CN102285846B

CN102285846B - 中药材桔梗专用控释肥及其制备和应用

Info

Publication number: CN102285846B
Application number: CN201110153806A
Authority: CN
Inventors: 李广涛; 郇恒星; 孙涛; 化百南
Original assignee: Shandong Kingenta Ecological Engineering Co Ltd
Current assignee: Kingenta Ecological Engineering Group Co Ltd
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2031-06-09
Also published as: CN102285846A

Abstract

本发明涉及一种中药材桔梗专用控释肥及其制备和应用。桔梗专用控释肥原料为有机肥微量元素组合物，硫磺包膜尿素，硫加高分子聚合物包膜尿素，5％回收热塑性树脂包膜尿素，尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾，磷酸二铵，硫酸钾复合肥。本发明根据桔梗的养分吸收特性，利用不同的控释肥作为原料精确复配，使肥料的养分释放与桔梗的养分吸收相吻合，并与有机肥配合，可有效的提高土壤肥力和肥料利用效率，促进桔梗生长，施用方便、减少劳动成本。

Description

中药材桔梗专用控释肥及其制备和应用

技术领域

本发明涉及一种控释肥料，特别涉及一种中药材桔梗专用的有机无机控释肥料及其制备和应用，属于控释肥料生产和应用技术领域。

背景技术

桔梗为桔梗科植物多年生草本，其根是一种常见的中药。桔梗块根富含桔梗皂甙、葡萄、甾醇类、萜类、桔梗酸等成分，并含有十几种氨基酸及铜、铁、锌、锰等22种微量元素，具有止咳、化痰、抗溃疡、扩张血管、降血压、镇静、降血糖、促进胆酸分泌、抗过敏等多种作用。桔梗也可以作为蔬菜食用，在朝鲜、韩国、日本以及我国的东北地区，人们食用桔梗的习惯十分普遍。近年，桔梗花也被开发利用，明显提高了桔梗的种植效益，促进了桔梗的发展。

桔梗花和地下根的生长是一对矛盾的对立统一体，如果两者协调，都可以获得好的生长，否则会影响其中之一，进而减少整体收益。桔梗开花需要氮、磷营养良好配合供给才能使花大、花颜。桔梗地下根生长膨大则需要氮钾养分适宜，且氮素供应平稳。按照桔梗的养分需求规律施肥是提高桔梗产量水平、增加种植效益的重要措施之一。但是，由于速效肥料溶解快，在桔梗生长周期内需要多次施肥才能满足桔梗要求，这无疑增加了农民劳动强度。

CN101905992A(CN200910203181.7)公开了一种种植桔梗培养肥，该专利文件中提到的桔梗是作为一种保健“野菜”进行特别施肥生产。桔梗培养肥由干大粪、干鸭粪、菜籽饼粉、米糠、高粱粉、有机复合肥、草木灰、黄蒿粉、黄桐树粉、桃树粉、草乌粉、茶枯粉、马钱子粉、硫酸铜、丹参粉组成。全部组合粉碎后倒入发酵池中发酵制得，该肥料属于有机肥料。

根据桔梗的生长和养分吸收特性，结合不同控释肥原料的养分释放规律进行精确复配，再与有机肥配合，制备成桔梗专用有机无机控释肥是提高其施肥水平、增加产量和改善品质、减少施肥劳动成本、提高种植效益的有效方法。目前未见有关报道。

发明概述

本发明根据桔梗的养分吸收特性，利用不同的控释肥作为原料精确复配，使肥料的养分释放与桔梗的养分吸收相吻合，并与颗粒状有机肥配合，制得桔梗专用有机无机控释肥，可有效的提高土壤肥力和肥料利用效率，促进桔梗生长，减少劳动成本，提高经济效益。

发明详述

桔梗专用控释肥料，原料质量份如下：

有机肥微量元素组合物 40～60份，

硫磺包膜尿素 2～5份，

硫加高分子聚合物包膜尿素 7～12份，

5％回收热塑性树脂包膜尿素 2～5份，

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾 9～15份，

磷酸二铵 4～7份，

硫酸钾复合肥 13～20份。

所述有机肥微量元素组合物是将腐熟的有机肥与微量元素肥硫酸锌和硫酸亚铁按100∶1～2∶2～4质量比混匀造粒制得。优选粒径2～4毫米。有机肥应符合我国有机肥行业标准(NY 525-2002)的要求，重金属含量、蛔虫死亡率、大肠杆菌植指标符合GB8172的要求。硫酸锌、硫酸亚铁为粉末状。

所述腐熟的有机肥可以是市场购得的或现有技术制备的任一种。根据本发明优选的，所述腐熟的有机肥是将木糖醇渣40～60份、花生秸杆30～40份、沼渣10～20份，混合均匀，调节水分含量55～60wt％，按现有技术进行发酵腐熟制得。

所述硫磺包膜尿素是以颗粒尿素为核芯肥料喷涂硫磺膜，硫磺膜材料占尿素质量百分比是21-25wt％，按现有技术制备。优选硫磺膜材料占尿素质量百分比是25wt％。

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2％，优选的，高分子聚合物材料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。

所述5％回收热塑性树脂包膜尿素，是以颗粒尿素为核心肥料，喷涂占核芯肥料尿素的质量百分比5％的回收热塑性树脂包膜层制得。

优选的，所述回收热塑性树脂包膜层材料包膜剂是按以下方法制备的：将18份回收聚乙烯塑料和18份回收聚苯乙烯泡沫混溶于300份二氯甲烷与四氯乙烯1∶1质量比的混合溶剂中，加入硅藻土、玉米粉、橡胶粉按1∶1∶1的质量比混合物3份，制成回收热塑性树脂包膜剂。以上所述原料5％回收热塑性树脂包膜尿素，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，如CN 1257136C(200410035783.3)“以回收热塑性树脂为可降解膜的包膜控释肥料的生产方法”中所述。

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10wt％固化剂、15wt％稀释剂和1wt％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。

以上原料尿素底涂层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。

所述磷酸二铵，市售产品，氮、五氧化二磷含量分别是18％、46％。优选粒径2～4毫米。

所述硫酸钾复合肥，市售产品，氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别是15％、15％、15％，质量百分比。优选粒径2～4毫米。

根据本发明，优选的，桔梗专用控释肥料，原料质量份如下：

有机肥微量元素组合物 45～50份，

硫磺包膜尿素 2.5～3.5份，

硫加高分子聚合物包膜尿素 10～12份，

5％回收热塑性树脂包膜尿素 3.5～4.5份，

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾 11～13份，

磷酸二铵 5.5～6.5份，

硫酸钾复合肥 15～17份。

本发明桔梗专用控释肥料的制备方法，步骤如下：

(1)取木糖醇渣40～60份、粉碎至长度小于1厘米的花生秸杆30～40份、沼渣10～20份，混合均匀，调节水分含量55～60wt％，按现有技术进行有机肥的腐熟，腐熟完成后，以有机肥的风干基计算，均匀加入有机肥质量1％～2％的硫酸锌和2％～4％的硫酸亚铁，按现有技术造粒，粒径2～4毫米，得有机肥微量元素组合物；

(2)将上述有机肥微量元素组合物、硫磺包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜尿素、5％回收热塑性树脂包膜尿素、尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾、磷酸二铵、硫酸钾复合肥，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。

本发明桔梗专用控释肥的应用，肥料用量折合成氮、磷、钾总量，每两年每公顷600～800公斤。施肥方法如下：

1)在播种整地前施用肥料用量的1/2，均匀施在土壤表面，然后翻耕播种；

2)第2年春天出苗后再施用肥料用量剩余的1/2，在播种行的一侧挖沟施用，沟深12～18厘米。

本发明的优良效果如下：

1、有机无机结合，改善土壤结构

土壤肥沃的标志不仅是养分含量高，还体现在调解水、气、热的能力。桔梗是以收获地下块根为产品的植物，这类植物在块根膨大期需要充足的空气用于呼吸，而良好的土壤结构是协调土壤水分和空气的基础。本发明桔梗专用控释肥料含有丰富的有机物质，同时有桔梗所需的各种无机营养元素，施入土壤既可提供养分，也能够促进土壤团粒结构的形成，改善土壤结构，促进桔梗地下块根的膨大，增加产量。

2、肥料养分释放平稳，有利于桔梗地下块根的生长

桔梗高产对养分特别是氮肥总的要求是用量合理且供应持久平稳。本发明专用控释肥料养分逐渐释放并与桔梗吸收相吻合，解决了由于施肥导致的土壤养分供应巨大波动，明显提高了桔梗地下、地上生长的协调性，提高产量。

3、提高微量元素养分的利用效率

桔梗所需要的微量元素锌、铁施入土壤后容易被固定而降低肥料效果。本发明桔梗专用控释肥将微量元素肥料混在有机肥中，减少了因直接与土壤接触引起的固定作用，极大的提高了利用效率。

4、减少施肥次数，节省劳动成本

目前生产中，桔梗主要施用速效肥料，由于这类肥料在土壤中溶解快、肥效短，一般在桔梗的年生长周期中需施肥3至4次。本发明桔梗专用控释肥一年只需施肥1次，减少了施肥次数，节省了劳动量，降低了劳动成本，提高了种植效益。

附图说明

图1是桔梗养分吸收图，横坐标是养分种类，纵坐标是在正常产量范围内每亩桔梗吸收的养分数量(单位：kg)。

图2是实施例3本发明桔梗专用控释肥氮素释放与桔梗的氮素吸收规律曲线图，粗线为本发明肥料在土壤中的氮素释放规律线，细线为桔梗的氮素吸收规律曲线，横坐标是桔梗播种后的时间，纵坐标是阶段氮素占总氮素的比例(单位：％)。

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。

实施例中的原料用量份数均为质量份，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CN1246265C(200410024050.X)、CN 1257136C(200410035783.3)和CN 1246264C(200410024049.7)提供的方法。实施例中的原料说明如下：

所述硫磺包膜尿素的硫磺膜材料占核芯肥料质量百分比为25wt％。

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，内包层硫磺膜材料占核芯肥尿素质量百分比是20％，高分子聚合物膜占核芯肥料的质量百分比是2％，高分子聚合物包膜材料是酚醛环氧树脂和三乙烯四胺以9∶1质量比的混合。

所述5％回收热塑性树脂包膜尿素是喷涂占核芯肥料的质量百分比5％的回收热塑性树脂包膜层制得。所述回收热塑性树脂包膜层材料为将18份回收聚乙烯塑料和18份回收聚苯乙烯泡沫混溶于300份二氯甲烷与四氯乙烯1∶1质量比的混合溶剂中，加入硅藻土、玉米粉、橡胶粉按1∶1∶1的质量比混合物3份。

所述尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾，尿素底涂层占核芯肥硝酸钾质量的5％，改性环氧树脂包膜层质量为核心肥硝酸钾质量的4％，所述改性环氧树脂包膜层使用的包膜剂是：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10wt％固化剂T-593、15wt％稀释剂苄基缩水甘油醚和1wt％膨润土混合制成。

所述磷酸二铵，氮、五氧化二磷含量分别是18％、46％，粒径2～4毫米。

所述硫酸钾复合肥，氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别是15％、15％、15％，粒径2～4毫米。

木糖醇渣：山东德州市龙力生物科技有限公司生产木糖醇的副产品，其原料主要是玉米芯。

沼渣：蒙牛乳业集团沼气发电厂沼渣，主要原料为牛粪。

实施例1：桔梗专用控释肥料，原料组分如下：

有机肥微量元素组合物 40kg，

硫磺包膜尿素 5kg，

硫加高分子聚合物包膜尿素 10kg，

5％回收热塑性树脂包膜尿素 3kg，

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾 15kg，

磷酸二铵 7kg，

硫酸钾复合肥 20kg。

制备方法：

(1)按重量份，取木糖醇渣60份、粉碎至长度小于0.5厘米的花生秸杆30份、沼渣10份，混合均匀，调节水分含量约60wt％，按现有技术进行发酵腐熟，腐熟完成后以有机肥的风干基计算，均匀加入有机肥质量份1％的硫酸锌、4％的硫酸亚铁，喷洒2wt％羧甲基纤维素造粒，粒径2～4毫米，得有机肥微量元素组合物；

(2)将上述有机肥微量元素组合物、硫磺包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜尿素、5％回收热塑性树脂包膜尿素、尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾、磷酸二铵、硫酸钾复合肥，按配比一起放入搅拌机中搅拌8分钟，充分混匀即得。然后将混合好的肥料进行计量、包装。

实施例2：桔梗专用控释肥料，原料组分如下：

有机肥微量元素组合物 60kg，

硫磺包膜尿素 4kg，

硫加高分子聚合物包膜尿素 7kg，

5％回收热塑性树脂包膜尿素 2kg，

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾 9kg，

磷酸二铵 5kg，

硫酸钾复合肥 13kg。

制备方法同实施例1。

实施例3：桔梗专用控释肥料，原料组分如下：

有机肥微量元素组合物 48kg，

硫磺包膜尿素 3kg，

硫加高分子聚合物包膜尿素 11kg，

5％回收热塑性树脂包膜尿素 4kg，

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾 12kg，

磷酸二铵 6kg，

硫酸钾复合肥 16kg。

制备方法：

(1)按重量份，取木糖醇渣40份、粉碎至长度约0.5厘米的花生秸杆40份、沼渣20份，混合均匀，调节水分含量约55wt％，按现有技术进行发酵腐熟，腐熟完成后以有机肥的风干基计算，均匀加入有机肥质量2％的硫酸锌、2％的硫酸亚铁，喷洒2wt％羧甲基纤维素造粒，粒径2～4毫米，得有机肥微量元素组合物；

(2)将上述有机肥微量元素组合物、硫磺包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜尿素、5％回收热塑性树脂包膜尿素、尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾、磷酸二铵、硫酸钾复合肥，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进行计量、包装。

实施例4：桔梗专用控释肥料，原料组分如下：

有机肥微量元素组合物 55kg，

硫磺包膜尿素 2kg，

硫加高分子聚合物包膜尿素 8kg，

5％回收热塑性树脂包膜尿素 3kg，

尿素底涂层4％改性环氧树脂包膜硝酸钾 13kg，

磷酸二铵 4kg，

硫酸钾复合肥 15kg。

制备方法同实施例3。

对比例：普通尿素，含氮量46％；硫酸钾复合肥，氮、磷、钾含量分别是15％、15％、15％。

以上实施例1～4和对比例的应用效果如下：

试验地点：山东省博山区，山东省沂源县。

试验时间：2009年4月至2010年10月，2年生。

供试桔梗品种：鲁梗1号。

实施例1-4和对比例肥料氮、磷、钾总养分用量相同，每公顷650公斤(两年用量)。实施例肥料施用，每年施用1/2。施肥方法是，第1年一次性全部均匀施在土壤表面，然后翻耕后播种；第2年春天出苗后在行的一侧挖沟一次性施用，沟深15厘米左右。对比例肥料的施用，每年施用1/2。施肥方法按群众常规方法。田间管理按现有技术，所有管理措施相同。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.桔梗专用控释肥料，其特征在于原料质量份如下：

有机肥微量元素组合物 40～60份，

硫磺包膜尿素 2～5份，

硫加高分子聚合物包膜尿素 7～12份，

5%回收热塑性树脂包膜尿素 2～5份，

尿素底涂层4%改性环氧树脂包膜硝酸钾 9～15份，

磷酸二铵 4～7份，

硫酸钾复合肥 13～20份；

所述有机肥微量元素组合物是将腐熟的有机肥与微量元素肥硫酸锌和硫酸亚铁按100：1～2：2～4质量比混匀造粒制得；

所述硫磺包膜尿素的硫磺膜材料占尿素质量百分比为21-25wt%；

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2%，高分子聚合物膜材料是酚醛环氧树脂和三乙烯四胺以9∶1质量比的混合；

所述5%回收热塑性树脂包膜尿素是回收热塑性树脂占尿素的质量百分比为5%；所述回收热塑性树脂包膜层材料包膜剂是按以下方法制备的:将18份回收聚乙烯塑料和18份回收聚苯乙烯泡沫混溶于300份二氯甲烷与四氯乙烯1∶1质量比的混合溶剂中，加入硅藻土、玉米粉、橡胶粉按1∶1∶1的质量比混合物3份，制成回收热塑性树脂包膜剂；

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%；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10wt%固化剂、15wt%稀释剂和1wt%膨润土混合制成。

2.如权利要求1所述的桔梗专用控释肥料，其特征在于所述腐熟的有机肥是将木糖醇渣40～60份、花生秸杆30～40份、沼渣10～20份，混合均匀，调节水分含量55～60wt%，按现有技术进行发酵腐熟制得。

3.如权利要求1或2所述的桔梗专用控释肥料，其特征在于原料质量份如下：

有机肥微量元素组合物 45～50份，

硫磺包膜尿素 2.5～3.5份，

硫加高分子聚合物包膜尿素 10～12份，

5%回收热塑性树脂包膜尿素 3.5～4.5份，

尿素底涂层4%改性环氧树脂包膜硝酸钾 11～13份，

磷酸二铵 5.5～6.5份，

硫酸钾复合肥 15～17份。

4.权利要求1或2或3所述的桔梗专用控释肥料的制备方法，步骤如下：

（1）取木糖醇渣40～60份、粉碎至长度小于1厘米的花生秸杆30～40份、沼渣10～20份，混合均匀，调节水分含量55～60wt%，按现有技术进行有机肥的腐熟，腐熟完成后，以有机肥的风干基计算，均匀加入有机肥质量1%～2%的硫酸锌和2%～4%的硫酸亚铁，按现有技术造粒，粒径2~4毫米，得有机肥微量元素组合物；

（2）将上述有机肥微量元素组合物、硫磺包膜尿素、硫加高分子聚合物包膜尿素、5%回收热塑性树脂包膜尿素、尿素底涂层4%改性环氧树脂包膜硝酸钾、磷酸二铵、硫酸钾复合肥，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或3所述的桔梗专用控释肥的应用，肥料用量折合成氮、磷、钾总量计每两年每公顷600～800公斤；施肥方法如下：

1）在播种整地前施用肥料用量的1/2，均匀施在土壤表面，然后翻耕播种；

2）第2年春天出苗后再施用肥料用量剩余的1/2，在播种行的一侧挖沟施用，沟深12～18厘米。