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生物降解型水溶性复合肥及其制备工艺的制作方法

来源：花匠小妙招时间：2025-01-05 21:27

本发明涉及复合肥加工，具体为生物降解型水溶性复合肥及其制备工艺。

背景技术：

1、在传统农业生产中，为了提高农作物的产量和品质，通常需要施用大量的化肥。然而，这些化肥的使用往往带来了一些环境问题，如土壤硬化、盐碱化、水源污染等。同时，大量的化肥使用也会使农作物对化肥产生依赖，影响农作物的耐逆性和品质。

2、目前，市场上存在的一些复合肥，虽然可以提供农作物所需的营养，但其施用效果和环保性能仍有待提高。例如，一些复合肥的营养元素释放速度过快，导致营养元素在短时间内被农作物吸收过多，而在后期则营养供应不足。同时，一些复合肥的环保性能也较差，如不能在土壤中完全降解，对环境产生负面影响。

3、鉴于此，对于一种能够持续供应营养元素，同时具有良好环保性能的复合肥的研发，具有重要的实际意义。特别是，如果这种复合肥还能提升土壤微生物活性，提高农作物的抗逆性，那么其对于可持续农业的发展将具有重要的推动作用。

4、为此，本发明提出生物降解型水溶性复合肥及其制备工艺，来解决现有技术的不足。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了生物降解型水溶性复合肥及其制备工艺，本发明的复合肥含有生物刺激素、特定功能性微生物菌剂、硅和钾元素，采用了缓释技术，并以生物降解聚合物为基质。这种复合肥能够持续供应作物所需的营养，提升土壤微生物活性，增强作物的抗逆性，同时具有良好的环保性能，对于可持续农业的发展具有重要的推动作用。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：生物降解型水溶性复合肥，包含以下重量百分比的组分：生物刺激素2%-4%，特定功能性微生物菌剂5%-10%，缓释氮源10%-15%，钙镁磷肥20%-30%，速溶硅钾肥8%-12%，生物降解聚合物基质40%-50%，以及余量为天然植物精油和纳米介孔材料。

3、优选的，所述生物刺激素为腐植酸和海藻酸的复合物，所述腐植酸和海藻酸的质量占比为1:1至2:1，以增强土壤微生物活性并促进植物根系发展；所述特定功能性微生物菌剂包括有益菌如巴斯德链球菌、硝化细菌以及解钾菌。

4、优选的，所述缓释氮源为三层包覆尿素，第一层为生物降解聚合物，第二层为腐植酸钠，第三层为纳米硅膜。

5、优选的，所述钙镁磷肥为精细颗粒的磷酸一钙和氧化镁的复合物，所述磷酸一钙和氧化镁的质量占比为3:1至5:1，所述磷酸一钙和氧化镁的粒径分别为100-300微米和50-150微米，以实现快速溶解和养分释放。

6、优选的，所述生物降解聚合物基质为交联聚乳酸与聚羟基脂肪酸酯的复合网络结构，以提供长期的养分释放和土壤结构改善功能。

7、优选的，所述天然植物精油为薄荷油和桉树油的复合物，所述纳米介孔材料为介孔二氧化硅，用于吸附和缓释植物精油，以提供抗虫和抗病功能。

8、优选的，所述速溶硅钾肥为硅酸钾与硝酸钾的复合微粒，所述硅酸钾与硝酸钾的质量占比为1:2至2:3，所述硅酸钾与硝酸钾的粒径分别为200-500微米和100-300微米，以提供植物所需的速溶硅和钾元素。

9、优选的，生物降解型水溶性复合肥的制备工艺，包括以下步骤：

10、原料预处理，包括将微生物菌剂和生物刺激素进行预混和干燥，以形成活性增强的干粉；

11、混合造粒，采用湿法造粒技术，通过添加适量的水分调节剂和粘合剂，以形成均匀的颗粒；

12、干燥，采用流化床干燥技术，在控制温度为75-85℃下进行，以获得适当的含水率；

13、冷却，将干燥后的颗粒在室温下冷却至30℃以下；筛分，通过振动筛分离出符合规格的颗粒；

14、包覆，采用流化床包覆技术，对颗粒进行三层包覆处理，每层包覆材料均匀喷涂；

15、固化，将包覆后的颗粒在50-60℃下进行固化处理，以确保包覆层的稳定性；最后进行成品的筛选和包装。

16、优选的，所述包覆步骤中，第一层包覆为生物降解聚合物，喷涂速率控制在5-8克/分钟；第二层包覆为腐植酸钠，喷涂速率控制在3-6克/分钟；第三层包覆为纳米硅膜，喷涂速率控制在1-4克/分钟，三层包覆的温度分别控制在80-90℃、70-80℃和60-70℃，以确保各层材料的良好附着和生物降解特性。

17、优选的，所述生物降解型水溶性复合肥在防治植物根系病害和提高土壤微生物多样性中的应用，特别是在防治由真菌引起的根腐病和促进有益微生物群落的增长。

18、本发明提供了生物降解型水溶性复合肥及其制备工艺。具备以下有益效果：

19、1、本发明的复合肥含有生物刺激素和特定功能性微生物菌剂，能够显著提升土壤微生物活性。微生物活性的提升有助于土壤的有机物分解和营养循环，使土壤更加肥沃，有利于作物健康生长。

20、2、本发明复合肥采用了缓释技术，通过三层包覆的尿素颗粒和生物降解聚合物，使得肥料中的营养元素能够持续供给作物，减少施肥次数，提高施肥效率。

21、3、本发明复合肥含有硅和钾元素，这两种元素对于作物的生长具有重要作用。硅能够增强植物的抗倒伏能力，提高作物的抗逆性；钾则是作物生长的重要营养元素，对于提高作物的产量和品质具有重要作用。

22、4、本发明复合肥以生物降解聚合物为基质，这种材料在土壤中能够降解，不会对环境产生负面影响。同时，生物降解聚合物能够改善土壤的结构，增强土壤的水分保持能力，有利于土壤的健康。

技术特征：

1.生物降解型水溶性复合肥，其特征在于，包含以下重量百分比的组分：生物刺激素2%-4%，特定功能性微生物菌剂5%-10%，缓释氮源10%-15%，钙镁磷肥20%-30%，速溶硅钾肥8%-12%，生物降解聚合物基质40%-50%，以及余量为天然植物精油和纳米介孔材料。

2.根据权利要求1所述的生物降解型水溶性复合肥，其特征在于，所述生物刺激素为腐植酸和海藻酸的复合物，所述腐植酸和海藻酸的质量占比为1:1至2:1，以增强土壤微生物活性并促进植物根系发展；所述特定功能性微生物菌剂包括有益菌如巴斯德链球菌、硝化细菌以及解钾菌。

3.根据权利要求1所述的生物降解型水溶性复合肥，其特征在于，所述缓释氮源为三层包覆尿素，第一层为生物降解聚合物，第二层为腐植酸钠，第三层为纳米硅膜。

4.根据权利要求1所述的生物降解型水溶性复合肥，其特征在于，所述钙镁磷肥为精细颗粒的磷酸一钙和氧化镁的复合物，所述磷酸一钙和氧化镁的质量占比为3:1至5:1，所述磷酸一钙和氧化镁的粒径分别为100-300微米和50-150微米，以实现快速溶解和养分释放。

5.根据权利要求1所述的生物降解型水溶性复合肥，其特征在于，所述生物降解聚合物基质为交联聚乳酸与聚羟基脂肪酸酯的复合网络结构，以提供长期的养分释放和土壤结构改善功能。

6.根据权利要求1所述的生物降解型水溶性复合肥，其特征在于，所述天然植物精油为薄荷油和桉树油的复合物，所述纳米介孔材料为介孔二氧化硅，用于吸附和缓释植物精油。

7.根据权利要求1所述的生物降解型水溶性复合肥，其特征在于，所述速溶硅钾肥为硅酸钾与硝酸钾的复合微粒，所述硅酸钾与硝酸钾的质量占比为1:2至2:3，所述硅酸钾与硝酸钾的粒径分别为200-500微米和100-300微米，以提供植物所需的速溶硅和钾元素。

8.根据权利要求1-7任一项所述的生物降解型水溶性复合肥的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的生物降解型水溶性复合肥的制备工艺，其特征在于，所述包覆步骤中，第一层包覆为生物降解聚合物，喷涂速率控制在5-8克/分钟；第二层包覆为腐植酸钠，喷涂速率控制在3-6克/分钟；第三层包覆为纳米硅膜，喷涂速率控制在1-4克/分钟，三层包覆的温度分别控制在80-90℃、70-80℃和60-70℃，以确保各层材料的良好附着和生物降解特性。

10.一种权利要求1-9任一项所述的生物降解型水溶性复合肥在防治植物根系病害和提高土壤微生物多样性中的应用，特别是在防治由真菌引起的根腐病和促进有益微生物群落的增长。

技术总结
本申请涉及复合肥加工领域，公开了生物降解型水溶性复合肥，包含以下重量百分比的组分：生物刺激素2%‑4%，特定功能性微生物菌剂5%‑10%，缓释氮源10%‑15%，钙镁磷肥20%‑30%，速溶硅钾肥8%‑12%，生物降解聚合物基质40%‑50%，以及余量为天然植物精油和纳米介孔材料。本发明的复合肥含有生物刺激素和特定功能性微生物菌剂，能够显著提升土壤微生物活性。微生物活性的提升有助于土壤的有机物分解和营养循环，使土壤更加肥沃，有利于作物健康生长，同时采用了缓释技术，通过三层包覆的尿素颗粒和生物降解聚合物，使得肥料中的营养元素能够持续供给作物，减少施肥次数，提高施肥效率。

技术研发人员：栗强,程目芝,李朋
受保护的技术使用者：嘉施利（平原）化肥有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/5