目前控釋肥料可分為結(jié)構(gòu)改性型控釋肥和包膜包衣型控釋肥兩大類。結(jié)構(gòu)改性型控釋肥需在肥料生產(chǎn)過程中添加各種緩/控釋材料、如脈酶抑制劑、硝化抑制劑等等，或者加入能與肥料養(yǎng)分反應(yīng)的物質(zhì)，通過化學(xué)反應(yīng)改性，以期達到控釋效果。但其生產(chǎn)工藝極為復(fù)雜，設(shè)備投資大、難以利用現(xiàn)有普通肥料的生產(chǎn)設(shè)備，成本較高，而且只能用于某一種肥料的生產(chǎn)，控釋效果也不明顯，正逐步被包膜型控釋肥取代。

現(xiàn)有的包膜型控釋肥主要有以美國公司Scotts為代表研制的樹脂類包膜肥(Osmocote)和日本等國研制的聚乙烯塑料類包膜肥(Nulricote)兩大類，其主要的特點是，制造包膜肥料的過程中包膜材料通常不與肥料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，通過調(diào)整包膜材料的組成和結(jié)構(gòu)，還能靈活地調(diào)節(jié)其釋放時間和釋放濃度等。然而上述這些聚合物包膜肥料在加工過程中需要使用有機溶劑，容易導(dǎo)致二次污染和引發(fā)安全問題。而水基聚合物以水為溶劑，合成過程不需有機溶劑，成品無味，且易降解，被視為理想的環(huán)境友好型包膜控釋材料。在眾多的水基聚合物中水基聚丙烯酸酯乳液因具有來源廣、價格相對低廉、易合成、成膜性好、粘度適合、制造儲存運輸無火災(zāi)危險等優(yōu)點被廣泛用于包膜肥料領(lǐng)域。

然而水基聚丙烯酸酯存在強度不夠、耐水性差的問題，導(dǎo)致以此為包膜材料制備的水基聚合物包膜肥料養(yǎng)分釋放快，包膜材料強度低，包膜肥料釋放過程中發(fā)生明顯溶脹，在釋放后期包膜易受擾動而破裂，在靜水中控釋期長的包膜肥料在實際田間控釋期反而變短，沒法滿足生長季節(jié)較長的水稻整個生長季的養(yǎng)分需求。目前為了減緩水基聚合物包膜肥料的養(yǎng)分釋放速率，提高包膜材料的機械強度，對包膜材料進行各種方式的物理化學(xué)改性是目前的一個普遍做法。

其中，水分散納米SiO2和水基聚丙烯酸酯乳液都為水分散系統(tǒng)，兩者可以更好的共混，形成均一的體系。有研究表明，采用原位乳液聚合的辦法，將納米二氧化硅溶膠與丙烯酸酯單體反應(yīng)，制備出的納米二氧化硅/聚丙烯酸酯復(fù)合乳液具有附著力高、力學(xué)性能較優(yōu)的特點。然而到目前為止，采用水分散SiO2改性的水基聚丙烯酸酯乳液等材料，以及采用水分散納米SiO2改性的水基聚丙烯酸酯等制作包膜肥料的專利及文獻報道相對較少，如何研制出可很好應(yīng)用于水田的控制肥包膜劑以及相應(yīng)的控釋肥以適應(yīng)水稻在整個生長時期的肥料需求，從而有效促進水稻生長是目前亟需解決的問題。

本發(fā)明的包膜劑通過將水分散納米二氧化硅、羧甲基纖維素和改性木屑混合制備形成了穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使得包膜劑具有較好的疏水性以及力學(xué)性質(zhì)，同時其動態(tài)成膜性好，可有效的均勻包裹于肥料上，從而有效對肥料的釋放進行了控釋。同時，通過該包膜劑制備得到的控釋肥，不僅養(yǎng)分釋放時間得到了有效的延長控制，而且通過添加防治助劑使得控釋肥對農(nóng)作物的病害(尤其是對水稻的二化螟)具有好的防治效果，從而有效促進了農(nóng)作物的生長。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種控釋肥包膜劑，包括以下重量份的原料組分：水基聚丙烯酸脂乳液60?70份、水分散納米二氧化硅0.15?0.3份、羧甲基纖維素0.1?0.3份和改性木屑0.5?1份，其中，改性木屑包括第一改性木屑和第二改性木屑，且第一改性木屑和所述第二改性木屑的重量比為1:1.5?1.8。

一種控釋肥包膜劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)按重量份，稱取各個原料組分；

(2)將稱取好的水基聚丙烯酸脂乳液于磁力攪拌器下攪拌20?25min，且在攪拌期間依次緩慢加入所述水分散納米二氧化硅、所述羧甲基纖維素、所述改性木屑和去離子水，得混合物；

(3)采用10?15mA的電流對所述混合物進行3?5min的通電處理，然后震動處理5?10min，即得所述控釋肥包膜劑。

一種采用控釋肥包膜劑制備得到的控釋肥，包括以下重量百分比的原料組分：復(fù)合肥75?80％、防治助劑8?10％、控釋肥包膜劑補足100％。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

(1)本發(fā)明的包膜劑在水基聚丙烯酸脂乳液中添加水分散納米二氧化硅、羧甲基纖維素和改性木屑進行改性，大大提高了膜的機械性能以及動態(tài)成膜性，可有效的均勻包裹于肥料上，從而有效對肥料的釋放進行了控釋，能夠有效減少肥料顆粒養(yǎng)分的初期溶出率和累積釋放率，從而滿足了水稻的生長，尤其是苗期和分蘗期的生長。首先，水分散納米二氧化硅和水基聚丙烯酸酯乳液都為水分散系統(tǒng)，兩者可以更好的共混，形成均一的體系，可使得水基聚丙烯酸酯分子鏈之間增加了交聯(lián)，添加的羧甲基纖維素可增強水基聚丙烯酸脂乳液內(nèi)部交聯(lián)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；添加的改性木屑粒子不僅可增加水基聚丙烯酸脂乳液內(nèi)部形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)目，從而增加了膜的疏水性和機械性能，而且可與水基聚丙烯酸脂乳液形成鍵合，提高了包膜劑體系的穩(wěn)定性，使得膜的均一性增強。進一步的，在將水基聚丙烯酸脂乳液和羧甲基纖維素、水分散納米二氧化硅以及改性木屑攪拌混合后，在弱電流的輔助下，提升了原料的表面活動度，原本形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)微解形成跟更穩(wěn)定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而使得膜的性質(zhì)變得平衡穩(wěn)定。

(2)通過以氫氧化鉀為引發(fā)劑，使得木屑和環(huán)氧乙烷共聚交聯(lián)得到的第一改性木屑，表面活性高，融合性增強，有效提升了木屑與其余成分混合時的均一性；而第二改性木屑先通過半熱解形成半焦孔隙，然后再通過稀硝酸對木屑進行活化氧化，最終得到具有半焦孔隙結(jié)構(gòu)的活化木屑，其具有優(yōu)良的配伍性，從而有效增強了包膜劑的性能。此外，通過發(fā)明人實驗偶然發(fā)現(xiàn)，將第一改性木屑和第二改性木屑以1:1.5?1.8的重量比搭配所得到的包膜劑動態(tài)成膜性最佳且疏水性最好。

(3)以本發(fā)明的包膜劑制備得到的控釋肥料控釋效果好，可有效促進農(nóng)作物的生長，尤其是促進水稻的生長，并且，通過添加由甲維鹽、解淀粉芽孢桿菌和膨潤土制成的防治助劑可有效防治農(nóng)作物的病害，尤其是增加對水稻二化螟的防治作用。