CN101830761B

CN101830761B - 叶菜类蔬菜无土栽培专用控释肥及其制备方法

Info

Publication number: CN101830761B
Application number: CN2010101450727A
Authority: CN
Inventors: 范玲超; 徐淑班; 徐恒军; 王敏; 李广涛
Original assignee: Shandong Kingenta Ecological Engineering Co Ltd
Current assignee: Kingenta Ecological Engineering Group Co Ltd
Priority date: 2010-04-13
Filing date: 2010-04-13
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2030-04-13
Also published as: CN101830761A

Abstract

本发明涉及一种叶菜类蔬菜无土栽培专用控释肥及其制备方法，原料组成为尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵，尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵，尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵，硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵，硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾，硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙，硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁。本发明的专用肥适于多种类型的叶菜类蔬菜无土栽培，肥料的养分是随着蔬菜的吸收缓慢释放的，不易积累，避免沉淀发生，施用方便，省工省力。

Description

叶菜类蔬菜无土栽培专用控释肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种叶菜类蔬菜专用控释肥，特别涉及一种适用于无土栽培的叶菜类蔬菜专用控释肥及其制备方法，属于无土栽培控释肥料生产技术领域。

背景技术

无土栽培又称营养液栽培或水培，是近几十年发展起来的一种作物栽培技术，世界上以荷兰、日本面积最大，技术最先进。上世纪80年代，我国开始了蔬菜无土栽培的试验研究。无土栽培蔬菜不仅能提高产品的产量和质量，而且不占耕地、节省肥水、简化工序，有利蔬菜生产的现代化和自动化。无土栽培还可以解决土壤的障碍、土传病害等问题。

无土栽培的核心技术是营养液的配制与管理。由于没有土壤提供营养，蔬菜需要的10多种营养元素都需配在营养液中。这些元素的性质不同，适应的营养夜环境也不同。例如，营养液pH值大于7时，铁、磷、钙、镁、铜、锌的溶解度降低，甚至产生沉淀而降低有效性，还会使植株发生铁、锰等元素缺乏症。由于水分蒸发和蔬菜对养分离子的吸收，营养液浓度和pH值会发生变化，应7～15天测试和调节一次。营养液中各种元素之间也相互作用，例如其中的某些成分往往会与其他物质反应而形成沉淀物，或者一种元素含量高时影响另一种元素的吸收。受生产者技术水平等因素的制约，营养液的管理常出现一些问题，在一定程度上限制了无土栽培的推广和应用。

控释肥特别是非水溶性材料包膜控释肥在水中的释放规律非常稳定。根据蔬菜的养分吸收特性设计一种控释肥，使其养分配比和养分释放符合叶菜类蔬菜各生长时期需要，避免不必要的元素在溶液中过多停留，则可解决营养元素的沉淀，相互影响等问题。中国发明专利CN 100448803C提供了一种硫磺、树脂包膜大白菜专用控释肥，也属于叶菜类蔬菜专用控释肥，但是它不适宜用作无土栽培，其原因之一是该控释肥料中的氮素以尿素为主，而蔬菜喜欢吸收硝态氮和铵态氮。在土壤中受土壤酶和微生物的作用，尿素能够转化成硝态氮和铵态氮，而在水中这种功能很弱甚至没有。其次，肥料中含有部分速效肥料，一次性施入栽培基质或水中，会使溶液中养分浓度过大，影响蔬菜生长。再者，上述肥料中各养分的配比不仅依据蔬菜本身的吸收，同时考虑了不同元素在土壤中的流失、固定等因素，所以肥料中各养分的配比也不适用无土栽培。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种适合于叶菜类蔬菜的无土栽培专用控释肥及其制备方法。本发明所述的专用控释肥是通过改性环氧树脂包膜控释肥与硫加改性环氧树脂包膜控释肥相互配合，使其养分配比和释放规律适合于无土栽培叶菜类蔬菜的生长。

术语说明：

本发明所述的无土栽培包括基质栽培或营养液栽培。

尿素底涂层改性环氧树脂包膜控释肥是在一种核肥料外先喷涂内包层尿素，内包层尿素占核肥料质量的4-5％，再喷涂外包层改性环氧树脂包膜剂制得的一种控释肥。参见CN1246264C(200410024049.7)“以喷涂尿素为底涂层的改性环氧树脂包膜控释肥料”。

硫加改性环氧树脂包膜控释肥是在一种核肥料外先喷涂内包层硫磺膜，再喷涂外包层改性环氧树脂包膜剂制得的一种控释肥。参见CN1246265C(200410024050.X)“以硫为底涂层的高分子聚合物包膜控释肥料”。

本发明的技术方案如下：

叶菜类蔬菜无土栽培专用控释肥，原料组成质量份如下：

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵 40～70份

尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵 40～70份

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵 30～60份

硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵 100～150份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾 380～430份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙 160～200份

硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁 100～140份。

上述原料中，尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵、尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵、尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵中内包层尿素占核肥料质量的4-5％，外包层改性环氧树脂包膜剂质量分别为核心肥料质量的4％、6％、4％。

上述3种尿素底涂层改性环氧树脂包膜肥山东金正大生态工程股份有限公司产售，也可按现有技术制备，例如，先将完全熔融的尿素液喷涂到核心肥料颗粒上作底层，尿素液占核心肥料的质量份为4-5％，再包一层改性环氧树脂包膜剂，改性环氧树脂包膜剂如CN1246264C(200410024049.7)中所述。

上述原料中，所述硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵、硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾、硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙和硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁中，内包层硫磺膜材料占核心肥料质量的20-25％，外包层改性环氧树脂膜材料占核心肥料质量的1-2％。

以上4种硫加改性环氧树脂包膜肥料山东金正大生态工程股份有限公司产售，也可按现有技术制备，例如，先将核心肥料颗粒预热，再将已熔融的液硫均匀的喷涂到核心肥料颗粒上，形成一层光滑致密的硫膜，硫磺包膜层质量为总质量的20％～25％，如CN1246265C(200410024050.X)中的第一步骤制备。再在硫磺包膜层外包上一层改性环氧树脂包膜剂，改性环氧树脂包膜剂占核心肥料质量的百分比是1～2％，改性环氧树脂包膜剂如CN1246264C(200410024049.7)中所述。

优选的，改性环氧树脂包膜剂是按以下方法制备的：将环氧树脂E-44和聚氨酯(PUR)以9∶1的质量比混合，制成改性环氧树脂。取改性环氧树脂1份、固化剂T-593 0.1份、稀释剂苄基缩水甘油醚0.03份、膨润土0.03份，混合，配制成改性环氧树脂包膜剂。

进一步优选的，叶菜类蔬菜无土栽培专用控释肥，原料组成质量份如下：

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵 48～52份

尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵 58～62份

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵 39～41份

硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵 105～115份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾 410～430份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙 175～185份

硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁 105～115份。

一种叶菜类蔬菜无土栽培专用控释肥的制备方法，按配方取尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵、尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵、尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵、硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵、硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾、硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙、硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁，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。

在以上制备方法中，各原料均通过市场购得，也可通过CN1246264C(200410024049.7)和CN1246265C(200410024050.X)提供的方法制备。

此外，本发明还提供以下原料的制备方法，步骤如下：

A、改性环氧树脂包膜肥原料的制备，其中用量均为质量份：

将环氧树脂E-44和聚氨酯PUR以9∶1的比例混合，制备成改性环氧树脂。取改性环氧树脂1份、固化剂T-5930.1份、稀释剂苄基缩水甘油醚0.03份、膨润土0.03份，混合，配制成改性环氧树脂包膜剂。

分别取直径2～3毫米的颗粒硝酸铵或硫酸铵加入到转鼓硫化床中，在50℃温度下，先将完全熔融的尿素液喷涂到肥料颗粒上，尿素液占核心肥料的质量份为4％-5％。再按现有技术包一层上述包膜剂。分别制得尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵、尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵和尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵。

B、硫加改性环氧树脂包膜肥原料的制备：

称取直径2～3毫米的颗粒磷酸二铵、硝酸钾、硝酸钙或硫酸镁，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百分比是20～25％，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1～2％。分别制得硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵、硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾、硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙和硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁。

本发明叶菜类蔬菜无土栽培专用控释肥应用：

本发明专用肥的施用量按叶菜类蔬菜目标产量确定，每生产100公斤产品，肥料用量2-3公斤。施用方法是，(1)营养液栽培时将本发明的专用肥直接放入水中；(2)基质栽培时将本发明专用肥均匀拌入栽培基质中。

本发明肥料配方主要含蔬菜所需的大、中量营养元素，应用本发明的肥料时，在蔬菜生长过程中还需要再补充微量元素，这是本领域的公知常识。常用的含微量元素的水溶液配方举例如下，但不限于此：

营养成分	硼酸	硫酸锰	硫酸铜	硫酸锌	钼酸铵	螯合铁肥
							浓度(mg/L)	2.5-3.0	2.0-2.5	0.05-0.1	0.2-0.3	0.015-0.025	20-25

上述硼酸、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、钼酸铵为化学试剂级，市售产品。螯合铁肥是荷兰阿克苏诺贝尔公司产品，商品型号“瑞恩2号”，是一种螯合微量元素肥料。微量元素按常规方法配成溶液按本领域常规技术施用。

本发明的优良效果如下：

1.适应范围广

本发明肥料采用尿素底涂层改性环氧树脂包膜肥和硫加改性环氧树脂包膜肥这两大类包膜控释肥原料，这两类膜材料既具有良好的控释性能，又有很好的弹性和韧性，适合于多种类型的叶菜类蔬菜无土栽培，如水培、砂培和其他各种基质栽培。

2.避免营养液中发生沉淀

受溶度积的影响，多种营养成分处在同一水溶液中会形成难溶性化合物沉淀，如硫酸钙、磷酸钙、磷酸铁等。因此现有的以速效肥料配制的无土栽培营养液必须把营养液的pH值尽量调低，且在生长过程中也要不断的调整，这不仅增加工作量，还会不适宜某些作物的最佳生长环境。本发明肥料的养分离子是随者蔬菜的吸收缓慢释放的，不易积累，沉淀难以发生。

3.施用方便，省工省力

本发明肥料按量直接放入水中或混在栽培基质中即可，避免了营养液的配制、调节、生长期间的调整等一系列烦琐的工作，省工省力，节约成本，提高经济效益。

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。实施例中的原料环氧树脂E-44(济南昌华树脂化工有限公司)、聚氨酯(烟台万华聚氨酯股份有限公司)、固化剂T-593(大连市五金化工有限公司)等，均由市场购得。

实施例1：叶菜类蔬菜无土栽培专用控释肥，原料组成质量份如下：

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵 50份

尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵 60份

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵 40份

硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵 110份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾 420份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙 180份

硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁 120份。

叶菜类蔬菜无土栽培专用控释肥的制备：

A、将环氧树脂E-44和聚氨酯(PUR)以9∶1的比例混合，制备成改性环氧树脂。取改性环氧树脂1份、固化剂T-5930.1份、稀释剂苄基缩水甘油醚0.03份、膨润土0.03份，混合，配制成改性环氧树脂包膜剂。

取直径2～3毫米的颗粒硝酸铵两份各300公斤、硫酸铵300公斤分别加入到转鼓硫化床中，在50℃温度下，分别将完全熔融的尿素液13.5公斤喷涂到肥料颗粒上，按现有技术再均匀喷涂上述改性环氧树脂包膜剂12公斤、18公斤、12公斤。制得尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵、尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵和尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵。

B、取直径2～3毫米的颗粒肥料：磷酸二铵500公斤、硝酸钾500公斤、硝酸钙500公斤、硫酸镁500公斤，分别进行包膜，先包一层硫磺，膜材料占肥料重量的百分比是22％，再包一层A中的包膜剂，膜材料占肥料重量的百分比是1.5％。制得硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵、硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾、硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙和硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁。

C、按配方份数取尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵、尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵、尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵、硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵、硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾、硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙、硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁。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：叶菜类蔬菜无土栽培专用控释肥，原料组成质量份如下：

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵 40份

尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵 70份

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵 50份

硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵 150份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾 380份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙 190份

硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁 110份。

制备方法同实施例1。

实施例3：叶菜类蔬菜无土栽培专用控释肥，原料组成质量份如下：

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵 60份

尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵 50份

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵 30份

硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵 130份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾 400份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙 200份

硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁 100份。

制备方法同实施例1。

实施例4：叶菜类蔬菜无土栽培专用控释肥，原料组成质量份如下：

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵 70份

尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵 40份

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵 60份

硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵 120份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾 390份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙 170份

硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁 130份。

制备方法同实施例1。

对比例：

叶菜类蔬菜普通配方：(NH₄)₂SO₄ 237mg/L，MgSO₄·7H₂O 537mg/L，Ca(NO₃)₂·4H₂O1260mg/L，K₂SO₄ 250mg/L，KH₂PO₄ 350mg/L，EDTA-Fe 25mg/L。

以上实施例1～4和对比例的应用效果如下：

试验地点：山东省临沂市，山东金正大生态工程股份有限公司试验农场。

试验时间：2009年。

试验作物：生菜，品种为香油麦菜

芹菜，品种为夏芹。

采用盆栽试验，每种蔬菜都施用实施例1-4的4种肥料，并以对比例肥料为对照。每个处理设置8盆重复，石英砂作为栽培基质。实施例和对比例肥料总用量相同，实施例在装盆时一次性均匀混入石英砂中，对比例配成营养液在蔬菜生长过程中多次施用。微量元素养分对比例和实施例统一按通用性配方配成溶液施用。应用效果见表1。

表1

Claims

1.叶菜类蔬菜无土栽培专用控释肥，其特征在于原料组成质量份如下：

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵40～70份

尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵40～70份

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵30～60份

硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵100～150份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾380～430份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙160～200份

硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁100～140份；

上述的尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵、尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵、尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵中内包层尿素占核肥料质量的4-5％，外包层改性环氧树脂包膜剂质量分别为核心肥料质量的4％、6％、4％；

上述的硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵、硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾、硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙和硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁中，内包层硫磺膜材料占核心肥料质量的20-25％，外包层改性环氧树脂膜材料占核心肥料质量的1-2％。

2.如权利要求1所述的叶菜类蔬菜无土栽培专用控释肥，其特征在于原料组成质量份如下：

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸铵48～52份

尿素底涂层6％改性环氧树脂包膜硝酸铵58～62份

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硫酸铵39～41份

硫加改性环氧树脂包膜磷酸二铵105～115份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钾410～430份

硫加改性环氧树脂包膜硝酸钙175～185份

硫加改性环氧树脂包膜硫酸镁105～115份。