一种农业用缓释剂制造技术

本发明专利技术提供一种农业用缓释剂。所述缓释剂包含以生物质材料作为的载体和活性成分，所述活性成分负载在所述载体上，所述活性成分为农药和/或化肥。本发明专利技术提供的缓释剂具有较长且可控的缓释周期，除缓释作用外，还具备保水保墒作用以及环境友好性。墒作用以及环境友好性。墒作用以及环境友好性。

【技术实现步骤摘要】
一种农业用缓释剂


[0001]本专利技术属于农业用材料领域，具体涉及一种农业用缓释剂。

技术介绍

[0002]目前，绿色农业、可持续发展的理念正在成为全球农业发展的共识。“绿水青山就是金山银山”，发展绿色生态农业，使用环保高效农资产品，保障人民粮食供给和粮食安全，科学施肥，是未来农业发展的方向。我国作为粮食生产大国，肥料的加工生产也面临产品和技术的升级改造，主要有以下几个方面问题：(1)肥料的缓控释效果和生产成本的矛盾限制了新型肥料的研发。相比于传统复合肥，由于制备工艺和原材料的因素，缓控释肥料的制备成本相对较高，这极大地影响了农民对于缓控释肥料的购买热情。其次，目前缓控释肥料在农业大田生产中使用较少，大部分还是肥效较低的农家肥和复合肥。因此，开发价廉效优的缓控释肥料是肥料研究者的任务。(2)将肥料的经济效益和环境效益相结合。在满足农作物生长发育的同时，减少甚至消除环境污染的风险，是缓控释肥料研发的更高层次要求。大部分缓控释肥料采用合成高分子作为外层包膜来降低肥料中养分的释放速率，当养分释放殆尽后，残留的合成高分子难以在土壤中快速降解，长此以往必然导致土壤污染加重。因此，选用来源广泛，价格低廉的生物质作为缓控释肥料的基材，开发出缓释性能优异、环境友好的缓控释肥料是未来研究的重点方向。(3)目前大多数缓控释肥料的制备和性能分析还处于实验室阶段，侧重点主要集中在对肥料中养分的释放规律探讨，缺乏植物盆栽实验及大田实验对肥料性能的评价。因此，需要通过植物培养实验来深入分析肥料的养分释放效率，研究植物对养分的吸收、利用和转化。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种农业用缓释剂载体，其为生物质微球。
[0004]根据本专利技术的实施方案，所述生物质微球的平均粒径为1μm
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10mm；具体地可以为100μm
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1mm，示例性为1μm、2μm、5μm、8μm、10μm、20μm、50μm、100μm、200μm、500μm、800μm、1mm、2mm、3mm、5mm、10mm或者是前述两两数值组成的范围内的任一点值。
[0005]根据本专利技术的实施方案，所述生物质微球为凝胶微球。
[0006]优选地，所述生物质微球的吸水倍率可以为5
‑
100倍，示例性为10倍、20倍、40倍、60倍、80倍。
[0007]根据本专利技术的实施方案，所述生物质微球的缓释周期可控，在水中释放80％活性成分的时间可以从1分钟
‑
30天，例如2小时，还例如≥12小时，示例性地为5分钟、12小时、5天。
[0008]根据本专利技术的实施方案，所述生物质微球中的生物质可以选自纤维素、淀粉、木质素、壳聚糖、甲壳素、半纤维素、葡聚糖等中的至少一种、含上述至少两种物质的低品质纤维素和/或天然植物组织。
[0009]其中，所述纤维素可以选自微晶纤维素、细菌纤维素、棉浆粕、木浆粕、竹浆粕、草
浆粕、精制棉、脱脂棉、棉短绒、以及甘蔗渣、木材和秸秆等植物组织中提取纤维素中的至少一种；优选为微晶纤维素、精制棉、脱脂棉、木浆粕中的至少一种。
[0010]其中，所述淀粉可以选自支链淀粉、直链淀粉、高直链淀粉、变性淀粉、交联淀粉中的至少一种；和/或选自可溶性淀粉，例如α
‑
淀粉；和/或选自马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、红薯淀粉、葛根淀粉、豌豆淀粉、荸荠淀粉、大豆淀粉、藕淀粉中的至少一种。
[0011]根据本专利技术的实施方案，对所述壳聚糖、甲壳素、木质素、半纤维素、葡聚糖等不做特别限定，可以选自本领域技术人员已知且适用于本专利技术所述的体系即可。
[0012]例如，所述壳聚糖的壳聚糖脱乙酰度为50
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100％；又如，所述壳聚糖的壳聚糖脱乙酰度为70
‑
95％。
[0013]例如，所述木质素选自紫丁香基木质素、愈创木基木质素、对羟基苯基木质素等中至少一种；又或者，所述木质素可以选自碱性木质素、酸性木质素、脱碱木质素、有机溶剂溶出木质素中的至少一种。
[0014]其中，所述低品质纤维素为至少含有纤维素和木质素两组分的植物组织。所述植物组织可以为草本植物以及农林废弃物等中的至少一种，例如，所述植物组织为选自树木、灌木、藤蔓、树叶、竹子等中的植物组织。例如，所述农林废弃物选自树皮、树叶、锯末、农作物秸秆、果壳或果核、玉米芯、甘蔗渣等。优选地，所述农作物秸秆可选自小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆、棉花秸秆、姜杆、芝麻秸秆中的至少一种。
[0015]根据本专利技术的实施方案，所述生物质微球的表面可以光滑或非光滑，比如其表面可以具有褶皱。
[0016]根据本专利技术的实施方案，所述生物质微球的形状可以为规则的球形、椭圆形、橄榄球形或碟形，优选为规则的球形。
[0017]根据本专利技术的实施方案，所述生物质微球的比表面积可以为10
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1000m2/g，示例地可以为100m2/g、300m2/g、600m2/g、800m2/g。
[0018]根据本专利技术的实施方案，所述生物质微球可以为纯生物质微球，由所述生物质制备得到。
[0019]根据本专利技术的实施方案，所述生物质微球还可以为生物质复合微球，含有无机材料；例如，所述无机材料选自蒙脱土、高岭土、熟石灰和生石灰等中的至少一种。
[0020]根据本专利技术的实施方案，所述生物质复合微球可以由生物质和无机材料制备得到。
[0021]本专利技术还提供一种农业用缓释剂，其包含上述缓释剂载体和活性成分，所述活性成分负载在所述缓释剂载体上。
[0022]根据本专利技术的实施方案，所述活性成分为农药和/或化肥。
[0023]根据本专利技术的一种实施方案，所述活性成分分布(吸附并同时被锁定)在生物质微球的三维网络结构中，在释放过程中，通过生物质微球的三维网络结构一层层降解释放。
[0024]根据本专利技术的一种实施方案，所述活性成分可以分布(例如吸附)在生物质微球的表面。
[0025]根据本专利技术的一种实施方案，当所述载体含有无机材料时(即载体为生物质复合微球)，所述活性成分插层在所述无机材料中，再由生物质复合微球的三维网络结构包裹。在释放过程中，通过生物质复合微球的三维网络结构一层层降解释放。
[0026]优选地，所述无机材料具有如上文所述的含义。
[0027]根据本专利技术的实施方案，所述农药可以选自杀虫剂、除草剂或杀菌剂等，例如，所述杀虫剂包括但不限于下述物质中的一种、两种或更多种：阿维高氯、吡虫啉、丙溴磷、虫酰肼、单甲脒、啶虫脒、毒死蜱、毒辛、呋虫胺、高效氯氰菊酯、甲氰菊酯、甲维盐、苦参碱、联苯菊酯、灭多威、螺虫乙酯等。例如，所述除草剂包括但不限于下述物质中的一种、两种或更多种：百草枯、苯磺隆、吡嘧磺隆、苄嘧苯噻酰、丙草胺、草铵膦、草甘膦、敌草快、二甲四氯钠、二甲戊灵、二氯喹啉酸、氟磺胺草醚、氟乐灵、磺草酮、甲乙莠、精喹禾灵、氯氟吡氧乙酸、氰氟草酯、炔草酯、烟嘧磺隆、烟嘧莠去津、乙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农业用缓释剂载体，其特征在于，所述缓释剂载体为生物质微球。2.根据权利要求1所述的缓释剂载体，其特征在于，所述生物质微球的平均粒径为1μm
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10mm；优选地，所述生物质微球为凝胶微球；优选地，所述生物质微球的吸水倍率为5
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100倍；优选地，所述生物质微球在水中释放80％活性成分的时间从1分钟
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30天；优选地，所述生物质微球中的生物质选自纤维素、淀粉、木质素、壳聚糖、甲壳素、半纤维素、葡聚糖中的至少一种、含上述至少两种物质的低品质纤维素和/或天然植物组织。优选地，所述生物质微球的比表面积为10
‑
1000m2/g；优选地，所述生物质微球为纯生物质微球，优选由所述生物质制备得到；或者，所述生物质微球为生物质复合微球，含有无机材料，优选由生物质和无机材料制备得到。3.一种农业用缓释剂，其特征在于，所述缓释剂包含权利要求1或2所述的缓释剂载体和活性成分，所述活性成分负载在所述缓释剂载体上；所述活性成分为农药和/或化肥。4.根据权利要求3所述的农业用缓释剂，其特征在于，所述活性成分分布在生物质微球的三维网络结构中，在释放过程中，通过生物质微球的三维网络结构一层层降解释放。优选地，所述活性成分分布在生物质微球的表面。优选地，当所述载体含有无机材料时，所述活性成分插层在所述无机材料中，再由生物质复合微球的三维网络结构包裹。5.根据权利要求3或4所述的农业用缓释剂，其特征在于，所述农药选自杀虫剂、除草剂或杀菌剂；优选地，所述化肥选自氮肥、磷肥、钾肥、碳肥、铁肥和复合肥中的一种、两种或更多种。优选地，所述活性成分在所述缓释剂中的质量比为1
‑
90wt％。6.根据权利要求3<...

【专利技术属性】
技术研发人员：田卫国，温朝俊，张军，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：