本发明属于农业肥料制备，涉及一种复合肥料，尤其涉及含保水剂分层网捕型缓释复合肥料的制造方法及应用。
背景技术：
1、自70年代中期，化肥推广使用以来，农作物产量大大提高，但是随之而来的也有很多问题，例如因化肥有效成分的流失所引起的化肥滥用、土壤污染问题。
2、从2010年起，肥料的控失问题成为了该领域关注的热点问题。人们尝试在肥料中加入如氨基酸(参考文献号201210513220.5)、秸秆纤维(参考文献号201811067422.5)等各种类型的控失剂以减缓肥料的流失速度。文献号为201410225336.8的中国发明专利申请《一种控失型肥料添加剂及其制备方法》还研究了一种包含膨润土、蒙脱石、聚丙烯酰胺和壳聚糖的肥料添加剂，利用聚丙烯酰胺这种有机高分子聚合物的吸水效果，在颗粒之间连接架桥，形成大分子的絮凝物、加快沉降速度，从而减少肥料流失，进而减少氮、磷对土壤、水体的污染，达到保护环境的目的。但是根据该研究记载，基肥用量大约32kg/亩，追肥用量大约20kg/亩，对照组基肥用量大约22kg/亩，追肥用量大约70kg/亩，可见通过使用添加剂，降低了肥料总量和后期追肥量，可以通过适当增加基肥使用量保证作物后期的生长，但是本研究中所用肥料总量仍然达到50kg/亩，甚至超过环境安全化肥用量的上限的3倍，这是说明单纯依靠控失的思路并不能很好的达到减肥增效的目标。
3、所以，不仅要从控失的角度，针对控失剂进行研究，还要将控失效果与肥料本身的性质相结合，研究能够在作物生长前期作为基肥使用，同时具有缓释效果，降低后期追肥量甚至不用追肥，充分实现减肥增效的复合肥料。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对肥料的控失、缓释问题，优化肥料组分并研究了一种分层网捕剂，可以在灌施时快速分层网捕肥料中的各种营养成分，并随作物生长周期缓慢释放，本发明研究的一种分层网捕型缓释复合肥料，能够充分实现减肥增效的目标。
2、本发明采用的技术方案是，分层网捕型缓释复合肥料的制造方法，关键在于，上述复合肥料的制造方法的步骤为，
3、s1、物料的制备，包括，
4、s1-1、羟基化聚磷酸铵的制备，s1-2、分层网捕剂的制备，s1-3、生物菌剂的制备，s1-4、高粱根提取物的制备和s1-5、球形纤维颗粒的制备；
5、s2、混料，以质量份数计，所用物料的种类及用量包括100份～120份羟基化聚磷酸铵、20份～50份磷酸铵、120份～180份磺化秸秆粉、50份～70份钾肥、1份～3份分层网捕剂、5份～10份生物菌剂、1份～10份微量元素肥和5份～10份高粱提取物；
6、s3、压制、分装、包装；
7、上述的s1-2、分层网捕剂的制备过程是：干淀粉经酸解、还原得到带有不饱和键的淀粉基功能单体，在水中加入上述的淀粉基功能单体制备成淀粉乳，在引发剂和链转移剂作用下进行自由基聚合反应，在上述的淀粉基功能单体上接枝六偏磷酸钠和丙烯酸得到淀粉基聚合物，同时丙烯酸聚合得到聚丙烯酸钠，除去自由水得到混合凝胶；将球形纤维颗粒、乙氧基化蓖麻油、植物激素先搅拌混合后，再加入至上述的混合凝胶中，继续搅拌混合，干燥后得到分层网捕剂。
8、具体的，以质量份数计，上述的s1-2、分层网捕剂的制备具体步骤为：
9、b1、干淀粉酸解：将40份干淀粉配制成质量分数为40％的淀粉水乳，在40℃水浴中搅拌30min，滴加3份～4份的质量浓度为70％的硫酸溶液，继续搅拌6h；反应结束后调至中性，抽滤、洗涤、干燥后得到酸解淀粉；
10、b2、有不饱和键的淀粉基功能单体的制备：在水中加入20份上述的酸解淀粉，配制成含水量为12％的酸解淀粉乳，加入1份～1.5份马来酸酐、0.05～0.1份对苯二酚，搅拌混合，在95℃下反应4h，经萃取、干燥后得到带有不饱和双键的淀粉基功能单体。
11、b3、在反应釜中加入80份的六偏磷酸钠，加入去离子水至单体溶解，加入质量份数为0.8～1.2份的硫酸亚铁、10份的丙烯酸、20份有不饱和双键的淀粉基功能单体，在温度5℃～10℃下，加入5.5～6.0份引发剂，搅拌均匀后，滴加为5份淀粉基功能单体和20份丙烯酸的混合液，质量份数为0.3～0.8份的维生素c和0.5～1.0份的链转移剂混合液，控制滴加时间为60min～80min，滴加完毕后恒温反应，过滤，得到混合凝胶；
12、上述的混合凝胶中淀粉基聚合物和聚丙烯酸钠的质量比为5～7:1；
13、b4、将球形纤维颗粒、乙氧基化蓖麻油、植物激素先搅拌混合后，再加入至所述的混合凝胶中，继续搅拌混合，干燥后得到分层网捕剂；球形纤维颗粒、乙氧基化蓖麻油、植物激素和混合凝胶的质量比为：1～2:1.5～3:1.5～3:100。
14、优选的，上述的引发剂为质量比为26％～28％的双氧水，上述的链转移剂为巯基丙酸或巯基乙酸中的任一种，恒温反应时间为1h。
15、具体的，以质量份数计，上述的s1-1、羟基化聚磷酸铵的制备的具体步骤为：
16、a1、向反应釜中加入100份液体磷酸，再加入2份～3份氢氧化钾和35份～55份尿素，控制反应釜温度为50℃～70℃，搅拌反应1h～2h，反应釜内生成白色沉淀，离心过滤得到白色沉淀；
17、a2、取300份白色沉淀加入至500份～600份水中，再加入10份～20份三乙醇胺，控制反应ph为7.0～8.5，持续搅拌，于20℃～50℃温度下反应0.5h～1h，反应结束后，经过滤、干燥得到羟基化改性的聚磷酸铵。
18、更具体的，上述的生物菌剂是由非活性的血红密孔菌粉制备的，以质量份数计，上述的s1-3、生物吸附剂的制备的具体步骤为：
19、c1、取血红密孔菌孢子液1体积接入50倍体积的种子培养基，摇床培养得到血红密孔菌液，过滤得到菌体并烘干，得到血红密孔菌粉，备用；
20、c2、在150份～180份水中加入2份～2.5份硫酸亚铁和5份～5.5份氯化铁，制备得到铁盐溶液，加入1份所述的血红密孔菌粉，在氮气保护下搅拌并缓慢滴加35份～40份氨水，加热至40℃～45℃下反应15min～20min，升温至55℃～60℃下继续反应1.5h～2h，反应结束后冷却至室温，调ph至中性，过滤并干燥，得到上述的生物菌剂。
21、更具体的，以质量份数计，上述的s1-4、高粱根提取液的制备具体步骤为：
22、将高粱根洗净，除去泥污，经粉碎、过筛后，加入质量比1.2倍～1.5倍的水，加热至70℃～80℃并维持1h～2h，过滤，保留滤液和滤渣，滤渣再次加水提取，反复1～2次，滤液经浓缩得到流浸膏，再经干燥，得到上述的高粱根提取物。
23、优选的，上述的球形纤维颗粒是以羟基纤维素为原料，经反相悬浮分散法制备得到的多孔球形纤维颗粒，上述的球形纤维颗粒的粒径为30μm～100μm，孔径分布为0.3μm～2μm；上述的微量元素肥为硼肥、锰肥、锌肥、钼肥、氯肥中的一种或几种组合；上述的钾肥为硫酸钾、氯化钾中的一种或几种组合；上述的植物激素为乙烯、赤霉素、生长素中的一种或几种组合。
24、进一步的，以质量份数计，上述的球形纤维颗粒的具体制备过程为：
25、d1、将5份羟乙基纤维素，加入至80份～120份水中，于80℃～110℃温度条件下，搅拌并抽真空，至体系成为均一透明的溶液；
26、d2、每份上述的溶液中加入0.3份～0.8份非离子表面活性剂，搅拌并升温至100℃～110℃，保温1h～2h后降温至25℃，过滤，用水洗涤并过滤得到的颗粒，将颗粒洗涤直至无泡沫水澄清为止，得到球形纤维素颗粒。
27、更进一步的，上述的非离子表面活性剂为tween 60、tween80、span40中的任何一种。
28、含保水剂分层网捕型缓释复合肥料的应用，关键在于，上述的含保水剂分层网捕型缓释复合肥料的使用量为15kg/亩～25kg/亩。
29、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
30、本发明制备了一种新型的分层网捕型缓释复合肥料，使用本发明制备的肥料，不仅可以在降低肥料的总用量的同时提高作物的产量，而且使用本发明还可以改善种植后的土壤性质，表现为提高了土壤中微生物、有机质、磷、钙和镁的含量，降低土壤ph值和重金属含量。
31、本发明的复合肥料在制备时将磷酸铵制备成低聚合度的羟基化改性聚磷酸铵，可以延长磷元素的有效释放期，满足作物整个生长周期的需求，避免释放周期过长造成的肥料不能被有效吸收和释放周期过短造成肥料在土壤中的流失，充分提高磷元素和氮元素的利用率。本发明通过改性，提高了聚磷酸铵在水中的溶解度，更有利于作物的吸收和利用。
32、本发明的复合肥料使用了新型的生物型硝化抑制剂，即高粱根提取物。高粱在我国北方种植普遍，高粱根来源丰富、价格低廉，本发明的所用的提取方法简单容易操作，工艺成本不高。而所制备的高粱根提取物不仅可以抑制硝化细菌的硝化作用，还可以引入高粱根中丰富的维生素、矿物质和抗氧化物质，补充肥料的元素种类。
33、本发明所制备的分层网捕剂是包裹了控释单元的淀粉基高分子物质和聚丙烯酸钠的混合物，所谓控释单元是由球形纤维颗粒与乙氧基化蓖麻油形成的微囊，在制备时可以加入植物后期生长结果必须的植物激素，球形纤维颗粒的多孔结构可以吸纳植物激素，而乙氧基化蓖麻油在球形纤维颗粒表面形成保护膜，当淀粉基高分子物质和聚丙烯酸钠降解到一定程度时再释放植物激素，保证在作物生长后期的植物激素的充足。本发明制备的分层网捕剂，将以酸解干淀粉为骨架，接枝不同长度的支链，并在工艺过程中通过调节丙烯酸的加入量，控制淀粉基高分子物质和聚丙烯酸钠的比例，所制备的分层网捕剂的渗透性好，不会在土壤表面形成水膜，不影响土壤的透气性。此外，分层网捕剂在保水的同时，可以网捕水溶性营养物质，达到控失和缓释的目的。而网捕剂中淀粉基高分子物质和聚丙烯酸钠，甚至球形纤维颗粒的降解周期不同，三者均有保水和缓释的效果，从而达到分层释放营养成分和分层保水的效果。本发明所用的分层网捕剂和球形纤维颗粒共同构建了本发明的保水剂体系。
34、此外，本发明还加入了新型的由血红密孔菌粉制成的生物菌剂。该生物菌剂不仅具有一般生物菌剂改善土壤微生物环境的效果，还可以去除土壤中的cu2+、cd2+、pb2+，释放了菌体本身的k+和ca2+，具有修复重金属污染土壤的功能。
1.含保水剂分层网捕型缓释复合肥料的制造方法，其特征在于，所述复合肥料的制造方法的步骤为，
2.根据权利要求1所述的含保水剂分层网捕型缓释复合肥料的制造方法，其特征在于，以质量份数计，所述的s1-2、分层网捕剂的制备具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的含保水剂分层网捕型缓释复合肥料的制造方法，其特征在于，所述的引发剂为质量比为26％～28％的双氧水，所述的链转移剂为巯基丙酸或巯基乙酸中的任一种，恒温反应时间为1h。
4.根据权利要求1所述的含保水剂分层网捕型缓释复合肥料的制造方法，其特征在于，以质量份数计，所述的s1-1、羟基化聚磷酸铵的制备的具体步骤为：
5.根据权利要求1所述的含保水剂分层网捕型缓释复合肥料的制造方法，其特征在于，所述的生物菌剂是由非活性的血红密孔菌粉制备的，以质量份数计，所述的s1-3、生物吸附剂的制备的具体步骤为：
6.根据权利要求1所述的含保水剂分层网捕型缓释复合肥料的制造方法，其特征在于，以质量份数计，所述的s1-4、高粱根提取液的制备具体步骤为：
7.根据权利要求1所述的含保水剂分层网捕型缓释复合肥料的制造方法，其特征在于，所述的球形纤维颗粒是以羟基纤维素为原料，经反相悬浮分散法制备得到的多孔球形纤维颗粒，所述的球形纤维颗粒的粒径为30μm～100μm，孔径分布为0.3μm～2μm；所述的微量元素肥为硼肥、锰肥、锌肥、钼肥、氯肥中的一种或几种组合；所述的钾肥为硫酸钾、氯化钾中的一种或几种组合；所述的植物激素为乙烯、赤霉素、生长素中的一种或几种组合。
8.根据权利要求7所述的含保水剂分层网捕型缓释复合肥料的制造方法，其特征在于，以质量份数计，所述的球形纤维颗粒的具体制备过程为：
9.根据权利要求8所述的含保水剂分层网捕型缓释复合肥料的制造方法，其特征在于，所述的非离子表面活性剂为tween 60、tween80、span40中的任何一种。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的含保水剂分层网捕型缓释复合肥料的应用，其特征在于，所述的含保水剂分层网捕型缓释复合肥料的使用量为15kg/亩～25kg/亩。
