发明内容
针对上述技术问题,本发明提供了一种化肥增效添加剂及其生产方法。本发明采用木粉颗粒作为化肥的载体,进而将上述负载了化肥的木粉颗粒再与枯草芽孢杆菌、沸石颗粒混合,并在混合颗粒物的表面包膜,包膜材料为聚天门冬氨酸和粘结剂,从而形成了一种可提高化肥利用率的化肥增效添加剂,应用本发明的化肥增效添加剂,使得化肥利用率提高了40~50%,可节省化肥用量。
本发明提供的技术方案为:
一种化肥增效添加剂的生产方法,包括以下步骤:
步骤一、加工木粉颗粒,所述木粉颗粒的粒径为10~50微米;
步骤二、将所述步骤一得到的木粉颗粒放置入一压力容器内,设置所述压力容器的压力达到-0.5~-0.2兆帕,同时设置所述压力容器的温度达到40~50摄氏度,向所述压力容器内注入化肥溶液,使所述木粉颗粒浸泡于所述化肥溶液内,在上述压力和温度条件下浸泡5~10分钟后,恢复所述压力容器的压力至常压后再浸泡2~5小时;
步骤三、将所述步骤二中得到的经浸泡的木粉颗粒烘干;
步骤四、加工沸石颗粒,所述沸石颗粒的粒径为3~5毫米,所述沸石颗粒、枯草芽孢杆菌以及由所述步骤三中得到的经烘干的木粉颗粒以重量比3:0.5:1~8:0.7:3的比例混合,得到混合颗粒物;
步骤五、将所述步骤四得到的混合颗粒物置于流化床设备的包膜室内,将包膜液喷涂于所述混合颗粒物表面以在所述混合颗粒物表面形成包膜,所述包膜室内的温度为40~45摄氏度,流化压力调至混合颗粒物在流化床内升高至包膜室的二分之一高处,雾化压力为0.2~0.5兆帕,所述包膜液用量为所述混合颗粒物的重量的30~50%,并且所述包膜液为聚天门冬氨酸和粘结剂的混合溶液,其中,所述聚天门冬氨酸在混合溶液中的含量为30~50%,所述粘结剂在混合溶液中的含量为10~15%,当所述包膜液用尽,则得到包膜完成的颗粒状的化肥增效添加剂;
步骤六、将所述步骤五得到的包膜完成的颗粒状的化肥增效添加剂干燥。
优选的是,所述的化肥增效添加剂的生产方法中,所述步骤五中,所述聚天门冬氨酸在混合溶液中的含量为45%,所述粘结剂在所述混合溶液中的含量为12%。
优选的是,所述的化肥增效添加剂的生产方法中,所述步骤五中,所述粘结剂为水玻璃、聚磷酸二氢铝、磷酸氢二铝或者磷酸铝。
优选的是,所述的化肥增效添加剂的生产方法中,所述步骤四中,所述沸石颗粒、枯草芽孢杆菌以及由所述步骤三中得到的经烘干的木粉颗粒以重量比5:0.7:3的比例混合。
优选的是,所述的化肥增效添加剂的生产方法中,在所述步骤二中,浸泡时间为3小时。
优选的是,所述的化肥增效添加剂的生产方法中,所述化肥溶液为氮肥、磷肥和钾肥的混合溶液或者尿素溶液。
一种化肥增效添加剂,所述化肥增效添加剂为颗粒状,所述颗粒状的化肥增效添加剂包括有三层,其中,位于所述化肥增效添加剂最中间的一层为沸石颗粒,所述沸石颗粒的外层裹覆有木粉颗粒以及枯草芽孢杆菌,所述木粉颗粒上负载有化肥,位于所述化肥增效添加剂的最外的一层为包膜,所述包膜由聚天门冬氨酸和粘结剂构成。
本发明所述的化肥增效添加剂的生产方法具有有益效果:
(1)本发明采用木粉颗粒作为化肥的载体,木粉颗粒结构松散,具有极小的孔洞,首先压力容器处于负压条件下,木粉颗粒发生收缩,当恢复到常压状态,使得化肥溶液进入到木粉颗粒内部的孔洞内,再经过一段时间的浸泡,就实现了木粉颗粒上化肥成分的负载。木粉颗粒作为化肥的载体,不会破坏土壤的生态平衡,可以起到固着化肥成分的作用,减小化肥成分的损失,同时木粉颗粒本身也是一种肥料。
(2)将负载有化肥的木粉颗粒与沸石颗粒以及枯草芽孢杆菌以一定比例混合后,将混合颗粒物进行包膜处理,当包膜液对混合颗粒物喷涂时,由于木粉颗粒和枯草芽孢杆菌都比较轻,并且包膜液内还含有粘结剂,使得木粉颗粒和枯草芽孢杆菌粘附于沸石颗粒表面,然后再在木粉颗粒和枯草芽孢杆菌的外面(也就是沸石颗粒的最外层)裹覆一层包膜,经过上述过程,形成了一种颗粒状的缓释结构。上述颗粒状化肥增效添加剂与原料化肥混合,施于植物根部的表层土壤,可以起到增加土壤孔隙,改善根部呼吸的目的。最外层的聚天门冬氨酸既可以起到负载于木粉颗粒上的化肥成分的缓释的作用,可自然降解,同时还可以促进植物对营养元素的吸收,促进根系的生产,增加产量。枯草芽孢杆菌也可促进植物的生长,活化土壤,防止板结。
(3)本发明用于生产一种可提高化肥利用率的化肥增效添加剂,应用本发明的化肥增效添加剂,使得化肥利用率提高了40~50%,可节省化肥用量。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供一种化肥增效添加剂的生产方法,包括以下步骤:
步骤一、加工木粉颗粒,所述木粉颗粒的粒径为10~50微米;
步骤二、将所述步骤一得到的木粉颗粒放置入一压力容器内,设置所述压力容器的压力达到-0.5~-0.2兆帕,同时设置所述压力容器的温度达到40~50摄氏度,向所述压力容器内注入化肥溶液,使所述木粉颗粒浸泡于所述化肥溶液内,在上述压力和温度条件下浸泡5~10分钟后,恢复所述压力容器的压力至常压后再浸泡2~5小时;
步骤三、将所述步骤二中得到的经浸泡的木粉颗粒烘干;
步骤四、加工沸石颗粒,所述沸石颗粒的粒径为3~5毫米,所述沸石颗粒、枯草芽孢杆菌以及由所述步骤三中得到的经烘干的木粉颗粒以重量比3:0.5:1~8:0.7:3的比例混合,得到混合颗粒物;
步骤五、将所述步骤四得到的混合颗粒物置于流化床设备的包膜室内,将包膜液喷涂于所述混合颗粒物表面以在所述混合颗粒物表面形成包膜,所述包膜室内的温度为40~45摄氏度,流化压力调至混合颗粒物在流化床内升高至包膜室的二分之一高处,雾化压力为0.2~0.5兆帕,所述包膜液用量为所述混合颗粒物的重量的30~50%,并且所述包膜液为聚天门冬氨酸和粘结剂的混合溶液,其中,所述聚天门冬氨酸在混合溶液中的含量为30~50%,所述粘结剂在混合溶液中的含量为10~15%,当所述包膜液用尽,则得到包膜完成的颗粒状的化肥增效添加剂;
步骤六、将所述步骤五得到的包膜完成的颗粒状的化肥增效添加剂干燥。
所述的化肥增效添加剂的生产方法中,所述步骤五中,所述聚天门冬氨酸在混合溶液中的含量为45%,所述粘结剂在所述混合溶液中的含量为12%。
所述的化肥增效添加剂的生产方法中,所述步骤五中,所述粘结剂为水玻璃、聚磷酸二氢铝、磷酸氢二铝或者磷酸铝。
所述的化肥增效添加剂的生产方法中,所述步骤四中,所述沸石颗粒、枯草芽孢杆菌以及由所述步骤三中得到的经烘干的木粉颗粒以重量比5:0.7:3的比例混合。
所述的化肥增效添加剂的生产方法中,在所述步骤二中,浸泡时间为3小时。
所述的化肥增效添加剂的生产方法中,所述化肥溶液为氮肥、磷肥和钾肥的混合溶液或者尿素溶液。
一种化肥增效添加剂,所述化肥增效添加剂为颗粒状,所述颗粒状的化肥增效添加剂包括有三层,其中,位于所述化肥增效添加剂最中间的一层为沸石颗粒,所述沸石颗粒的外层裹覆有木粉颗粒以及枯草芽孢杆菌,所述木粉颗粒上负载有化肥,位于所述化肥增效添加剂的最外的一层为包膜,所述包膜由聚天门冬氨酸和粘结剂构成。
利用粉碎设备加工木粉颗粒和沸石颗粒。本发明所选择的木粉颗粒可以是松木、白杨或者杉木的木粉颗粒,上述几种木质材料的结构疏松,材质较软,可较多的负载化肥成分。木粉颗粒的粒径不易过大,以能够粘附于沸石颗粒的表面为宜。本发明中选择木粉颗粒的粒径在10~50微米。本发明的沸石颗粒的粒径为3~5毫米。
木粉颗粒具有细微的孔洞,利用这些孔洞达到负载化肥成分的目的。本发明中,将木粉颗粒置于一压力容器内,使压力容器内达到负压-0.5~-0.2兆帕,且压力容器内的温度达到40~50摄氏度,再向压力容器内注入化肥溶液,在上述温度和压力条件下浸泡5~10分钟,使得木粉颗粒的孔洞内可以吸入尽量多的化肥溶液。之后,恢复压力至常压,再浸泡2~5小时,以使得木粉颗粒尽量与化肥溶液接触,并负载尽量多的化肥成分。
负载有化肥成分的木粉颗粒与沸石颗粒以及枯草芽孢杆菌混合,形成混合颗粒物。之后对混合颗粒物进行包膜处理,当包膜液对混合颗粒物喷涂时,由于木粉颗粒和枯草芽孢杆菌都比较轻,并且包膜液内还含有粘结剂,使得木粉颗粒和枯草芽孢杆菌粘附于沸石颗粒表面,然后再在木粉颗粒和枯草芽孢杆菌的外面(也就是沸石颗粒的最外层)裹覆一层包膜,经过上述过程,形成了一种颗粒状的缓释结构。上述颗粒状化肥增效添加剂与原料化肥混合,施于植物根部的表层土壤,可以起到增加土壤孔隙,改善根部呼吸的目的。最外层的聚天门冬氨酸既可以起到负载于木粉颗粒上的化肥成分的缓释的作用,可自然降解,同时还可以促进植物对营养元素的吸收,促进根系的生产,增加产量。枯草芽孢杆菌也可促进植物的生长,活化土壤,防止板结。
在包膜处理过程中,步骤五中,包膜室的温度不宜过高,过高则不利于枯草芽孢杆菌的存活。包膜液用量的设定,其中聚天门冬氨酸在包膜液中所占的比重主要是考虑到最后所形成的颗粒状添加剂最外层的包膜的厚度,一方面要保证包膜的强度,另一方面要结合所需要的缓试时长。上述缓试时长是指针对负载于木粉颗粒上的化肥成分。合适的雾化压力0.2~0.5兆帕可以保证颗粒状的添加剂的包膜厚度均匀。粘结剂在包膜液中的含量为10~15%,以保证可以对木粉颗粒以及枯草芽孢杆菌具有很好的粘结作用,使得上述颗粒可以粘附在沸石颗粒的外侧。
本发明的生产方法得到的化肥增效添加剂的应用过程,首先是将化肥增效添加剂以30~40%的比例与原料化肥混合;其次,在施用化肥时,需将上述混合了添加剂的化肥与植物根部表层土壤混合,以达到颗粒状的添加剂可以起到疏松土壤,改善土壤环境的目的。表层土壤的深度可以从土壤表面到表面以下3或4厘米处。
为与以下实施例进行比较,设计空白实验组,在空白实验组中,仅施用原料化肥30kg/亩。空白实验组包括油菜和小白菜两种作物,两种作物分别种植5亩。本发明的原料化肥中氮磷钾的重量百分比分别为30:30:40。
以下实施例一~实施例四都是在油菜和小白菜两种作物上实施,且作物亩数均为5亩。且实施例一~实施例四的化肥施用量也与空白试验组一致,为30kg/亩。各实施例的化肥增效添加剂的生产过程不一致,施用时与原料化肥的混合比例不一致之外,其他实施条件与空白实验组均一致。
实施例一
化肥增效添加剂的生产过程包括以下步骤:
步骤一、加工木粉颗粒,木粉颗粒为松木,粒径为10~20微米;
步骤二、将步骤一得到的木粉颗粒放置入一压力容器内,设置压力容器的压力达到-0.5兆帕,同时设置压力容器的温度达到40摄氏度,向压力容器内注入化肥溶液,使木粉颗粒浸泡于化肥溶液内,在上述压力和温度条件下浸泡5分钟后,恢复压力容器的压力至常压后再浸泡2小时;
步骤三、将步骤二中得到的经浸泡的木粉颗粒在45摄氏度烘干;
步骤四、加工沸石颗粒,沸石颗粒的粒径为3~5毫米,沸石颗粒、枯草芽孢杆菌以及由步骤三中得到的经烘干的木粉颗粒以重量比3:0.5:1的比例混合,得到混合颗粒物;
步骤五、将步骤四得到的混合颗粒物置于流化床设备的包膜室内,将包膜液喷涂于混合颗粒物表面以在混合颗粒物表面形成包膜,包膜室内的温度为40摄氏度,流化压力调至混合颗粒物在流化床内升高至包膜室的二分之一高处,雾化压力为0.2兆帕,包膜液用量为混合颗粒物的重量的30%,并且包膜液为聚天门冬氨酸和粘结剂的混合溶液,其中,聚天门冬氨酸在混合溶液中的含量为30%,粘结剂在混合溶液中的含量为10%,粘结剂为水玻璃,当包膜液用尽,则得到包膜完成的颗粒状的化肥增效添加剂;
步骤六、将所述步骤五得到的包膜完成的颗粒状的化肥增效添加剂在45摄氏度下干燥。
在本实施例中,化肥溶液为40%的化肥成分的水溶液,其中,化肥成分包括有重量百分比40%的磷酸二氢钾、30%的磷酸铵以及30%硝酸钾。
本实施例中将化肥增效添加剂以30%的比例与原料化肥混合;其次,在施用化肥时,将上述混合了添加剂的化肥与植物根部表层土壤混合,表层土壤的深度可以从土壤表面到表面以下3.2厘米处。
在油菜和小白菜上施用本实施例的化肥增效添加剂,使得化肥利用率分别提高了42%和49%,作物产量分别提高了21%和33%。
实施例二
化肥增效添加剂的生产过程包括以下步骤:
步骤一、加工木粉颗粒,木粉颗粒为白杨,粒径为40~50微米;
步骤二、将步骤一得到的木粉颗粒放置入一压力容器内,设置压力容器的压力达到-0.2兆帕,同时设置压力容器的温度达到45摄氏度,向压力容器内注入化肥溶液,使木粉颗粒浸泡于化肥溶液内,在上述压力和温度条件下浸泡7分钟后,恢复压力容器的压力至常压后再浸泡3小时;
步骤三、将步骤二中得到的经浸泡的木粉颗粒在45摄氏度烘干;
步骤四、加工沸石颗粒,沸石颗粒的粒径为3~5毫米,沸石颗粒、枯草芽孢杆菌以及由步骤三中得到的经烘干的木粉颗粒以重量比5:0.7:3的比例混合,得到混合颗粒物;
步骤五、将步骤四得到的混合颗粒物置于流化床设备的包膜室内,将包膜液喷涂于混合颗粒物表面以在混合颗粒物表面形成包膜,包膜室内的温度为45摄氏度,流化压力调至混合颗粒物在流化床内升高至包膜室的二分之一高处,雾化压力为0.5兆帕,包膜液用量为混合颗粒物的重量的50%,并且包膜液为聚天门冬氨酸和粘结剂的混合溶液,其中,聚天门冬氨酸在混合溶液中的含量为42%,粘结剂在混合溶液中的含量为12%,粘结剂为聚磷酸二氢铝,当包膜液用尽,则得到包膜完成的颗粒状的化肥增效添加剂;
步骤六、将所述步骤五得到的包膜完成的颗粒状的化肥增效添加剂在50摄氏度下干燥。
在本实施例中,化肥溶液为50%的化肥成分的水溶液,其中,化肥成分为尿素。
本实施例中将化肥增效添加剂以30%的比例与原料化肥混合;其次,在施用化肥时,将上述混合了添加剂的化肥与植物根部表层土壤混合,表层土壤的深度可以从土壤表面到表面以下3.8厘米处。
在油菜和小白菜上施用本实施例的化肥增效添加剂,使得化肥利用率分别提高了45%和47%,作物产量分别提高了12%和27%。
实施例三
化肥增效添加剂的生产过程包括以下步骤:
步骤一、加工木粉颗粒,木粉颗粒为杉木,粒径为30~40微米;
步骤二、将步骤一得到的木粉颗粒放置入一压力容器内,设置压力容器的压力达到-0.5兆帕,同时设置压力容器的温度达到44摄氏度,向压力容器内注入化肥溶液,使木粉颗粒浸泡于化肥溶液内,在上述压力和温度条件下浸泡10分钟后,恢复压力容器的压力至常压后再浸泡5小时;
步骤三、将步骤二中得到的经浸泡的木粉颗粒在52摄氏度烘干;
步骤四、加工沸石颗粒,沸石颗粒的粒径为3~5毫米,沸石颗粒、枯草芽孢杆菌以及由步骤三中得到的经烘干的木粉颗粒以重量比8:0.7:3的比例混合,得到混合颗粒物;
步骤五、将步骤四得到的混合颗粒物置于流化床设备的包膜室内,将包膜液喷涂于混合颗粒物表面以在混合颗粒物表面形成包膜,包膜室内的温度为45摄氏度,流化压力调至混合颗粒物在流化床内升高至包膜室的二分之一高处,雾化压力为0.3兆帕,包膜液用量为混合颗粒物的重量的40%,并且包膜液为聚天门冬氨酸和粘结剂的混合溶液,其中,聚天门冬氨酸在混合溶液中的含量为50%,粘结剂在混合溶液中的含量为15%,粘结剂为磷酸氢二铝,当包膜液用尽,则得到包膜完成的颗粒状的化肥增效添加剂;
步骤六、将所述步骤五得到的包膜完成的颗粒状的化肥增效添加剂在50摄氏度下干燥。
在本实施例中,化肥溶液为60%的化肥成分的水溶液,其中,化肥成分为尿素。
本实施例中将化肥增效添加剂以35%的比例与原料化肥混合;其次,在施用化肥时,将上述混合了添加剂的化肥与植物根部表层土壤混合,表层土壤的深度可以从土壤表面到表面以下4厘米处。
在油菜和小白菜上施用本实施例的化肥增效添加剂,使得化肥利用率分别提高了40%和47%,作物产量分别提高了35%和31%。
实施例四
化肥增效添加剂的生产过程包括以下步骤:
步骤一、加工木粉颗粒,木粉颗粒为白杨、松木和杉木的混合颗粒,各木粉颗粒的比例为1:1:1,粒径为35~50微米;
步骤二、将步骤一得到的木粉颗粒放置入一压力容器内,设置压力容器的压力达到-0.3兆帕,同时设置压力容器的温度达到50摄氏度,向压力容器内注入化肥溶液,使木粉颗粒浸泡于化肥溶液内,在上述压力和温度条件下浸泡10分钟后,恢复压力容器的压力至常压后再浸泡4小时;
步骤三、将步骤二中得到的经浸泡的木粉颗粒在50摄氏度烘干;
步骤四、加工沸石颗粒,沸石颗粒的粒径为3~5毫米,沸石颗粒、枯草芽孢杆菌以及由步骤三中得到的经烘干的木粉颗粒以重量比8:0.7:3的比例混合,得到混合颗粒物;
步骤五、将步骤四得到的混合颗粒物置于流化床设备的包膜室内,将包膜液喷涂于混合颗粒物表面以在混合颗粒物表面形成包膜,包膜室内的温度为42摄氏度,流化压力调至混合颗粒物在流化床内升高至包膜室的二分之一高处,雾化压力为0.4兆帕,包膜液用量为混合颗粒物的重量的60%,并且包膜液为聚天门冬氨酸和粘结剂的混合溶液,其中,聚天门冬氨酸在混合溶液中的含量为50%,粘结剂在混合溶液中的含量为15%,粘结剂为磷酸氢二铝,当包膜液用尽,则得到包膜完成的颗粒状的化肥增效添加剂;
步骤六、将所述步骤五得到的包膜完成的颗粒状的化肥增效添加剂在50摄氏度下干燥。
在本实施例中,化肥溶液为30%的化肥成分的水溶液,其中,化肥成分为尿素。
本实施例中将化肥增效添加剂以40%的比例与原料化肥混合;其次,在施用化肥时,将上述混合了添加剂的化肥与植物根部表层土壤混合,表层土壤的深度可以从土壤表面到表面以下4厘米处。
在油菜和小白菜上施用本实施例的化肥增效添加剂,使得化肥利用率分别提高了46%和49%,作物产量分别提高了32%和36%。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。