一种多功能甲壳素缓释肥料 技术领域
本发明涉及一种多功能缓释肥料，具体涉及一种含有甲壳素的颗粒状缓释肥料。
背景技术
甲壳素(chitin)又名甲壳质、几丁质，是一种天然多糖类高分子化合物，在自然界中广泛存在于虾蟹等甲壳动物的外壳、昆虫表皮以及许多真菌的细胞壁中。是自然界中仅次于纤维素的第二大天然聚合物，也是地球上除蛋白质外数量最大的含氮天然有机化合物。近年来，甲壳素在农业上的应用日趋广泛。作为新型植物生长调节剂，能激发种子发芽，促进作物生长，增加产量，提高品质；作为土壤改良剂，可以改变土壤微生物区系，促进土壤中放线菌及其他一些有益微生物的生长，抑制土壤中的病原菌生长和繁殖；作为植物病害诱抗剂，可以诱导植物自身防卫反应、产生广谱的抗性，抑制多种植物病原微生物的生长。1963年，美国Mitchell等人进行了在土壤中加入龙虾壳或甲壳素的研究，结果表明土传植物病原菌引起的病害发生减轻，土壤放线菌数量增加，真菌数量减少，能分解甲壳素的细菌数量增加3～5倍。沈阳农业大学赵春燕等人的研究表明甲壳素可以使土壤中的自生固氮菌、纤维分解菌、乳酸菌、放线菌的数量显著增加，常见霉菌和其他丝状真菌的数量明显减少。我们近期的研究也得出类似的结论。早在20年前日本农民就开始应用蟹粉来改良土壤，防治病害，达到增产增收的目的。现代用甲壳素改良土壤，国外已有许多专利报道。
中国内河、湖泊多，海域大，虾蟹等甲壳动物资源丰富，除为人们提供了鲜美地食物外也为人们留下了大量亟待开发的廉价甲壳素资源。长期以来，水产加工厂及海边的废弃物除部分用作动物饲料外，大部分作为垃圾扔掉，既浪费了这一宝贵资源，又成为污染环境的因素。含甲壳素的虾蟹等外壳，其主要成分是甲壳素(占20％左右)、蛋白质和碳酸钙，具有生物可降解性，在土壤中可被微生物分解，且分解后是优质的有机肥料，可被植物吸收，为植物生长提供营养。
本发明的产生基于以下两方面的背景：(1)近年来，由于化肥、农药的频繁使用，有益昆虫减少，其残骸甲壳素对土壤的供给随之变少，因此植物叶部和根部接触甲壳素的机会也随之减少，引起自然界中甲壳素循环的紊乱，从而打乱了土壤中微生物的分布，有用菌变得越来越少，致使病虫害的发生日益加剧，自然环境恶化。同时由于化肥、农药的大量施用对人体也产生严重的药害。因此，保持自然界甲壳素的循环，人为地供给土壤甲壳素变得非常重要。(2)肥料是农业中最重要的生产资料之一，化肥损失是一个相当严重的问题，它不仅造成经济的直接损失，浪费了大量资源，更严重的是损失的化肥已经和继续给我们生存的环境带来不良后果，如水体污染，大气污染，农产品污染及温室效应等问题，且会导致癌症发病率的提高，危害人类健康。提高肥料利用率，减轻或免除肥料污染，发展可持续、高效农业是各国共同关注的问题。生产和使用缓释肥料，是最为快捷方便、最能从根本上解决肥料损失问题的有效措施。现有的缓释肥料可以分为化合型、包膜(含包裹)型和混合型三大类；其中包裹型缓释肥料主要在中国得到发展，具有成本低、制造工艺简单的特点，特别适合我国国情。本发明采用具有改良土壤作用的含甲壳素的粉末来包裹肥料，制成缓释肥料，可以实现减少肥料损失、提高肥料利用率和改良土壤的双重目的，工艺简单，使用方便，具有较高的经济效益和很强的推广应用价值。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种成本低廉、生产工艺简单、用途广泛，便于推广普及、具有缓释和改良土壤双重功能的环保型缓释肥料及其制造方法。
一种多功能甲壳素缓释肥料，其主要组分及含量(质量百分比)如下：
肥料 15～80％
含甲壳素的粉末 10～80％
粘结剂 5～35％
填充剂 0～40％
活性成分 0～20％
密封剂 0～10％
其中：所述的肥料为尿素、磷肥、钾肥、有机肥料、含氮复合或复混肥；
所述的含甲壳素的粉末为含甲壳素的虾、蟹、蚕蛹的外壳的粉碎物中的一种或几种组合，目数为60～200目；
所述的粘结剂为浓度为30～60％的脲醛树脂水溶液、浓度为2～3％的瓜尔胶水溶液、浓度为5～11％的聚乙烯醇缩甲醛水溶液、浓度为5～11％的聚乙烯醇和淀粉缩甲醛水溶液、虫胶的乙醇溶液、改性淀粉的水溶液、明胶的水溶液、蔗糖的水溶液中的一种或几种组合；
所述的填充剂为滑石粉、硅藻土、高岭土、石膏粉、沸石粉、碳酸钙、二氧化硅、褐煤、风化煤、粉状腐植酸、锯末、麦秸粉中的一种或几种组合，目数为60～200目；
所述的活性成分为甲壳素、壳聚糖、壳寡糖、脲酶抑制剂、硝化抑制剂、微量元素、活性酶中的一种或几种组合，目数为60～200目；
所述的密封剂为石蜡、硬脂酸、沥青中的一种或几种组合。
所述含氮复合或复混肥中的氮肥来源为尿素、碳酸氢铵、磷酸二铵、硫酸铵、硝酸铵。
本发明制备上述的一种多功能甲壳素缓释肥料的方法，是采用下述制备方法之一：
(1)在粘结剂的作用下，按上述的比例，用含甲壳素的粉末、填充剂、活性成分对颗粒状肥料进行包裹，干燥后，密封剂密封，即得产品；
(2)按上述的比例，把粉状肥料、含甲壳素的粉末、填充剂、活性成分加于造粒机中，喷入粘结剂进行造粒，干燥后筛选，即得产品。
本发明可以作为缓释肥料或土壤改良剂。本发明比现有的技术具有下述优点：(1)多功能；(2)成本低；(3)环境友好；(4)制备工艺、设备简单；(5)适用范围广。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步描述。所举之例并不限制本发明保护范围。
实施例1 称取8公斤蟹壳粉末、2公斤锯末，混合均匀，作为包裹材料。称取50公斤2～4毫米的颗粒尿素放入圆盘包裹机中，采用热风加热。保持温度为80℃，在转动的情况下，间断地通过喷枪向肥料核心喷洒粘结剂—浓度为50％的脲醛树脂水溶液，边喷边向肥料核心上撒入包裹材料，直至包裹材料使用完毕，继续干燥，当水分含量低于4％时，温度降至65℃左右，缓缓倒入已经预先熔化成液体的石蜡，停止加热，保持设备继续旋转，片温降至室温即可。
实施例2 称取20公斤虾壳粉末、5公斤锯末，混合均匀，作为包裹材料。称取50公斤2～4毫米的颗粒状复合肥放入圆盘包裹机中，采用热风加热。保持温度为80℃，在转动的情况下，间断地通过喷枪向肥料核心喷洒粘结剂—浓度为10％的聚乙烯醇缩甲醛水溶液，边喷边向肥料核心上撒入包裹材料，直至包裹材料使用完毕，继续干燥，当水分含量低于4％时，温度降至65℃左右，缓缓倒入已经预先熔化成液体的石蜡，停止加热，保持设备继续旋转，片温降至室温即可。
实施例3 称取8公斤虾壳粉末、5公斤滑石粉、0.5公斤脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)，混合均匀，作为包裹层，称取50公斤2～4毫米的颗粒尿素放入圆盘包裹机中，采用热风加热。保持温度为80℃，在转动的情况下，间断地通过喷枪向肥料核心喷洒粘结剂—浓度为2％的瓜尔胶水溶液，边喷边向肥料核心上撒入包裹材料，直至包裹材料使用完毕，继续干燥，当水分含量低于4％时，温度降至65℃左右，缓缓倒入已经预先熔化成液体的石蜡，停止加热，保持设备继续旋转，片温降至室温即可。
实施例4 称取40公斤粉末尿素、10公斤蟹壳粉末、1公斤壳聚糖，混合均匀。以浓度为10％的聚乙烯醇缩甲醛水溶液为粘结剂，在造粒机中进行造粒，筛取出直径为2～3毫米的颗粒，进行干燥，当水分含量低于4％时即可。
实施例5 称取10公斤粉末尿素、40公斤虾壳粉末、5公斤麦秸粉末、0.5公斤壳寡糖(均分子量为3000)，混合均匀。以浓度为10％的聚乙烯醇淀粉缩甲醛水溶液为粘结剂，在造粒机中进行造粒，筛取出直径为2～4毫米的颗粒，进行干燥，当水分含量低于4％时即可。