CN102180746B - 一种抗旱型马铃薯专用控释肥及其制备与应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗旱型马铃薯专用控释肥及其制备方法与应用。控释肥原料组成为：保水组合物270～350份，5％腐植酸包膜尿素60～120份，7％腐植酸包膜尿素120～160份，尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾280～350份，磷酸二铵120～160份，硫酸锌8～12份，所述保水组合物是由风化煤、玉米芯粉、羧甲基纤维素混合造粒而成；其余原料均可市购。将所述各原料按配比搅拌混匀即得。本发明专用控释肥用于我国西北干旱、半干旱地区马铃薯种植，养分配比适合该地区马铃薯高产需求、提高控释肥肥效、缓解土壤水分不足对马铃薯生长的影响。

Description

一种抗旱型马铃薯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西北干旱、半干旱地区的抗旱型马铃薯专用控释肥料及其制备和应用。

背景技术

我国甘肃、宁夏、陕西西北部和青海东部等地区气候凉爽、日照充足、昼夜温差大，特别适合马铃薯生产。据资料显示，2010年，该地区马铃薯种植面积稳定在1700万亩，平均亩产达1040公斤，总产量达1768万吨。马铃薯品质优良，单产提高潜力大。

马铃薯的产品是地下块根，它对营养元素特别是氮素的供给有其特殊要求。例如，氮肥用量不易过多，否则茎叶生长过旺，不利于块茎生长。但是氮素不足也会使茎叶生长缓慢，光合作用降低，造成减产。马铃薯对氮肥总的要求是用量合理且供应持久平稳。控释肥的养分释放平稳，是解决由于施肥导致的土壤养分供应巨大波动的有效方法。但是，控释肥在土壤中养分释放取决于两个基本条件，-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。当土壤中水分不足时，肥料养分的释放明显变慢，影响肥料的利用效率和马铃薯的生长发育。

上述地区水资源缺乏、降雨量不足和地面蒸发量过大，是限制该区马铃薯生产的主要因素，也是影响控释肥肥效的主要因素。再者，该地区土壤以黄土、黄棉土、黑垆土、栗钙土、沙土为主。这类土壤养分含量低，碳酸钙含量多，pH值高(一般8以上)，营养元素磷、锌等有效性降低。根据土壤水分、养分特点和马铃薯的养分吸收规律设计控释肥配方是提高该地区控释肥利用效率的关键。

CN100429190C(200710113494.4)公开了马铃薯专用控释肥及其制备方法。该发明根据马铃薯的需肥规律，将特定比例的5％和6％热塑性树脂包膜尿素、硫磺包膜尿素与硫酸钾复合肥、硫酸钾、磷酸二铵、氯化钾和硫酸锌进行精确复配制得，使该控释肥养分释放规律与马铃薯的营养吸收规律相吻合，降低肥料损失，提高肥料利用率，降低控释肥成本。但是，该专利文件只考虑了马铃薯的养分吸收状况，没有涉及不同地区的土壤养分状况对肥料利用效率的影响，也不具备保水功能，这种肥料在较干旱地区马铃薯生长季节可能养分释放不完全，肥料利用率低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种抗旱型马铃薯专用控释肥，该控释肥养分配比和养分释放适合我国西北干旱、半干旱地区的土壤养分状况、同时具有保水作用。

本发明还提供上述抗旱型马铃薯专用控释肥的制备方法和应用方法。

术语说明：

1、西北干旱、半干旱地区，指我国甘肃、宁夏、陕西北部、青海东部、新疆南部和内蒙西部地区，这些地区土壤水分蒸发量远远大于平均降水量，一般年降水量在500mm以下。

2、干旱土壤，是指降水量少，蒸发量远远大于降水量，年降水量在200mm以下，风沙多、云量少、日照强等气候条件下的土壤。

3、半干旱土壤，是指降水量较少，蒸发量大于降水量，年降水量200～500mm气候条件下的土壤。

本发明的技术方案如下：

抗旱型马铃薯专用控释肥，原料质量份如下：

保水组合物                           270～350份，

5％腐植酸包膜尿素                    60～120份，

7％腐植酸包膜尿素                    120～160份，

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾  280～350份，

磷酸二铵                             120～160份，

硫酸锌                               8～12份。

所述保水组合物是由风化煤300～400份、玉米芯粉600～700份、羧甲基纤维素15～25份混合造粒而成；优选粒径2～4毫米；其中优选的，所述风化煤过100目筛，所述玉米芯粉是玉米芯直接物理粉碎制得，粒径小于60目。

所述5％腐植酸包膜尿素、7％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，达到粘结剂占颗粒尿素质量的0.66％、风化煤占颗粒尿素质量的5％的为5％腐植酸包膜尿素，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％的为7％腐植酸包膜尿素；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。

5％腐植酸包膜尿素、7％腐植酸包膜尿素均为市售产品，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。

所述尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾，是以颗粒硝酸钾为核芯肥料，尿素底涂层占核芯肥料质量的5％，改性环氧树脂包膜层质量为核心肥料质量的4％。优选的，所述改性环氧树脂包膜层使用的包膜剂是按以下方法制备的：将环氧树脂E-44与聚氨酯PUR以9∶1质量比混合制成改性环氧树脂，再加入5～15wt％固化剂、10～25wt％稀释剂和1～2wt％膨润土混合制成。其中所述的固化剂、稀释剂按本领域常规选择，特别优选固化剂T-593、稀释剂苄基缩水甘油醚。

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾，山东金正大生态工程股份有限公司有售，也可按专利文件CN 1246264C(200410024049.7)“以喷涂尿素为底涂层的改性环氧树脂包膜控释肥料”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，

所述磷酸二铵、硫酸锌，市售产品。

根据本发明，优选的技术方案如下：

抗旱型马铃薯专用控释肥，原料质量份如下：

保水组合物                           280～320份，

5％腐植酸包膜尿素                    85～95份，

7％腐植酸包膜尿素                    145～155份，

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾  290～310份，

磷酸二铵                             145～155份，

硫酸锌                               9～11份。

本发明抗旱型马铃薯专用控释肥的制备方法，步骤如下：

(1)将风化煤、玉米芯粉、羧甲基纤维素按配方比例混合，按现有技术造粒，粒径2～4毫米，得保水组合物；

(2)将上述保水组合物、5％腐植酸包膜尿素、7％腐植酸包膜尿素、尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾、磷酸二铵、硫酸锌按配比一起放入搅拌机中搅拌5～8分钟，充分混匀即得。然后将混合好的肥料进行计量、包装。

本发明抗旱型马铃薯专用控释肥的应用，该肥料主要用于我国西北干旱、半干旱地区的马铃薯种植。特别是甘肃、宁夏、陕西西北部、青海东部、新疆南部、内蒙西部的干旱、半干旱地区的马铃薯种植。施肥方法是，在马铃薯播种或栽植前作基肥一次性施入栽植沟内，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、养分配比适合我国西北干旱半干旱地区马铃薯高产需求

与我国东北马铃薯主产区相比，西北干旱半干旱马铃薯产区土壤相对贫瘠，特别别是氮素供应不足；与我国南方土壤相比，西北地区土壤碳酸钙含量多，pH值较高，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。本发明马铃薯专用控释肥料正是根据我国西北干旱半干旱地区土壤养分特点精确配置而成，能够为马铃薯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土壤水分有关，土壤水分含量高，养分释放速度快。我国西北干旱半干旱地区降雨量少，灌溉条件差，土壤水分相对少，普通马铃薯控释肥在这些地区养分释放慢，释放期延长，不仅肥料在马铃薯生长季节养分释放不完全，肥料利用率降低，还会影响马铃薯产量。本发明马铃薯专用控释肥是根据本地区的水分特点，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马铃薯的吸收，明显提高肥料利用效率。

3、缓解土壤水分不足对马铃薯生长的影响

本发明马铃薯专用控释肥含有保水组合物，在降雨或灌溉时它能够贮存部分水分，在土壤水分缺乏时再释放出来，能够缓解土壤水分不足对马铃薯生长的影响，提高产量。

4、本发明的专用控释肥应用在我国西北干旱、半干旱地区，极大地提高了控释肥的利用效率，马铃薯增产明显。

附图说明

图1是我国甘肃、宁夏、陕西西北部和青海东部、新疆南部和内蒙西部干旱、半干旱地区马铃薯种植土壤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1马铃薯专用控释肥在上述地区马铃薯种植季节土壤中氮素释放与马铃薯氮素吸收曲线图，粗线为控释肥氮素养分释放规律线，细线为马铃薯的氮素养分吸收规律曲线，横坐标是马铃薯播种后的时间，纵坐标是氮素养分累积数量(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。

风化煤：山西省宁武县露天矿煤厂生产，有机质含量60.2wt％，其中90wt％以上是再生腐植酸。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)、CN1246264C(200410024049.7)提供的方法。

实施例1：

抗旱型马铃薯专用控释肥，原料成份如下：

保水组合物                           300kg，

5％腐植酸包膜尿素                    90kg，

7％腐植酸包膜尿素                    150kg，

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾  300kg，

磷酸二铵                             150kg，

硫酸锌                               10kg。

制备方法如下：

(1)取风化煤380kg，玉米芯粉600kg，羧甲基纤维素20kg，混合均匀，圆盘造粒，粒径2～4毫米，得保水组合物。

(2)5％腐植酸包膜尿素、7％腐植酸包膜尿素的制备：

取环氧树脂10kg、三乙烯四胺1.2kg，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两份。第1份在转鼓中预热至65℃～70℃，喷淋上述粘结剂0.33kg到转动的肥料颗粒上，再喷撒2.5kg风干粉碎的风化煤，固化后重复上述过程1次，得5％腐植酸包膜尿素。第2份在转鼓中预热至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7％腐植酸包膜尿素

(3)尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾的制备：

将环氧树脂E-44与聚氨酯PUR以9∶1质量比混合，制备成改性环氧树脂。取10kg改性环氧树脂、1kg固化剂T-593、1.5kg稀释剂苄基缩水甘油醚和0.15kg膨润土，混合，配制成改性环氧树脂包膜剂。

取直径2～3毫米的颗粒硝酸钾100kg作为核芯肥料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，尿素液占核芯肥料质量的5％。再按现有技术包一层上述制备的改性环氧树脂包膜剂，包膜剂占核芯肥料质量的4％。

(4)取上述保水组合物，5％腐植酸包膜尿素、7％腐植酸包膜尿素、尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾、磷酸二铵，硫酸锌，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：抗旱型马铃薯专用控释肥，原料成份如下：

保水组合物                           350kg，

5％腐植酸包膜尿素                    60kg，

7％腐植酸包膜尿素                    138kg，

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾  280kg，

磷酸二铵                             160kg，

硫酸锌                               12kg。

制备方法同实施例1。

实施例3：抗旱型马铃薯专用控释肥，原料成份如下：

保水组合物                           270kg，

5％腐植酸包膜尿素                    120kg，

7％腐植酸包膜尿素                    122kg，

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾  350kg，

磷酸二铵                             130kg，

硫酸锌                               8kg。

制备方法同实施例1。

实施例4：抗旱型马铃薯专用控释肥，原料成份如下：

保水组合物                           320kg，

5％腐植酸包膜尿素                    100kg，

7％腐植酸包膜尿素                    120kg，

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾  330kg，

磷酸二铵                             120kg，

硫酸锌                10kg。

制备方法同实施例1。

对比例：通用马铃薯专用控释肥，山东金正大生态工程股份有限公司，产品型号MLS 21-11-14。

试验地点：甘肃省定西市，宁夏自治区固原市。

试验时间：2010年5月至2010年9月。

供试马铃薯品种：甘肃省定西市用定薯1号，宁夏自治区固原市用宁薯4号。

实施例1-4和对比例肥料氮、磷、钾总养分用量相同，每亩25kg。施肥方法是，在马铃薯播种前作基肥一次性施入播种沟内。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 (1)

1.抗旱型马铃薯专用控释肥，其特征在于原料质量份如下：

保水组合物                           270～350份，

5%腐植酸包膜尿素                     60～120份，

7%腐植酸包膜尿素                     120～160份，

尿素底涂层4%改性环氧树脂包膜硝酸钾   280～350份,

磷酸二铵                             120～160份，

硫酸锌                               8～12份，

所述保水组合物是由风化煤300～400份、玉米芯粉600～700份、羧甲基纤维素15～25份混合造粒而成； 

所述5%腐植酸包膜尿素、7%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，达到粘结剂占颗粒尿素质量的0.66%、风化煤占颗粒尿素质量的5%的为5%腐植酸包膜尿素，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%的为7%腐植酸包膜尿素；所述粘结剂是环氧树脂与三乙烯四胺按1∶0.10-0.12质量比的混合；

所述尿素底涂层4%改性环氧树脂包膜硝酸钾,是以颗粒硝酸钾为核芯肥料，尿素底涂层占核芯肥料质量的5%，改性环氧树脂包膜层质量为核芯肥料质量的4%；所述改性环氧树脂包膜层使用的包膜剂是按以下方法制备的：将环氧树脂E-44与聚氨酯PUR 以9∶1质量比混合制备成改性环氧树脂，再加入5～15wt%固化剂、10～25wt%稀释剂和1～2wt%膨润土混合制成。

2、如权利要求1所述的抗旱型马铃薯专用控释肥，其特征在于原料质量份如下：

保水组合物                             280～320份，

5%腐植酸包膜尿素                       85～95份，

7%腐植酸包膜尿素                       145～155份，

尿素底涂层4%改性环氧树脂包膜硝酸钾    290～310份,

磷酸二铵                               145～155份，

硫酸锌                                 9～11份。

3、权利要求1或2所述的抗旱型马铃薯专用控释肥的制备方法，步骤如下：

（1）将风化煤、玉米芯粉、羧甲基纤维素按配方比例混合，按现有技术造粒，粒径2~4毫米，得保水组合物；

（2）将上述保水组合物、5%腐植酸包膜尿素、7%腐植酸包膜尿素、尿素底涂层4%改性环氧树脂包膜硝酸钾、磷酸二铵、硫酸锌按配比一起放入搅拌机中搅拌5～8分钟，充分混匀即得。

4、权利要求1或2所述的抗旱型马铃薯专用控释肥的应用，用于我国西北干旱、半干旱地区马铃薯种植；施肥方法是，在马铃薯播种或栽植前作基肥一次性施入栽植沟内，每亩氮、磷、钾总养分用量20～30公斤。

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