本發(fā)明涉及一種機械力化學(xué)制備的含有微量元素的緩/控釋包膜尿素的方法。該肥料具有pH控釋行,并且能夠提供植物生長所需的微量元素。
背景技術(shù):
在農(nóng)作物生長過程中,肥料的使用可為其提供所需的營養(yǎng)元素從而提高作物產(chǎn)量。然而普通的肥料易流失于土壤與水體中而未被植物有效利用,同時肥料的大量使用也造成肥料的浪費以及易使土壤和水體富營養(yǎng)化造成環(huán)境污染。因此,如何實現(xiàn)在植物生長時為其提供必須營養(yǎng)元素的同時,還能有效的降低或消除對土壤和水體的污染是非常必要的。緩/控釋技術(shù)是解決這一問題的常用手段,對比于普通肥料,緩/控釋肥料具有很多的優(yōu)點,例如可以調(diào)節(jié)肥料釋放速率;降低肥料流失;提供植物生長所需的營養(yǎng)元素以及減少施肥次數(shù)等。使用各種材料在肥料表面形成包覆層所制備的包膜肥料是一種重要且操作工藝簡單的緩釋肥料。
在農(nóng)業(yè)中,尿素是一種給植物提供氮源的常用肥料。目前較常見的包膜尿素為硫包膜尿素,然而,此包膜尿素對N元素的釋放只能起到緩釋作用而無控釋性能,且所使用的壁材為硫,易造成環(huán)境污染;此外,在制備包膜尿素時,由于尿素能溶解于水和一些常規(guī)的溶劑中,且在干燥過程中,尿素的結(jié)晶為針狀晶體易刺破包膜材料,無法對尿素起到緩釋性能。因此,用普通的溶液法制備包膜尿素是有困難的。機械力化學(xué)為無/少溶劑的反應(yīng)過程,且操作過程簡單、環(huán)境友好,為我們在無溶劑條件下制備包膜尿素提供了重要的途徑。單寧酸是從植物中提取的多酚類化合物,可以與多種金屬元素絡(luò)合形成絡(luò)合物薄膜,且植物所需的大多數(shù)微量元素都可以和單寧酸形成配位絡(luò)合,易形成包膜壁材,同時單寧酸廉價、易得。因此利用單寧酸與金屬離子的絡(luò)合,通過機械力化學(xué)制備包膜尿素材料來源廣泛,成本較低,具有廣闊的利潤空間和遠(yuǎn)大的市場前景。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對在溶液中難以制備理想的包膜尿素,同時實現(xiàn)植物生長過程中微量元素的提供,基于配位化學(xué),結(jié)合控制釋放技術(shù),通過機械力化學(xué),一步法制備了含有微量元素的緩/控釋包膜尿素;透射電鏡表明該包膜尿素的成功制備;其釋放動力學(xué)表明對尿素及微量元素具有緩/控釋性能。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案包括以下步驟:
將3g尿素,0.5g單寧酸以及不同的金屬離子配體(0.08g FeCl3·6H2O,0.05g CuCl2·2H2O或0.19g ZnSO4·7H2O)加入球磨儀中,設(shè)置球磨儀參數(shù),例如球磨儀轉(zhuǎn)速(100r/min、200r/min、300r/min、400r/min)、機械反應(yīng)時間(10min、20min、30min)。制備得到具有緩/控釋的包膜尿素,該包膜尿素含有植物所需微量元素且具有pH緩釋性。
附圖說明
通過透射電鏡觀察了利用機械力化學(xué)、一步法所制備的緩/控釋包膜尿素。從圖中可以看出所制備的包膜尿素表面的薄膜層厚度大約為20nm左右。附圖1A為尿素,B為所制備的包膜尿素的透射電鏡圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明,但本發(fā)明的內(nèi)容不僅限于實施例中所涉及的內(nèi)容。
實施例1將3g尿素,0.5g單寧酸,0.08g FeCl3·6H2O(0.05g CuCl2·2H2O或0.19g ZnSO4·7H2O)粉末加入球磨儀中,設(shè)置球磨儀參數(shù),球磨儀轉(zhuǎn)速為300r/min,機械反應(yīng)時間為30min。制備得到具有緩/控釋的包膜尿素,且該包膜尿素具有pH控釋性。