CN102167649B - 一种东北粳稻专用控释肥及其制备与应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种东北粳稻专用控释肥及其制备与应用。原料质量份如下：保温组合物200～300份，腐植酸包膜尿素100～160份，硫加高分子聚合物包膜尿素160～220份，氯化钾复合肥250～320份，磷酸二铵110～150份，硫酸锌7～13份，硼酸3～7份；保温组合物由豆粕粉与玉米芯粉混合造粒而成。本发明粳稻专用控释肥适用在我国东北粳稻种植地区，能提高控释肥的利用效率，粳稻增产明显。

Description

一种东北粳稻专用控释肥及其制备与应用

技术领域

本发明涉及一种控释肥料，特别涉及一种适用于我国东北地区粳稻的专用控释肥料及其制备和应用，属于控释肥料生产技术领域。

背景技术

东北地区是我国重要的粳稻主产区，种植面积占全国粳稻面积的46％、产量占50％以上。由于近年国内粳米市场大米的价格持续走高，稻农种稻积极性空前高涨，水稻种植面积进一步扩大。据初步统计，东北稻区粳稻种植面积已超过335万公顷。成为我国优质大米的“水稻黄金带”。

与我国南方种植的籼稻相比，粳稻较适于高纬度或低纬度的高海拔种植，较耐寒、耐弱光，但不耐高温，所以我国东北地区一般种植粳稻。

与经济作物相比，水稻种植的经济效益相对较低，农民不愿意投入过多的劳力和时间，简化栽培技术是水稻种植的发展方向。控释肥采用水稻插秧前一次施入土壤，以后不再进行追肥，降低了农民的劳动强度和肥料损失，是水稻施肥的趋势。

控释肥在土壤中养分释放取决于两个基本条件，一是温度，二是水分。包膜控释肥的外层包膜上有大量的微孔，土壤中的水蒸汽通过微孔进入肥料颗粒内部，溶解肥料后再经过微孔释放出来。当肥料包膜设计确定后，微孔开放的大小主要受土壤温度的影响，温度高，开孔大，养分释放快。

与南方水稻种植地区相比，我国东北地区气温较低，同样的控释肥其养分释放较慢；同时，土壤养分也与南方有较大不同，有必要根据粳稻的养分吸收规律、以及东北地区的气温和土壤养分状况设计适宜的配方控释肥，以更好的将控释肥应用于粳稻施肥。

中国专利文件CN 100494123C(申请号200410088479.5)公开了一种水稻用缓/控释肥料生产方法，该发明的水稻用缓/控释肥料，是根据水稻各生育期对氮、磷、钾养分的需求特点，用系列胶结剂和包膜胶结剂制备不同时段释放养分的胶结型和包膜胶结型缓释肥料，通过“异粒变速”工艺，使肥料养分释放时段或释放速率与各种类型水稻各生育期需求养分规律基本一致，做到一次施肥可满足各种类型水稻全生育期对氮、磷、钾的养分需求。中国专利文件CN 100429191C(申请号200710113496.3)公开了一种水稻专用控释肥料及其制备方法，根据水稻的需肥规律，将5％和6％热塑性树脂包膜尿素、硫磺包膜尿素与氯化钾复合肥、氯化钾和硫酸锌进行精确复配，形成水稻专用配方控释肥。该控释肥不仅养分释放规律与水稻的营养吸收规律相吻合，而且降低了控释肥成本，采用该控释肥在水稻移栽前一次施肥，以后不再进行追肥，降低了农民的劳动强度和用工成本。

CN101870624A(申请号201010199575.2)涉及一种插秧育苗时一次施用的水稻专用控释肥及其制备方法，控释肥原料组成为：硫加高分子聚合物包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜复合肥、6％热塑与热固双层包膜尿素、腐植酸包膜复合肥和硫酸锌。该控释肥与种子直接接触不会对种子产生危害，可在插秧育苗时施于种子附近，可以大幅度减少肥料用量，提高肥料利用率高。

以上几种水稻专用控释肥料解决了控释肥的养分配比和释放符合水稻养分吸收的问题，做到了一次性施肥。但相对于我国东北地区的粳稻施肥以上技术也存在两方面不足，一是养分配比仅考虑了水稻吸收情况，而没有涉及我国东北地区土壤养分状况。二是肥料的养分释放是按通常的水稻生长温度设计的，这种肥料在温度较低的东北地区粳稻生长季节内释放不完全，造成水稻生长差，肥料利用率低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种养分配比适合我国东北地区的土壤养分状况、养分释放期和释放速率符合粳稻的吸肥规律专用控释肥。

本发明还提供上述专用控释肥制备方法和应用方法。

本发明的东北粳稻专用控释肥应用在我国东北粳稻种植地区，极大地提高了控释肥的利用效率，粳稻增产明显。

术语说明：

1、东北地区，指我国黑龙江省、辽宁省、吉林省全部及内蒙古自治区东北部。

2、粳稻，水稻的一个种类，较适于高纬度或低纬度的高海拔种植，较耐寒、耐弱光，但不耐高温。

本发明的技术方案如下：

东北粳稻专用控释肥，原料质量份如下：

保温组合物              200～300份，

腐植酸包膜尿素          100～160份，

硫加高分子聚合物包膜尿素160～220份，

氯化钾复合肥            250～320份，

磷酸二铵                110～150份，

硫酸锌                  7～13份，

硼酸                    3～7份。

所述保温组合物是由豆粕粉300～400份、玉米芯粉600～700份混合造粒而成；

所述腐植酸包膜尿素，是在颗粒尿素外喷淋一层粘结剂，再喷撒一层风干粉碎的风化煤，固化后重复上述过程，直至达到粘结剂占颗粒尿素质量的1％，风化煤占颗粒尿素质量的7％。优选的，所述粘结剂是环氧树脂与三乙烯四胺按1∶0.10-0.12的质量比混合制成。

腐植酸包膜尿素为市售产品，山东金正大生态工程股份有限公司有售，也可按专利文件CN100556866C(200810139610.4)公开的“一种腐植酸控释肥及其制备方法”制备，本发明引用该专利文件的全文作为现有技术。本发明以实施例1的制备方法作为优选方案。

所述硫加高分子聚合物包膜尿素是以颗粒尿素为核芯肥料，先喷涂内包层硫磺膜，再喷涂外包层高分子聚合物膜制得；其中，内包层硫磺膜材料占核芯肥料质量百分比是20％，高分子聚合物膜占核芯肥料的质量百分比是3％，优选的，高分子聚合物包膜剂是酚醛环氧树脂和三乙烯四胺以9∶1质量比的混合。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的制备方法”，本发明引用该专利文件的全文作为现有技术。其中，核芯肥料尿素优选大颗粒尿素，粒径2～3毫米。本发明以实施例1的制备方法作为优选方案。

硫加高分子聚合物包膜尿素可以市场购买，山东金正大生态工程股份有限公司有售。

所述氯化钾复合肥中，氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别是15wt％、15wt％、15wt％。

所述磷酸二铵、硫酸锌、硼酸，市售产品。

所述保温组合物，优选粒径2～4毫米；其中，所述豆粕粉是大豆提取豆油后得到的一种副产品经过物理粉碎制得，粒径小于60目；所述玉米芯粉是玉米芯直接物理粉碎制得，粒径小于60目。

根据本发明，优选的技术方案如下：

东北粳稻专用控释肥，原料质量份如下：

保温组合物                240～260份，

腐植酸包膜尿素            135～145份，

硫加高分子聚合物包膜尿素  175～185份，

氯化钾复合肥              290～310份，

磷酸二铵                  110～120份，

硫酸锌                    9～11份，

硼酸                      4.5～5.5份。

本发明东北粳稻专用控释肥的制备方法，步骤如下：

1、将豆粕粉、玉米芯粉按配方比例混合，按现有技术造粒，粒径2～4毫米，得保温组合物；

2、将上述保温组合物、腐植酸包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜尿素、氯化钾复合肥、磷酸二铵、硫酸锌、硼酸按配比一起放入搅拌机中搅拌5～10分钟，充分混匀即得。

然后将混合好的肥料进行计量、包装。

本发明东北粳稻专用控释肥的应用，该肥料主要适用于我国黑龙江省、辽宁省、吉林省或内蒙古东北部粳稻种植地区，在水稻播种或插秧前作基肥一次施入，每亩氮、磷、钾总养分用量20～30公斤。

本发明的优良效果如下：

1、养分配比适合我国东北地区粳稻高产需求

与我国南方种稻地区相比，东北粳稻区土壤以黑土、黑钙土为主，土壤碳酸钙含量高，水稻所需营养元素磷、锌等有效性较低，同时，由于这类土壤风化淋溶作用弱，营养元素钾含量较丰富。本发明东北粳稻专用控释肥料正是根据东北地区土壤养分特点精确配置而成，能够为粳稻生长提供更合理的养分供应。

2、提高控释肥肥效

与普通速效肥料不同，控释肥的养分释放期和释放速率与所处的环境温度有关，温度升高，养分释放速度加快。我国东北粳稻种植地区气温相对较低，普通水稻控释肥在这些地区养分释放慢，释放期延长，不仅肥料在水稻生长季节养分释放不完全，肥料利用率降低，还会影响水稻生长。本发明东北粳稻专用控释肥是根据东北地区的温度特点，选用适合的控释肥作为原料精确配置而成，使肥料的养分释放更符合粳稻的吸收，明显提高肥料利用效率。

3、缓解低温对水稻生长和肥料养分释放的影响

本发明粳稻专用控释肥含有保温组合物，在土壤中缓慢分解并释放出热量，能够缓解东北地区突然降温对水稻生长和肥料养分释放的影响，提高粳稻产量。

附图说明

图1是我国东北粳稻主产区土壤0～20厘米土壤养分图，横坐标是养分种类，纵坐标是养分含量(单位：mg/kg)。

图2是实施例2粳稻专用控释肥氮素释放与粳稻氮素吸收曲线图，粗线为控释肥氮素养分释放规律线，细线为粳稻的氮素养分吸收规律曲线，横坐标是粳稻播种后的时间，纵坐标是氮素养分数量(单位：kg/亩)。

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。

豆粕粉为山东省高密市新春油脂有限责任公司产品。所述氯化钾复合肥中氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别是15wt％、15wt％、15wt％。

实施例中所有的百分比均为质量百分比。实施例中没有明确限定的均按现有技术，如CN100556866C(200810139610.4)、CN1246265C(200410024050.X)提供的方法。

实施例1：

东北粳稻专用控释肥，原料成份如下：

保温组合物            300kg，

腐植酸包膜尿素            120kg，

硫加高分子聚合物包膜尿素  168kg，

氯化钾复合肥              250kg，

磷酸二铵                  150kg，

硫酸锌                    8kg，

硼酸                      4kg。

制备方法：

(1)取豆粕粉350kg，玉米芯粉650kg，混合均匀，圆盘造粒，粒径2～4毫米，得保温组合物。

(2)腐植酸包膜尿素的制备：

取环氧树脂1kg、三乙烯四胺0.1kg，混合均匀，配制成粘结剂备用。

取粒径2～3毫米的颗粒尿素100kg，在转鼓中预热至65℃-70℃，喷淋上述粘结剂0.33kg到转动的肥料颗粒上，再喷撒2.33kg风干粉碎的风化煤，固化后重复上述过程2次，得腐植酸包膜尿素。

(3)硫加高分子聚合物包膜尿素的制备：

将酚醛环氧树脂3kg和三乙烯四胺0.33kg混合，配制成高分子聚合物包膜剂。

称取粒径2～3毫米的颗粒尿素100kg，按现有技术先包一层硫磺，硫磺膜材料占核肥料质量的20％，再包一层上述高分子聚合物包膜剂，包膜剂占核肥料质量的3％，制得硫加高分子聚合物包膜尿素。

(4)取上述保温组合物，硫加高分子聚合物包膜尿素，腐植酸包膜尿素，氯化钾复合肥，磷酸二铵，硫酸锌，硼酸，按配比一起放入搅拌机中搅拌5分钟，充分混匀即得。然后将混合好的肥料送入计量、包装机进行计量、包装。

实施例2：东北粳稻专用控释肥，原料质量份如下：

保温组合物                250kg，

腐植酸包膜尿素            140kg，

硫加高分子聚合物包膜尿素  180kg，

氯化钾复合肥              300kg，

磷酸二铵                  115kg，

硫酸锌                    10kg，

硼酸                      5kg。

制备方法同实施例1。

实施例3：东北粳稻专用控释肥，原料质量份如下：

保温组合物            200kg，

腐植酸包膜尿素        160kg，

硫加高分子聚合物包膜尿素200kg，

氯化钾复合肥            280kg，

磷酸二铵                140kg，

硫酸锌                  13kg，

硼酸                    7kg。

制备方法同实施例1。

实施例4：东北粳稻专用控释肥，原料质量份如下：

保温组合物                280kg，

腐植酸包膜尿素            100kg，

硫加高分子聚合物包膜尿素  220kg，

氯化钾复合肥              270kg，

磷酸二铵                  120kg，

硫酸锌                    7kg，

硼酸                      3kg。

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％。

试验地点：辽宁省盘锦市，黑龙江省齐齐哈尔市。

试验时间：2010年5月至2010年9月。

供试水稻品种：辽宁省盘锦市用锦丰1号，黑龙江省齐齐哈尔市用龙粳14号。

实施例1-4和对比例肥料氮、磷、钾总养分用量相同，每亩24公斤。施肥方法是在水稻播种前施于土壤表面后翻耕。应用效果见表1。

表1.与对比例相比实施例1-4的施用效果

Claims (4)

1.东北粳稻专用控释肥，其特征在于原料质量份如下：

保温组合物                200～300份，

腐植酸包膜尿素            100～160份，

硫加高分子聚合物包膜尿素  160～220份，

氯化钾复合肥              250～320份，

磷酸二铵                  110～150份，

硫酸锌                    7～13份，

硼酸                      3～7份；

所述保温组合物是由豆粕粉300～400份、玉米芯粉600～700份混合造粒而成；

所述腐植酸包膜尿素，是在颗粒尿素外喷淋一层粘结剂，再喷撒一层风干粉碎的风化煤，固化后重复上述过程，直至达到粘结剂占颗粒尿素质量的1％，风化煤占颗粒尿素质量的7％；所述粘结剂是环氧树脂与三乙烯四胺按1∶0.10-0.12的质量比混合制成；

所述硫加高分子聚合物包膜尿素是以颗粒尿素为核芯肥料，先喷涂内包层硫磺膜，再喷涂外包层高分子聚合物膜制得；其中，内包层硫磺膜材料占核芯肥料质量百分比是20％，高分子聚合物膜占核芯肥料的质量百分比是3％；所述高分子聚合物包膜剂是酚醛环氧树脂和三乙烯四胺以9∶1质量比的混合；

所述氯化钾复合肥中，氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别是15wt％、15wt％、15wt％。

2.根据权利要求1东北粳稻专用控释肥，其特征在于原料质量份如下：

保温组合物                240～260份，

腐植酸包膜尿素            135～145份，

硫加高分子聚合物包膜尿素  175～185份，

氯化钾复合肥              290～310份，

磷酸二铵                  110～120份，

硫酸锌                    9～11份，

硼酸                      4.5～5.5份。

3.权利要求1或2所述的制备方法，步骤如下：

(1)将豆粕粉、玉米芯粉按比例混合，按现有技术造粒，粒径2～4毫米，得保温组合物；

(2)将所述保温组合物、腐植酸包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜尿素、氯化钾复合肥、磷酸二铵、硫酸锌、硼酸按配比一起放入搅拌机中搅拌5～10分钟，充分混匀即得。

4.权利要求1或2所述的东北粳稻专用控释肥的应用，该肥料用于我国黑龙江省、辽宁省、吉林省或内蒙古东北部粳稻种植地区，在水稻播种或插秧前作基肥一次施入，每亩用量40～60公斤。

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