CN102503639B - 一种熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥及其制备方法，其以尿素、磷酸一铵、硫酸钾、腐植酸、钙镁磷肥、EDTA螯合锌、EDTA螯合铁、EDTA螯合硼、钼酸铵、添加剂为原料，按规定配比配料，经混合、搅拌、加热、过滤、造粒、冷却、筛分、防结块处理、计量包装获得成品。本发明产品玉米专用肥具有绿色环保、延长氮素养分的有效期、营养均衡、肥效快、作物吸收率高、改良土壤的优点，是农业可持续发展及生产绿色食品的新型肥料，对推动生态农业的发展具有重要的意义。

Description

一种熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及农用肥料技术领域，尤其是涉及一种熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥及其制备方法。

 背景技术    

玉米植株高大，需肥量较多，必须合理施肥才能满足玉米在整个生育期对养分的需要。研究表明，亩产100公斤玉米籽粒，需要吸收纯氮2.2―2.8公斤，五氧化二磷0.7―0.9公斤，氧化钾1.5―2.3公斤，除氮、磷、钾三种大量元素外，还需硫、钙、镁等中量元素，以及铁、锰、铜、锌、钼等微量元素与硅、铝等辅助元素。在三种大量元素中，玉米对氮的需求量最大，其次为钾，对磷的需求量相对较少。施氮增加玉米的株高、苞位高、茎粗、全氮量和全磷量，降低了植株的全钾量；施磷增加玉米茎粗、全氮、全磷和全钾量，显著增加株高；施钾则极显著增加玉米植株全磷量，极显著降低株高、苞位高、全氮和全钾量，而对茎粗无影响。施氮和施磷能改善玉米的农艺性状，提高植株的养分含量。

目前，已上市的普通飞来肥效期短、养分配比不合理，养分供给不科学，更不均衡，特别是氮肥矛盾更加突出，表现在氮素的总体利用率只有30%-35%。氮素的淋失、挥发、地表径流等损失较多，肥料施入后的经济效益降低，造成资源的巨大浪费和农业生产成本的增加，同时产生地下水和土壤面源的污染，引起温室气体效应和水体的富营养化，使生态环境恶化。肥料的大量施用和较低的利用率使玉米的品质下降。对玉米生产栽培来说，普通肥料肥效期短，肥料中养分、特别是氮素养分释放与玉米不同生育期对养分的需求不一致，由于养分的集中释放或养分的释放比例不协调，导致肥料利用率低，对玉米生长环境产生养分胁迫作用，在玉米不需要大量养分情况下释放大量养分到土壤中，而在玉米大量需要养分时又没有足够的养分供给，因此对玉米生长产生养分胁迫作用，从严重影响玉米籽粒品质和污染农业生态环境。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明通过对传统肥料的组成及制备工艺进行研究后，提供一种熔体造粒腐植功能性玉米专用肥及其制备方法。

本发明产品是在公司已有的高塔熔体造粒装置上，根据玉米的需肥规律，通过测土配方而研发出的一种熔体造粒腐植酸多功能玉米专用肥。该肥料含有腐植酸及多种中微量营养元素，是集高塔肥、专用肥、缓释肥、功能性肥料于一体，是一种可改善环境条件的新型绿色环保的多功能肥料，所添加物腐植酸来源广泛、价格低廉。另外，本发明产品可以延长氮素养分的有效期，达到“固氮、解磷、促钾”的效果，并活化土壤的中微量营养元素，具有营养均衡、肥效快、作物吸收率高、改良土壤、培肥地力、抗逆性强、提高产量、改善品质等多种功能，是一种具有高效益、全营养、防污染、改良土壤等优点的产品，不仅做到了用地养地结合，而且增产、高效、无污染，是农业可持续发展及生产绿色食品的新型肥料，对推动生态农业的发展具有重要的意义。

为了实现本发明的目的，发明人通过大量试验研究，最终获得了如下技术方案：

本发明一种熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥，原料组分重量份如下：

尿素                  300-500份，

磷酸一铵              100-200份，

硫酸钾                 150-250份，

腐植酸                 80-120份，

钙镁磷肥                10-80份，

EDTA螯合锌              5-15份，

EDTA螯合铁              5-15份，

EDTA螯合硼              5-15份，

钼酸铵                    1-10份，

添加剂                    5-50份；

以上原料均为市售产品，

其中，尿素为小颗粒尿素，其中氮含量为46.2%，为质量百分比，粒径为0.85mm—2.80mm；

磷酸一铵呈普通粉状，其中五氧化二磷的含量为44%，氮含量为11%；

硫酸钾呈白色粉末状，氧化钾的含量为51%；

腐植酸分子量为2000-5000，外观呈褐黑色粉末状，氮含量为1％～6％，以干基计腐植酸含量≥60%；

钙镁磷肥中五氧化二磷的含量为18%，氧化钙的含量为45%，氧化镁的含量为12%，氧化硅的含量为20%；

EDTA螯合锌为白色粉末，锌含量为15%；

EDTA螯合铁为土黄色粉末，铁含量为13%；

EDTA螯合硼为白色粉末，硼含量10%；

钼酸铵中钼含量为54%；

添加剂为滑石粉、磷膏和钙粉中的至少一种； 

上述原料中涉及的含量均为质量百分比；

上述原料除小颗粒尿素外，其他原料粒径均不大于1mm。

本发明熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥，进一步优选原料组分重量份如下：

尿素                  380-480份，

磷酸一铵              150-200份，

硫酸钾                 200-250份，

腐植酸                 90-110份，

钙镁磷肥                30-60份，

EDTA螯合锌              8-10份，

EDTA螯合铁              8-10份，

EDTA螯合硼              8-10份，

钼酸铵                    5-6份，

添加剂                    10-30份。

本发明熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥，最优选原料组分重量份如下：

尿素                  390份，

磷酸一铵              190份，

硫酸钾                 210份，

腐植酸                100份，

钙镁磷肥               50份，

EDTA螯合锌           10份，

EDTA螯合铁           10份，

EDTA螯合硼           10份，

钼酸铵                  5份，

添加剂                 25份。

本发明熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥中添加剂最优选为钙粉。

本发明熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥的制备方法，包括如下步骤：

（1）将尿素经过高温熔融至130-145℃，进入缓冲槽内，再经输送泵加压，经计量后送至塔顶混合槽内；

（2）将磷酸一铵、硫酸钾、腐植酸、钙镁磷肥、EDTA螯合锌、EDTA螯合铁、EDTA螯合硼、钼酸铵、添加剂等分别计量后，按照一定的配比送入搅拌器中充分混合，混合原料经破碎、筛分后送入混料加热器中，加热至80-105℃，由斗式提升机提升到塔顶料仓；

（3）将塔顶料仓中加热后的混料经螺旋计量称均匀计量后送入步骤（1）中所述塔顶混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在103-125℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成小球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径10-18米、高100-121米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至45-65℃，即成为复合肥小颗粒，再经冷却、筛分及防结块处理后计量包装即可。

本发明熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥是根据玉米作物的生长习性科学配制的一种专用肥料，通过合理调整玉米肥料中的氮磷钾比例及添加各种玉米必需的微量元素，可改善玉米在生长发育过程中的生态环境，提高养分利用率，产品中添加了具有改良土壤、增加肥效、调节作物生长、提高作物抗逆性、改善作物品质、绿色环保等六大功效的腐植酸，不仅可以延长氮素养分的有效期，达到“固氮、解磷、促钾”的效果，而且还能活化土壤中微量营养元素，保证玉米生长健康，增强玉米的抗病虫害能力，克服了大量施用无机肥料给土壤、作物及环境带来的污染，并且可使玉米籽粒饱满，明显提高玉米的品质，增产效果显著。

本发明产品技术与现有技术相比具有以下优点：

1、工艺技术先进，高产节能降耗

本发明采用连续熔融尿素喷浆工艺，微机自动配料，实现了硫酸钾、磷酸一铵、尿素等的连续投料，有效克服了国内普遍采用尿素粉碎生产工艺中的不足。 

本发明生产过程中因不引入水分，不用烘干，节能降耗。经测算，20万吨熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥，年可节约标煤4.5万吨，节电1700万千瓦时，节水1万立方米，节能效果显著。

2、改良土壤结构，降低农业成本

本发明产品可以促进土壤团粒结构的形成，调节土壤PH值，调节土壤水、肥、气、热状况，提高土壤交换容量，达到酸碱平衡，提高土壤保水保肥能力，促进土壤微生物的活动，使好气性的细菌、放线菌、纤维素分解菌的数量增加，加速有机物质的分解转化，促进营养元素释放，便于作物吸收营养。

3、养分配比合理，提高肥料利用率

本发明产品将尿素、磷酸一铵、硫酸钾、腐植酸、钙镁磷肥、硫酸镁、钼酸铵、及螯合态微量元素等原料，融合成的一个有机养分整体，通过各种养分之间的相互协同作用，形成均衡的稳定养分单元，可以保证肥料的营养成分均衡与稳定。

本发明产品能减缓尿素的酶解，减少氨挥发；可以减少氮流失，提高氮肥利用率；能抑制土壤对磷的固定，提高磷在土壤中的移动距离，能活化土壤固定磷，提高土壤有效磷含量，提高磷肥利用率和肥效；可使钾肥分解缓慢，增加钾的释放量，提高速效钾的含量；活化土壤钾素，提高钾肥的利用率；除此之外，本发明产品还能够与难溶性微量元素发生螯合反应，生成溶解性好可被作物吸收的腐植酸微量元素螯合物，从而有利于根系吸收微量元素。

4、提高玉米作物的抗逆性，增产增效

本发明产品对真菌有抑制作用，可增强作物抗寒性，易被细胞膜吸附，改变细胞膜参透性，促进无机养分的吸收，防止腐烂病、根腐病，减少病虫害，因此，可提高玉米作物的抗逆性，从而能够大幅度提高作物产量。另外，本发明产品可补充作物生长所需微量元素，增强作物根、茎、叶的抗病能力，增加作物光合作用，提高酶的活性，进而增加作物产量和提高作物品质。

5、绿色环保无污染

腐植酸本身就是土壤有机质的一部分，可以降解土壤中的农药残留、吸附重金属、消除或降低土壤污染，因此，本发明产品绿色环保无污染。

附图说明

附图本发明熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥的生产工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细说明，但不仅限如此。

实施例1：

熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥，氮磷钾（N-P₂O₅-K₂O）含量分别为20%、9%、11%，均为质量百分比。

（1）将390份尿素，经过高温熔融至140℃左右，进入缓冲槽内，再经输送泵加压，用泵送入塔顶混合器中；

（2）将磷酸一铵190份、硫酸钾210份、腐植酸100份、钙镁磷肥50份、EDTA螯合锌10份、EDTA螯合铁10份、EDTA螯合硼10份、钼酸铵5份、添加剂25份经计量后，送入搅拌器中充分混合均匀，混合原料经破碎、筛分后，送入混料加热器加热至90℃左右，用斗式提机送至塔顶料仓；

（3）将塔顶料仓的热混料经螺旋计量称计量后送入上述混合器中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在110℃左右，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成小球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径17米、高120米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至50℃左右，即成为复合肥小颗粒，再经冷却、筛分及防结块处理后计量包装即可；

实施例2：

熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥，氮磷钾（N-P₂O₅-K₂O）含量分别为22%、8%、10%，均为质量百分比。

取440份尿素、160份磷酸一铵、200份硫酸钾、100份腐植酸、10份EDTA螯合锌、10份EDTA螯合铁、10份EDTA螯合硼、6份钼酸铵及14份添加剂为原料，生产工艺同实施例1。

对比例：硫酸钾复合肥，氮磷钾含量为20-9-11，总养分40%，由史丹利化肥股份有限公司生产。

以上实施例1-2和对比例的应用效果如下：

试验田设在临沭县郑山镇中沟头村，土壤肥力中等，有水浇条件；土壤类型为砂壤土，有机质0.94%，碱解氮74ppm，速效磷9.5ppm，速效钾59ppm。

供试玉米品种为郑单958。

试验设三个施肥处理，每个处理面积为66.7m²，以同等养分的普通肥为处理1，以施用本发明实施例1制备的玉米专用肥（规格为：20-9-11）为处理2，以施用本发明实施例2制备的玉米专用肥（规格为：22-10-8）为处理3，其中每666.7m²施肥各50kg，以不施肥为空白对照（CK），旋耕灭茬起垄，垄宽40厘米，垄上种植玉米，行距50厘米，株距35厘米，种植密度为3810株。播期2010年6月12日，其它管理同一般大田。收获期2010年9月27日，收获后，进行产量评估。

对比实施效果具体见表1。

表1 玉米主要农艺性状与产量比较表

        从表1中可以看出，施用本发明熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥（处理2和处理3），与施用同等养分的普通肥（处理1）相比，玉米生长发育的各项经济性状指标均明显高于处理1，尤其是处理2玉米专用肥的各项经济性状达到最优，特别是穗行数、行粒数、果穗干重分别高达19.6行、35.6个、267.9克，说明了本发明产品肥料营养均衡、抗逆性强、肥效快、作物吸收率高，满足了玉米营养生长所需的养分条件，同时有利于促进玉米的生殖生长，使果穗大而饱满，单株穗粒重增加。与施用同等养分的普通肥（处理1）相比，施用腐植酸功能性玉米专用肥玉米亩产可增加83.5-95.8kg，增产幅度为11.4-13.1%，达到了显著水平。因此，在玉米生产上，应大力推广使用腐植酸功能性玉米专用肥，以促进玉米高产稳产。

本发明产品是一种可改善环境条件的新型环保缓释的多功能肥料，具有改良土壤、培肥地力、提高产量、改善品质等大量优点，肥料颗粒均匀、光滑圆润、水分低、物性好、强度高、不易结块，适合于机械化施肥，具有显著的经济、社会和环境效益，值得大力推广。

Claims (1)

1.一种熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥，其特征在于原料组分重量份如下：尿素390份，磷酸一铵190份，硫酸钾210份，腐植酸 100份，钙镁磷肥50份，EDTA螯合锌10份，EDTA螯合铁10份，EDTA螯合硼10份，钼酸铵5份，钙粉 25份；

以上原料均为市售产品，

所述尿素为小颗粒尿素，其中氮含量为46.2%，为质量百分比，粒径为0.85mm—2.80mm；

所述磷酸一铵呈普通粉状，其中五氧化二磷的含量为44%，氮含量为11%；所述硫酸钾呈白色粉末状，氧化钾的含量为51%；所述腐植酸分子量为2000-5000，外观呈褐黑色粉末状，氮含量为1％～6％，以干基计腐植酸含量≥60%；所述钙镁磷肥中五氧化二磷的含量为18%，氧化钙的含量为45%，氧化镁的含量为12%，氧化硅的含量为20%；所述EDTA螯合锌为白色粉末，锌含量为15%；所述EDTA螯合铁为土黄色粉末，铁含量为13%；所述EDTA螯合硼为白色粉末，硼含量10%；所述钼酸铵中钼含量为54%；

上述原料中涉及的含量均为质量百分比；上述原料除小颗粒尿素外，其他原料粒径均不大于1mm；

所述熔体造粒腐植酸功能性玉米专用肥的制备方法，包括如下步骤：

（1）将尿素经过高温熔融至130-145℃，进入缓冲槽内，再经输送泵加压，经计量后送至塔顶混合槽内；

（2）将磷酸一铵、硫酸钾、腐植酸、钙镁磷肥、EDTA螯合锌、EDTA螯合铁、EDTA螯合硼、钼酸铵、钙粉分别计量后，按照一定的配比送入搅拌器中充分混合，混合原料经破碎、筛分后送入混料加热器中，加热至80-105℃，由斗式提升机提升到塔顶料仓；

（3）将塔顶料仓中加热后的混料经螺旋计量称均匀计量后送入步骤（1）中所述塔顶混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成稀糊状物料，温度控制在103-125℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成小球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径10-18米、高100-121米的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至45-65℃，即成为复合肥小颗粒，再经冷却、筛分及防结块处理后计量包装即可。

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