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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土壤改良领域,具体涉及的是一种盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素及其制备方法。
技术介绍
1、盐碱土是指土壤中存在较高浓度的可溶性盐分离子。盐碱土的高盐度和高碱度导致大量腐殖质和有机质流失,土壤结构破坏,易板结,通气性和透气性差。在严重的情况下,这种土壤会导致植物枯萎和死亡,从而导致作物减产。盐碱土作为生态系统的一部分,其独特的土壤理化、生物学性质往往产生异乎寻常的生态系统物质、能量循环过程,引起农业资源的浪费和脆弱的生态环境,并造成经济损失和次生危害。目前我国盐碱土壤主要分布在西北、华北、黄淮海平原和松嫩平原北部,提高该类土壤耕地质量与生产力水平对提升全国耕地质量等级的意义重大。
2、盐碱地改良方法主要包括添加化学改良剂、改进耕作方式和生物修复等。其中添加化学改良剂主要是利用添加剂中的ca2+与土壤中的na+交换位点,从而去除它们。传统的化学改进剂包括天然石膏、硫酸和有机物。然而,传统的化学改良剂成本太高,而且通常效果不佳。改良的耕作方法通过深耕、淡水浸出和排水系统来去除盐分。然而,传统方法效率低下,劳动密集,修复缓慢,因此,它们没有被广泛使用。同样,生物修复方法的成本太高,无法在实践中广泛应用。其中,发现施加淡化盐碱地肥料是盐碱地改良的一个能够兼顾土壤改良和植物养分的方法。传统控释肥料的包衣材料多为石油基聚合物,虽延迟了养分的释放,并防止了养分的损失;然而,与这种涂层方法的主要缺点是合成聚合物对生物系统作用的抵抗力导致施肥过程后土壤中塑料残留物的积累。基于上述限制,可生物降解聚合物经常被测试为此类应用的塑
3、因此,通过结合可生物降解聚合物和盐碱地改良功能,开发一种高效绿色的淡化盐碱地肥料很有必要。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素及其制备方法,本专利技术的盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素外层含铁化合物和水杨酸将优先释放,亚铁离子代换土壤胶体表面的钠离子,中和土壤碱性,并溶解土壤中的碳酸钙,促使钙离子代换土壤胶体表面的钠离子,降低碱化度;另外,亚铁离子还可以加大土壤孔隙度,改善土壤结构。而水杨酸不仅可以降低植物内丙二醛含量和增强抗氧化酶活性、增强植物耐盐性和抗逆性,还能降低土壤ph,保持亚铁离子的活性。随着外部功能层的溶解和膜壳降解,会缓慢释放水杨酸、壳寡糖和铁元素,增加作物苗期抗逆性,促进植物吸收n,保护作物根系环境并改善盐碱土壤。
2、本专利技术首先提供了一种盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素,其由尿素颗粒、内部缓释层和外部功能层组成;
3、所述内部缓释层和外部功能层依次包覆在所述尿素颗粒表面;
4、所述内部缓释层由包括有机高分子材料、水杨酸、硼酸和有机交联剂的原料制成;
5、所述外部功能层由包括所述内部缓释层的原料和含铁化合物制成。
6、上述的盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素中,所述内部缓释层的质量占尿素颗粒和内部缓释层总质量的1%~7%;
7、所述外部功能层的质量占所述盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素总质量的0.7%~1%;
8、所述盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素中,所述含铁化合物的负载量为0.7%~0.8%,负载量以含铁化合中铁的质量计。
9、上述的盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素中,所述有机高分子材料为壳聚糖和/或壳聚糖衍生物;
10、具体的,所述壳聚糖衍生物可为n-羧甲基壳聚糖、羟丙基壳聚糖、顺丁烯二酸壳聚糖、壳聚糖盐酸盐和壳聚糖磺酸盐中的至少一种;
11、所述壳聚糖可为低粘度壳聚糖(粘度<200mpa.s)、中粘度壳聚糖(粘度200~400mpa.s)和高粘度壳聚糖(粘度>400mpa.s)中的至少一种;
12、所述有机交联剂选自二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷-4, 4’二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯中的至少一种;
13、所述含铁化合物选自硫酸亚铁、硫酸铁、氯化亚铁、氯化铁、醋酸亚铁、碳酸亚铁、硝酸亚铁和七水硫酸亚铁中的至少一种。
14、上述的盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素中,所述内部缓释层由包括如下质量份的原料制成:有机高分子材料4~28份、水杨酸3.5~28份、硼酸3~21份、有机交联剂8~70份;
15、所述有机高分子材料和水杨酸的质量比为1:0.9~1;具体可为1:1;
16、所述外部功能层由包括如下质量份的原料制成:有机高分子材料4份、水杨酸3.5~4份、硼酸3份、有机交联剂8~10份、含铁化合物20~30份。
17、上述的盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素中,所述内部缓释层和外部功能层的原料还包括有机溶剂;
18、具体的,所述有机溶剂为n, n-二甲基乙酰胺。
19、本专利技术还提供了上述盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素的制备方法,包括如下步骤:
20、(1)将所述有机高分子材料、水杨酸、硼酸、有机溶剂混合,形成有机相a;
21、(2)将所述含铁化合物和所述有机相a混合,形成有机相b;
22、(3)将所述尿素颗粒倒入转鼓包衣机,预热;
23、(4)将所述有机交联剂匀速喷涂至尿素颗粒表面,待有机交联剂均匀覆盖在尿素颗粒表面时,将所述有机相a匀速喷涂至尿素颗粒表面,得到壳聚糖包膜尿素;
24、(5)将所述有机交联剂匀速喷涂至所述壳聚糖包膜尿素表面,待有机交联剂均匀覆盖在壳聚糖包膜尿素表面时,将所述有机相b匀速喷涂至壳聚糖包膜尿素表面,得到所述盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素。
25、上述的制备方法,步骤(4)中,500质量份的尿素颗粒所需各原料质量份如下:有机高分子材料4份、水杨酸3.5~4份、硼酸3份、有机交联剂8~10份、有机溶剂150~200份;
26、步骤(5)中,500质量份的尿素颗粒所需各原料质量份如下:有机高分子材料4份、水杨酸3.5~4份、硼酸3份、有机交联剂8~10份、含铁化合物20~30份、有机溶剂150~180份。
27、步骤(4)的操作重复1~7次。
28、上述的制备方法,步骤(3)中,所述预热的温度为70~80℃,时间本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素,其特征在于:所述盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素由尿素颗粒、内部缓释层和外部功能层组成;
2.根据权利要求1所述的盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素,其特征在于:所述内部缓释层的质量占尿素颗粒和内部缓释层总质量的1%~7%;
3.根据权利要求1所述的盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素,其特征在于:所述有机高分子材料为壳聚糖和/或壳聚糖衍生物;
4.根据权利要求1所述的盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素,其特征在于:所述内部缓释层由包括如下质量份的原料制成:有机高分子材料4~28份、水杨酸3.5~28份、硼酸3~21份、有机交联剂8~70份;
5.权利要求1-4中任一项所述的盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素的制备方法,包括如下步骤:
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,500质量份的尿素颗粒所需各原料质量份如下:有机高分子材料4份、水杨酸3.5~4份、硼酸3份、有机交联剂8~10份、有机溶剂150~200份;
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述预
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤(4)和(5)中,包膜转速为40~70rpm,温度为50~80℃。
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤(5)中,将所述有机相b匀速喷涂至壳聚糖包膜尿素表面后,还有烘干的步骤。
10.权利要求1-4中任一项所述的盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素在下述任一应用中的应用:
...【技术特征摘要】
1.一种盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素,其特征在于:所述盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素由尿素颗粒、内部缓释层和外部功能层组成;
2.根据权利要求1所述的盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素,其特征在于:所述内部缓释层的质量占尿素颗粒和内部缓释层总质量的1%~7%;
3.根据权利要求1所述的盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素,其特征在于:所述有机高分子材料为壳聚糖和/或壳聚糖衍生物;
4.根据权利要求1所述的盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素,其特征在于:所述内部缓释层由包括如下质量份的原料制成:有机高分子材料4~28份、水杨酸3.5~28份、硼酸3~21份、有机交联剂8~70份;
5.权利要求1-4中任一项所述的盐碱地用双养分壳聚糖包膜尿素的制备方法,包括如下步骤:
【专利技术属性】
技术研发人员:崔振岭,刘皓夫,尹宇龙,苗琪,
申请(专利权)人:中国农业大学,
类型:发明
国别省市:
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