，开孔率为40~70%，该缓释增效剂由以下重量份原料制备而成：林业废弃物 70~80份，改性剂 10~20份，活化剂 0.5~1份，造孔剂 0.5~1份，表面活性剂 1~5份，功能助剂 1~5份，其中所述的林业废弃物为锯木屑、葡萄枝、松树皮、杨树叶、核桃壳中的至少一种；所述的改性剂为羧甲基壳聚糖、海藻酸钠、羧甲基淀粉、羧甲基纤维素、聚氨基酸、聚丙烯酸中的至少一种；所述的活化剂为二环己基碳二亚胺、N‑羟基琥珀酰亚胺、N,N‑二甲基甲酰胺中的任意一种；所述的造孔剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙二醇和聚乙烯醇的混合物中的任意一种；所述的表面活性剂为油酸、硬脂酸、十一烯碳酸、 单硬脂酸甘油酯 、月桂醇硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵中的至少一种；所述的功能助剂为亚氨基二琥珀酸盐、脲酶抑制剂、硝化抑制剂、稀土硫酸盐中的至少两种；所述肥料缓释增效剂由如下制备方法制备而得：（1）将70~80重量份的林业废弃物投入高速剪切机进行剪切处理，用水洗涤除去灰尘，干燥后用粉碎机粉碎，过100~200目筛；（2）将步骤（1）中筛选后的林业废弃物粉末利用290~400nm的紫外线进行辐射处理，照射4~6min，然后投入到水热反应釜中，按质量比为1:20~30加水搅拌，搅拌状态下加入0.5~1重量份的造孔剂，在250~400℃反应4~6h，过滤，干燥，得到多孔碳微球；（3）将步骤（2）中得到的多孔碳微球与1~5重量份的表面活性剂通过微波振荡搅拌10~15min，得到表面改性的多孔炭微球，投入到密闭搅拌反应釜中，加入0.5~1重量份的活化剂搅拌5~10min，然后加入10~20重量份的改性剂，在干粉状态下通入氮气保护，加热到50‑70℃，高速搅拌反应20‑40min，得到多孔聚合碳微球；（4）将步骤（3）中得到的多孔聚合碳微球与1~5重量份的功能助剂混合搅拌，干燥后即得一种聚合碳微球肥料缓释增效剂。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，孙丽枝，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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