CN101823923B

CN101823923B - 种子友好型玉米专用控释肥

Info

Publication number: CN101823923B
Application number: CN2010101594511A
Authority: CN
Inventors: 高义武; 陈德清; 范玲超; 李广涛; 张强
Original assignee: Shandong Kingenta Ecological Engineering Co Ltd
Current assignee: Kingenta Ecological Engineering Group Co Ltd
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2030-04-29
Also published as: CN101823923A

Abstract

本发明涉及一种种子友好型玉米专用控释肥，原料组份为：硫加高分子聚合物包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜氯化钾、4.5％热塑加热固双层包膜尿素、5.0％热塑加热固双层包膜尿素、磷酸二铵、颗粒氯化钾和硫酸锌。本发明玉米专用控释肥养分释放与玉米养分吸收相吻合，适合于机械施肥、施用方便、省工省力，肥料距离根系近，利用率高。

Description

种子友好型玉米专用控释肥

技术领域

本发明涉及一种玉米专用控释肥，特别涉及一种与播种同时进行、适用于机械施肥、营养释放与玉米养分吸收同步且对种子友好的玉米专用控释肥，属于控释肥料生产技术领域。

背景技术

玉米产量高，养分需要量大，施肥是增加产量的重要措施。由于速效肥料溶解速度快，施入土壤后如遇大雨或灌溉，会有大量养分随土壤水淋洗至地下，不仅造成肥料损失，且浪费资源，污染环境。最好的解决方法是少量、多次施肥，但这又增加了劳动成本和农民负担。

中国专利文件CN1587233(申请号200410050219.9)公开了一种玉米抗旱保水型包膜控释肥料，其包膜层组分为：聚乙烯醇、普通玉米淀粉、丙烯酸树脂吸水剂、沸石、氮肥控释粉剂、硫酸锌粉体和水。这种控释肥的水溶性包膜材料在多雨的条件下难以保证其控释性能。CN 1990433(200510136750.2)公开了一种掺混型一次深施玉米专用肥，它由腐殖酸、双氰胺、氰醌、磷酸一铵、氯化钾、过磷酸钙、多元微肥、膨润土进行复混肥造粒后再加入大粒氯化钾、磷酸二铵、大粒尿素。CN101045655(200710065228.9)公开了一种东北玉米专用肥料及其制备方法，该肥料的配方为氮肥24-26份，磷肥14-16份和钾肥8-11份，其中氮肥是由普通尿素、50-70天释放期的控释尿素、70-100天释放期的控释尿素按12∶4∶的组成。上述两种肥料均具有养分缓慢释放作用，能够做到在玉米全生育期一次性施肥。但由于含有较多的速效性尿素，若施于种子附近，则可能引起烧种现象。中国专利CN 100429186C(ZL 200710114213.7)公开了一种玉米专用控释肥及其制备方法，利用硫磺、树脂包膜材料生产的系列控释肥通过复配生产玉米专用控释肥的方法。硫磺包膜材料在空气中易被氧化变脆，在养分释放过程中会发生膜壳的破裂，导致膜内养分的突然释放，如果与种子或根系接触，也易造成烧种或烧根现象。目前我国缓控释肥生产标准规定，缓控释养分的释放时间以在25℃静水中浸提开始至达到80％的养分累积释放率所需的时间来表示。这种表示方法对规范缓控释肥生产具有重要意义，但是，作物生长的环境是土壤，其温度和水分有较大变化，且温度和水分是影响控释肥养分释放的两个主要因素。因此，以缓控释肥生产标准规定的控释期和玉米生长期确定控释肥的施用会与生产实际有较大差距。

中国发明专利CN1246265C公开了一种以硫为底涂层的高分子聚合物包膜控释肥料(200410024050.X)，这种控释肥不仅具有较强的抗冲击性、耐磨性，而且有较高的致密性，能够很好的防止硫磺膜的氧化和脱落。中国发明专利CN 100567222C公开了一种回收热塑性树脂与热固性树脂多层复合包膜控释肥料的生产方法，实现了包膜材料韧性与弹性的完美结合，解决了肥料的控释性能和养分释放受生产环境影响而剧烈波动的问题。但是这两项专利的技术方案生产的是通用型缓控释肥，针对玉米的生长规律对养分的特别需求还有一定差距。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种对种子友好的玉米专用控释肥及其制备方法，利用以硫为底涂层的高分子聚合物包膜控释肥料与回收废旧热塑性树脂和热固性树脂双层包膜控释肥进行复配，制得的玉米专用控释肥适用于利用播种机、在玉米播种时一次性机械施用，且营养释放与玉米的养分吸收同步。

本发明的技术方案如下：

种子友好型玉米专用控释肥，原料组份质量份如下：

硫加高分子聚合物包膜尿素 35～45

硫加高分子聚合物包膜氯化钾 9～14份

4.5％热塑加热固双层包膜尿素 10～15份

5.0％热塑加热固双层包膜尿素 10～15份

磷酸二铵 13～17份

颗粒氯化钾 4～8份

硫酸锌 2～5份。

所述的硫加高分子聚合物包膜尿素和硫加高分子聚合物包膜氯化钾分别是以颗粒尿素、颗粒氯化钾为核芯肥料，先喷涂内包层硫磺膜，再喷涂外包层高分子聚合物膜制得的控释尿素肥和控释氯化钾肥。其中，硫磺膜材料占核芯肥料质量百分比是18～22％，高分子聚合物膜材料占核芯肥料的质量百分比是1.5～2.5％。制备方法参见CN1246265C(200410024050.X)“以硫为底涂层的高分子聚合物包膜控释肥料”。

所述的热塑加热固双层包膜尿素是以颗粒尿素为核芯肥料，先喷涂内包层热塑性树脂膜，再喷涂外包层热固性树脂膜制得的控释尿素肥，其中，所述4.5％热塑加热固双层包膜尿素中，内层膜材料占核芯肥料质量百分比为3.0％、外层膜材料占核芯肥料质量百分比是1.5％；所述5.0％热塑加热固双层包膜尿素中，内层膜材料占核芯肥料质量百分比为3.5％、外层膜材料占核芯肥料质量百分比是1.5％；制备方法参见CN100567222C(200710114124.2)“回收热塑性树脂与热固性树脂多层复合包膜控释肥料的生产方法”。原料名称中的百分数为双层膜材料总量占核芯肥料质量的百分比。

所述的颗粒氯化钾中K₂O含量为58-62wt％，粒径2-4毫米，市售产品。

所述的磷酸二铵、硫酸锌均为市售产品。

进一步优选的，种子友好型玉米专用控释肥，原料组份质量份如下：

硫加高分子聚合物包膜尿素 36～40份

硫加高分子聚合物包膜氯化钾 10～12份

4.5％热塑加热固双层包膜尿素 11～13份

5.0％热塑加热固双层包膜尿素 12～14份

磷酸二铵 14～16份

颗粒氯化钾 6～8份

硫酸锌 3.5～4.5份。

本发明的玉米专用控释肥的制备方法，按配方取硫加高分子聚合物包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜氯化钾、4.5％热塑加热固双层包膜尿素、5.0％热塑加热固双层包膜尿素、磷酸二铵、颗粒氯化钾和硫酸锌，将所有原料放入搅拌机中搅拌5～10分钟，充分混匀，将混合好的肥料送入计量、包装机进行计量、包装。

所用原料硫加高分子聚合物包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜氯化钾、4.5％热塑加热固双层包膜尿素、5.0％热塑加热固双层包膜尿素，分别按CN1246265C(200410024050.X)、CN100567222C(200710114124.2)的方法制备。

本发明在此列出以下原料的制备方法，是可供选择的方案，并不仅限于此，其中各组分用量均为质量份：

(1)硫加高分子聚合物包膜尿素和硫加高分子聚合物包膜氯化钾的制备：

A、将酚醛环氧树脂和三乙烯四胺以9∶1的比例混合，配制成高分子聚合物包膜剂A。

B、称取直径2～4毫米的颗粒尿素、直径2～4毫米颗粒氯化钾各100份，分别按现有技术先包一层硫磺，硫磺膜材料占核肥料质量的18～22％，再包一层上述A中的包膜剂，包膜剂A占核肥料质量的1.5～2.5％。分别制得硫加高分子聚合物包膜尿素和包膜氯化钾。

(2)热塑加热固双层包膜尿素的制备：

a、将0.7份回收聚乙烯树脂溶于10份乙酸正丁酯和乙酸戊酯比例为5∶1混合溶剂中，加入轻质碳酸钙、马铃薯淀粉和橡胶粉1∶1∶1共0.15份，配制成热塑性树脂内层膜包膜剂。

b、将环氧树脂E-44和聚氨酯PUR的混合液(E-44/PUR＝95/5)4份、三乙烯四胺1.5份、磷酸三丁酯2份混合，配制成热固性树脂外层膜包膜剂。

c、称取直径2-4毫米的大颗粒尿素100份2次，按现有技术先包一层上述a制得的内层膜包膜剂，内层膜材料占核芯肥料质量的百分比分别为3.0％、3.5％。再包一层上述b制得的外层膜包膜剂，外层膜材料占核芯肥料质量的百分比均是1.5％。两层膜材料总量分别占核芯肥料质量的4.5％、5.0％，即得4.5％热塑加热固双层包膜尿素，5.0％热塑加热固双层包膜尿素。

本发明玉米专用控释肥是根据玉米对养分的需求规律和不同包膜厚度的控释肥在土壤中的养分释放情况制定的配方。

本发明玉米专用控释肥应用，施肥方法是利用播种、施肥一体化机械完成。肥料施用位置在种子一侧，或在种子下方。优选的在种子下方2-3厘米。

本发明玉米专用控释肥用量，选用下列之一：

i.每亩30公斤-50公斤为宜。

ii.当地农民施用普通化肥的量作参照，按普通化肥用量的50％-60％施用。

本发明的优良效果如下：

1.适合于机械施肥

本发明控释肥料为硫加高分子聚合物包膜控释肥和回收热塑性树脂与热固性树脂热塑加热固双层包膜控释肥配合而成，发挥了不同包膜材料的优点，实现了韧性与弹性的完美结合，外观性状好，不易破损，特别适合于机械施肥。

2.控释肥养分释放与玉米养分吸收相吻合

本发明专用控释肥是根据不同包膜材料和包膜厚度的控释肥原料在土壤中的养分释放规律和玉米对养分的吸收需要相结合配制而成，它较常用的、以25℃静态水中养分释放期确定的控释肥更贴近玉米生长的田间实际情况，因此，控释肥的养分释放与玉米的养分吸收更吻合。

3.肥料距离根系近，利用率高

本专用控释肥的包膜材料均为非水溶性物质，在玉米正常生长的土壤水分条件下，不会因为土壤水分的变化而改变养分释放性能，与种子直接接触也不会对种子产生危害，因此可以施在种子附近，既不会对种子造成伤害，又利于根系吸收，极大地提高了肥料利用率。据研究，与普通常规施肥比较，可提高肥料利用率1倍左右。

4.施用方便，省工省力

本专用控释肥能够利用机械与玉米播种一次性完成，避免了人工施用肥料，极大的降低了农民的劳动强度，节约了用工成本，提高了经济效益。

附图说明

图1是实施例3种子友好型玉米专用控释肥养分释放规律与玉米的营养吸收规律曲线图，粗线为控释肥氮、磷、钾总养分释放规律线，细线为玉米的氮、磷、钾总养分吸收规律曲线，横坐标是玉米播种后的时间，纵坐标是氮、磷、钾总养分数量。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

种子友好型玉米专用控释肥，原料组份质量份如下：

硫加高分子聚合物包膜尿素 45份

硫加高分子聚合物包膜氯化钾 9份

4.5％热塑加热固双层包膜尿素 10份

5.0％热塑加热固双层包膜尿素 15份

磷酸二铵 13份

颗粒氯化钾 5份

硫酸锌 3份。

制备方法：

(1)硫加高分子聚合物包膜尿素和包膜氯化钾：

A、取酚醛环氧树脂9公斤、三乙烯四胺1公斤，混合均匀，配制成高分子聚合物包膜剂A。

B、分别取直径2～4毫米的颗粒尿素100公斤、颗粒氯化钾100公斤，按现有技术先包一层硫磺，硫磺膜材料占核肥料质量的百分比是20％，再包一层上述A中的包膜剂，膜材料占核肥料质量的百分比是2％。分别制得硫加高分子聚合物包膜尿素和包膜氯化钾。

(2)热塑加热固双层包膜尿素：

a、将0.7公斤回收聚乙烯树脂溶于10公斤乙酸正丁酯和乙酸戊酯比例为5∶1混合溶剂中，加入轻质碳酸钙、马铃薯淀粉和橡胶粉1∶1∶1共0.15公斤，配制成热塑性树脂内层膜包膜剂。

b、将环氧树脂E-44和聚氨酯PUR的混合液(E-44/PUR＝95/5)4公斤、三乙烯四胺1.5公斤、磷酸三丁酯2公斤混合，配制成热固性树脂外层膜包膜剂。

c、分别取直径2-4毫米的大颗粒尿素100公斤2份，分别按现有技术先包一层上述a.制得的内层膜包膜剂，内层膜材料占肥料质量的百分比分别为3.0％、3.5％；再分别包一层上述b.制得的外层膜包膜剂，外层膜材料占核芯肥料质量的百分比均是1.5％。两层膜材料总量占核芯肥料重量的4.5％、5.0％，即得4.5％热塑加热固双层包膜尿素，5.0％热塑加热固双层包膜尿素。

(3)按配方取硫加高分子聚合物包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜氯化钾、4.5％热塑加热固双层包膜尿素、5.0％热塑加热固双层包膜尿素、磷酸二铵、颗粒氯化钾和硫酸锌。将所有原料放入搅拌机中搅拌5～10分钟，充分混匀，将混合好的肥料送入计量、包装机进行计量、包装。

实施例2：种子友好型玉米专用控释肥，原料组份质量份如下：

硫加高分子聚合物包膜尿素 35份

硫加高分子聚合物包膜氯化钾 13份

4.5％热塑加热固双层包膜尿素 15份

5.0％热塑加热固双层包膜尿素 10份

磷酸二铵 17份

颗粒氯化钾 8份

硫酸锌 2份。

原料制备方法同实施例1。

实施例3：种子友好型玉米专用控释肥，原料组份质量份如下：

硫加高分子聚合物包膜尿素 38份

硫加高分子聚合物包膜氯化钾 11份

4.5％热塑加热固双层包膜尿素 12份

5.0％热塑加热固双层包膜尿素 13份

磷酸二铵 15份

颗粒氯化钾 7份

硫酸锌 4份。

原料制备方法同实施例1。

实施例4：种子友好型玉米专用控释肥，原料组份质量份如下：

硫加高分子聚合物包膜尿素 41份

硫加高分子聚合物包膜氯化钾 14份

4.5％热塑加热固双层包膜尿素 13份

5.0％热塑加热固双层包膜尿素 11份

磷酸二铵 14份

颗粒氯化钾 4份

硫酸锌 3份。

原料制备方法同实施例1。

对比例：

普通氯化钾复合肥，其中氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别为15wt％、15wt％、15wt％，尿素，含氮量46wt％。

以上实施例1～4和对比例的应用效果如下：

试验地点：黑龙江庆安县、辽宁沈阳东陵区、河南驻马店、山东桓台县。

试验时间：2008年和2009年连续两年。

供试玉米品种：黑龙江、辽宁试验地的玉米品种为农大108；河南驻马店试验地的玉米品种是郑单958；山东桓台县试验地的玉米品种为莱农14。

每个试验点都施用实施例1-4的4种肥料，并以对比例肥料为对照。实施例肥料用量是对比例的60％。对比例肥料用量按当地农民习惯用量确定，其施肥方法为农民习惯方法，即氯化钾复合肥在播种时施于播种沟内，尿素在玉米大喇叭口期追施。实施例中全部控释专用肥是在玉米播种时施于播种沟内。应用效果平均结果见表1。

表1.与对比例相比实施例1-4的效果

	肥料利用率提高(％)	节省劳动成本(元/亩)	增产效率(％)	1米土体减少硝态氮残留(％)
					实施例1	90.1	40	6.5	85.9
实施例2	86.7	40	5.1	74.2
					实施例3	92.5	40	8.2	84.6
实施例4	84.3	40	4.9	75.3

Claims

1.种子友好型玉米专用控释肥，其特征在于原料组份质量份如下：

硫加高分子聚合物包膜尿素 35～45

硫加高分子聚合物包膜氯化钾 9～14份

4.5％热塑加热固双层包膜尿素 10～15份

5.0％热塑加热固双层包膜尿素 10～15份

磷酸二铵 13～17份

颗粒氯化钾 4～8份

硫酸锌 2～5份；

所述的硫加高分子聚合物包膜尿素和硫加高分子聚合物包膜氯化钾分别是以颗粒尿素、颗粒氯化钾为核芯肥料，先喷涂内包层硫磺膜，再喷涂外包层高分子聚合物膜制得的控释尿素肥和控释氯化钾肥；其中，硫磺膜材料占核芯肥料质量百分比是18～22％，高分子聚合物膜材料占核芯肥料的质量百分比是1.5～2.5％；将酚醛环氧树脂和三乙烯四胺以9∶1的比例混合，配制成高分子聚合物包膜剂；

所述的热塑加热固双层包膜尿素是以颗粒尿素为核芯肥料，先喷涂内包层热塑性树脂膜，再喷涂外包层热固性树脂膜制得的控释尿素肥，其中，所述4.5％热塑加热固双层包膜尿素中，内层膜材料占核芯肥料质量百分比为3.0％、外层膜材料占核芯肥料质量百分比是1.5％；所述5.0％热塑加热固双层包膜尿素中，内层膜材料占核芯肥料质量百分比为3.5％、外层膜材料占核芯肥料质量百分比是1.5％；原料名称中的百分数为双层膜材料总量占核芯肥料质量的百分比；其中，

a、将0.7份回收聚乙烯树脂溶于10份乙酸正丁酯和乙酸戊酯比例为5∶1混合溶剂中，加入轻质碳酸钙、马铃薯淀粉和橡胶粉1∶1∶1共0.15份，配制成热塑性树脂内层膜包膜剂；

b、将环氧树脂E-44和聚氨酯PUR比例为95∶5的混合液4份、三乙烯四胺1.5份、磷酸三丁酯2份混合，配制成热固性树脂外层膜包膜剂。

2.如权利要求1所述的种子友好型玉米专用控释肥，其特征在于原料组份质量份如下：

硫加高分子聚合物包膜尿素 36～40份

硫加高分子聚合物包膜氯化钾 10～12份

4.5％热塑加热固双层包膜尿素 11～13份

5.0％热塑加热固双层包膜尿素 12～14份

磷酸二铵 14～16份

颗粒氯化钾 6～8份

硫酸锌 3.5～4.5份。

3.权利要求1或2所述的种子友好型玉米专用控释肥的应用，施肥方法是利用播种、施肥一体化机械完成，肥料施用位置在种子一侧或在种子下方。

4.如权利要求3所述的种子友好型玉米专用控释肥的应用，其特征在于肥料施用位置在种子下方2-3厘米。

5.如权利要求3所述的种子友好型玉米专用控释肥的应用，其特征在于肥料施用量每亩30公斤-50公斤。