CN101462911B

CN101462911B - 一种干旱半干旱地区玉米专用保水复合肥及其制备

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Publication number: CN101462911B
Application number: CN2007101591102A
Authority: CN
Inventors: 马强; 宇万太; 张璐; 周桦
Original assignee: Institute of Applied Ecology of CAS
Current assignee: Institute of Applied Ecology of CAS
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: CN101462911A

Abstract

一种干旱半干旱地区玉米专用保水复合肥，其特征在于：由保水剂与缓释肥料按重量比2～4∶8～20混合而成；以有效含量计，所述缓释肥料的重量组成为，N∶P∶K∶Zn＝1∶0.15～0.45∶0.27～0.47∶0.08～0.1；氢琨和/或双氰胺为肥料中N重量含量的2.0～3.0％；保水剂为一种混合型保水剂，按重量份数计，有机质100-200份、活性封面剂0.2-3份、丙烯酰胺150-200份、淀粉50-100份、凹凸棒土20-50份、珍珠岩20-40份、引发剂2-4份、交联剂0.5-1份。本发明保水缓释肥成本低廉，施用方便，可有效起到保水节肥、长效增产作用。

Description

一种干旱半干旱地区玉米专用保水复合肥及其制备

技术领域

本发明涉及一种干旱半干旱地区玉米专用保水复合肥，其含有多种肥料、保水剂、涂层等主要成分的保水抗旱复合肥。

背景技术

玉米是高产作物，在世界播种面积和总产量仅次于水稻和小麦，居第三位，玉米不仅是粮食作物，又是经济和饲料兼用的作物，是数百种有价值的工业品的重要原料，在国民经济中占极其重要的地位。玉米施肥技术包括基肥、种肥及追肥，追肥分为苗肥、穗肥和粒肥。施肥是玉米产量和品质的保证。但由于玉米价格较低，种植利润太小，施肥次数频繁，农户不愿投入过多劳力去施肥管理；加上玉米种植区多为干旱和半干旱地区，由于供水的影响，使普通玉米专用肥的肥料利用率很低，无法适应玉米生长。因此开发一种价格相对合理，肥料养分缓释性较好，具有保水功能的符合玉米生产的旱田耕作环境的专用控释肥料以适应玉米生产需要。而目前专用肥多以复混造粒为主，肥料养分利用率低，本身不能很好保水，不能很好的满足玉米生长的需要。

合理使用缓释肥料可大大提高肥料利用率、节省肥料、降低成本，实验表明，使用包膜肥料可提高氮肥利用率20％左右，提高磷肥利用率10％左右，提高钾肥利用率15％左右，粮食作物增产10％-20％。使用缓释长效肥料可以进行一次性施肥，节省劳动力。由于肥料利用率提高，肥料在土壤中的损失减少，也就减少了肥料的挥发和流失对大气和水源的污染，对环境保护起到一定的作用。此外，缓释肥料可与种苗一起施用，具有不烧苗，不伤根的优点。同时在缓释肥料中加入淀粉与纤维混合类保水剂，不但可以在很大程度上解决干旱半干旱地区玉米对水分的需求，配合缓释肥料肥效的发挥，而且由于本发明所采用的保水剂中含有一定量的有机质，因此可以改善土壤结构，增强土壤透水性和透气性，起到保水抗旱，提高肥效的作用。

发明内容

本发明目的在于提供一种采用新型保水剂与缓释肥料相结合的具有保水保肥双重效果的保水复合肥。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种干旱半干旱地区玉米专用保水复合肥，由保水剂与缓释肥料(4种纯量元素N、P、K、Zn总重)按重量比2～4∶8～20混合而成；其可施用在下辽河平原土壤上的玉米田中，在春天播种时做基肥一次施入。

以有效含量计，所述缓释肥料的重量组成为，N∶P∶K∶Zn＝1∶0.15～0.45∶0.27～0.47∶0.08～0.1；氢琨和/或双氰胺为肥料中N重量含量的2.0～3.0％；

所述缓释肥料中N选用的肥料为尿素或硫铵，P肥选用的肥料为重过磷酸钙，K肥选用的肥料为硫酸钾或氯化钾，Zn为硫酸锌；

所述保水剂为一种混合型保水剂，按重量份数计，有机质100-200份、活性封面剂0.2-3份、丙烯酰胺150-200份、淀粉50-100份、凹凸棒土20-50份、珍珠岩20-40份、引发剂2-4份、交联剂0.5-1份。

所述交联剂选自聚乙二醇二缩水甘油醚；引发剂为硫酸铵或过硫酸钾；淀粉为玉米淀粉或马铃薯淀粉；有机质为腐殖酸与有机物料经腐熟混合发酵、粉碎而成；活性封面剂为乳化机油；所述腐殖酸为草炭和/或褐煤；有机物料为木糠、花生饼和/或豆饼；所述珍珠岩为膨胀珍珠岩。

本发明保水剂选用廉价的可生物降解有机质、淀粉与丙烯酰胺、凹凸棒、膨胀珍珠岩作为主要原料，添加引发剂和交联剂，经共聚、交联、水解、洗涤、干燥、粉碎等过程后得到的低价高效的复合保水剂。

保水复合肥的具体制备过程如下：

由保水剂与缓释肥料(4种纯量元素N、P、K、Zn总重)按重量比2～4∶8～20混合而成；

保水剂重量组成为，有机质100-200份、活性封面剂0.2-3份、丙烯酰胺150-200份、淀粉50-100份、凹凸棒土20-50份、珍珠岩20-40份、引发剂2-4份、交联剂0.5-1份；

1)将淀粉加入水在50-100℃下糊化20分钟-1小时，然后加入经酸化粉碎后的凹凸棒土(过100目筛)、丙烯酰胺、膨胀珍珠岩、有机质、交联剂和引发剂，升温至40-90℃反应4-5小时；

2)然后向上述1)所得物料中加入碱液调pH＝7.5-9.5，升温至90-100℃进行水解反应1-3小时，反应产物经洗涤、干燥后粉碎；粉碎后的物料中加入缓释肥料，混匀；

3)而后向上述2)所得物料中喷浓度为7-9％的稀硫酸溶液作为粘结剂，粘结剂的加入量为保水剂与缓释肥料总重量的0.9-1.1％，而后在圆盘造粒机中进行造粒；造粒后将颗粒送入双悬臂混合机，一边开机旋转，一边喷洒雾状乳化机油；搅拌均匀后晾干，装袋。

凹凸棒土进行酸化处理过程采用常规方法进行，即采用硫酸或盐酸浸泡12-36小时；水解反应过程中，使用的碱为氢氧化钾或氢氧化钠。

本发明具有以下优点：

1.本发明肥料可改变传统玉米种植中施肥不均衡的现状，增加K肥的投入，既可以提高产量，也可以提高品质，同时还可以提高玉米的抗逆行，防止倒伏和低温冷害。

2.本发明采用生化抑制剂，即HQ(氢琨)为尿酶抑制剂，控制尿素的水解，DCD(双氰氨)为硝化抑制剂，控制硝化作用。尿素(目前我国应用的N肥绝大部分是尿素)施入土壤之后，在尿酶的作用下，首先水解成NH₄ ⁺，然后经过硝化作用转变成NO₃ ^-，短时间内土壤中积累大量NO₃ ^-，很容易被淋失和迁移，加入HQ和DCD后，土壤中的NO₃ ^-很难大量积累，而是缓慢地供给玉米生长。

3.本发明肥料中加入一定量的Zn肥，既有利于籽实的生长，又有利于品质的提高，同时影响植株体内生长素的合成，催化叶绿素的光化学反应，促进玉米的光呼吸作用。

4.本发明所选用的复合型保水剂在继承之前保水剂研究的优点同时，在保水剂中添加淀粉和经腐熟和粉碎后的有机物料与腐殖酸，与丙烯酰胺接枝共聚，同时添加其他成分形成一种淀粉、纤维素与丙烯酰胺聚合类树脂，同时保留了淀粉类与纤维素两类保水剂优点，还由于其中加入了相当的有机物料，可起到改良土壤结构的作用；加入了腐殖酸可在一定程度上起到脲酶抑制剂的作用，提高与保水剂共施的肥料N的利用效率。凹凸棒土中有多种微量元素，可供作物吸收。该复合保水剂在完全失效后，凹凸棒土还可增强土壤团粒结构，有效的防止土壤板结。由于吸水树脂具有超强的吸水吸湿能力，因此，保水剂无论在生产、运输还是储存，均有一定困难，如在保水剂成粒后在其表面包裹一层涂层材料，将会很好的解决保水剂的规模生产、运输和储存过程中吸湿问题。另外，本发明具有生态环保效应，所采用材料均为天然可降解材料，不致对农业生态环境造成威胁。

5.本发明保水缓释肥成本低廉，施用方便，可有效起到保水节肥、长效增产作用。可大幅降低肥料因挥发、淋溶所造成的流失，使有限的肥料和水分被植物充分吸收利用，达到水肥一体，改良土壤，促进生长，形成高产的目的。

具体实施方式

实施例1

1)将木糠1公斤、花生饼10公斤、褐煤3公斤、酵母0.005公斤，粉碎后加入1.5公斤左右的稀释的尿素溶液(尿素溶液重量浓度为10％)进行拌合，拌合常温堆放发酵二周(或采用发酵设备发酵的，发酵时问可缩短为24-72小时)，之后，晾晒三天制干(或用干燥机制干)，成为约10公斤左右的干品(有机质≥70％)，并进行二次粉碎，过100目筛。

将3公斤凹凸棒土用重量浓度10％盐酸浸泡24小时，120℃烘至恒重，粉碎后备用。

2)将8公斤玉米淀粉加蒸馏水，在95℃下糊化30分钟后，降温至40℃，剧烈搅拌下加入3公斤凹凸棒土、10公斤有机质、引发剂过硫酸钾0.3公斤、20公斤丙烯酰胺、0.07公斤交联剂聚乙二醇二缩水甘油醚、膨胀珍珠岩3公斤和100L水，升温至50-70℃保持3-5小时。然后升温至95℃，加入5M的氢氧化钠溶液20L，保持2小时，在70℃下烘至恒重，粉碎，过50目筛；

3)向上述2)所得物料中加入217公斤尿素(N≥46％)、146公斤重过磷酸钙(P₂O₅≥47％)、82公斤硫酸钾(K₂O≥60％)、硫酸锌25公斤和2.5公斤氢琨，混合，喷浓度为8％的稀硫酸溶液作为粘结剂，粘结剂的加入量为保水剂与缓释肥料总重量的1％，在圆盘造粒机中造粒。

4)造粒后将颗粒送入双悬臂混合机，一边开机旋转，一边喷洒雾状乳化机油，喷洒量为0.3公斤；搅拌均匀后晾干，装袋。

实施例2

1)将木糠10克、豆饼150克、褐煤35克、酵母0.07克，粉碎后加入20克总量浓度为10％的尿素溶液进行搅拌，拌后常温堆放两周(或采用发酵设备发酵的，发酵时问可缩短为24-48小时)，而后晾晒三天制干(或用干燥机制干)，成为约有140克左右的干品，进行二次粉碎，过100目筛。

将78克凹凸棒土用总量浓度为10％的盐酸浸泡24小时，120℃烘至恒重，粉碎后备用。

2)将150克玉米淀粉加入蒸馏水，在95℃下糊化30分钟后，降温至40℃，剧烈搅拌下加入78克凹凸棒土、140克有机质、引发剂硫酸铵6克、120克丙烯酰胺、2克交联剂聚乙二醇二缩水甘油醚、膨胀珍珠岩30克和1L水，升温至50-70℃保持3-5小时。然后升温至95℃，加入5M的氢氧化钠溶液0.4L，保持2小时，在70℃下烘至恒重，粉碎，过50目筛。

3)向上述2)所得物料中加入3公斤尿素(N≥46％)、2公斤重过磷酸钙(P₂O₅≥47％)、1.2公斤硫酸钾(K₂O≥60％)、硫酸锌0.35公斤和0.035公斤氢琨，混合，喷浓度为8％的稀硫酸溶液作为粘结剂，粘结剂的加入量为保水剂与缓释肥料总重量的1％，在圆盘造粒机中造粒。

4)造粒后将颗粒送入双悬臂混合机，一边开机旋转，一边喷洒雾状乳化机油，喷洒量为6克；搅拌均匀后晾干，装袋。

施用方法：将多功能农用保水复合肥与细土混合，均匀施入沟或穴内，浇水后用土将沟填实，每亩用量以300-400kg hm^-2为宜。

Claims

1.一种干旱半干旱地区玉米专用保水复合肥，其特征在于：由保水剂与缓释肥料按重量比2～4∶8～20混合而成；

以有效含量计，所述缓释肥料的重量组成为，N∶P∶K∶Zn＝1∶0.15～0.45∶0.27～0.47∶0.08～0.1；氢醌和/或双氰胺为肥料中N重量含量的2.0～3.0％；其中N选用的肥料为尿素或硫铵，P肥选用的肥料为重过磷酸钙，K肥选用的肥料为硫酸钾或氯化钾，Zn为硫酸锌；

所述保水复合肥保水剂方面特征在于：所述保水剂为一种混合型保水剂，按重量份数计，有机质100-200份、活性封面剂0.2-3份、丙烯酰胺150-200份、淀粉50-100份、凹凸棒土20-50份、珍珠岩20-40份、引发剂2-4份、交联剂0.5-1份；其中所述交联剂选自聚乙二醇二缩水甘油醚；引发剂为硫酸铵或过硫酸钾；淀粉为玉米淀粉或马铃薯淀粉；有机质为腐殖酸与有机物料经腐熟混合发酵、粉碎而成；活性封面剂为乳化机油；腐殖酸为草炭和/或褐煤；有机物料为木糠、花生饼和/或豆饼；珍珠岩为膨胀珍珠岩。

2.一种权利要求1所述保水复合肥的制备方法，其特征在于：

由保水剂与缓释肥料4种纯量元素N、P、K、Zn总重，按重量比2～4∶8～20混合而成；

以有效含量计，所述缓释肥料的重量组成为，N∶P∶K∶Zn＝1∶0.15～0.45∶0.27～0.47∶0.08～0.1；氢醌和/或双氰胺为肥料中N重量含量的2.0～3.0％；

1)将淀粉加入水在50-100℃下糊化20分钟-1小时，然后加入经酸化粉碎后过100目筛的凹凸棒土、丙烯酰胺、膨胀珍珠岩、有机质、交联剂和引发剂，升温至40-90℃反应4-5小时；

2)然后向上一步所得物料中加入碱液调PH＝7.5-9.5，升温至90-100℃进行水解反应1-3小时，反应产物经洗涤、干燥后粉碎；粉碎后的物料中加入缓释肥料，混匀；

3)而后向上一步所得物料中喷浓度为7-9％的稀硫酸溶液作为粘结剂，粘结剂的加入量为保水剂与缓释肥料总重量的0.9-1.1％，而后在圆盘造粒机中进行造粒；造粒后将颗粒送入双悬臂混合机，一边开机旋转，一边喷洒雾状乳化机油；搅拌均匀后晾干，装袋。