CN102731199B - 颗粒缓释钙肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种颗粒缓释钙肥，由肥芯和包覆在肥芯外的包膜组成，其中，肥芯含有的成分及各成分占颗粒缓释钙肥的重量百分比为：含钙化合物40~70%，腐植酸10~20%，吸收促进剂3~10%，固体粘结剂2.5~5%；包膜含有的成分及各成分占颗粒缓释钙肥的重量百分比为：单质硫10~15%，固体粘结剂2.5~5%，液体粘结剂2~5%。本发明的一种新型作物专用的颗粒缓释钙肥，外观为粒状、柱状或片状，施用方便，用作农作物的底肥，施用到土壤中，吸收水分后肥料中所含的吸收促进剂能将原料中的钙元素快速转化并保持为速效性钙养分，大幅提高作物根际有效交换性钙浓度，同时达到作物高度富集钙元素的效果。

Description

颗粒缓释钙肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种颗粒缓释钙肥及其制备方法。

背景技术

钙作为植物生长发育所必需的营养元素，在植物体内发挥着极其重要的作用。它是细胞壁胶层形成不可缺少的元素，为植物发育所必需，同时可以维护细胞膜的完整性、降低呼吸作用、防止细胞衰老，它还可以促进光合产物转运、防止金属离子的毒害和消除草酸对植物体的毒害。在细胞水平，它是植物细胞刺激-反应信号转导机制中的关键信号分子，参与调解生殖生长和各种胁迫性防御反应等。此外，钙在细胞程序性死亡中的重要作用已被认识并受到重视。

在专利申请号为200710013449.1名称“一种果树钙肥”的专利中，通过硝酸钙：蔗糖：谷氨酸为97:2:1的配比组合制成了一种果树专用钙肥，部分解决了钙在土壤中的固定作用，适当提高了钙的吸收利用率，但是这项发明存在的最大的问题是硝酸钙配比比重较大，长期使用会造成硝酸根、亚硝酸根的增长，导致次生盐渍化，土壤板结问题突出。

在专利申请号为95110486.1名称“一种活性钙肥”的专利中，发明了一种利用贝壳粉中钙元素来为作物补充钙元素，以利于作物正常发育生长，其问题在于贝壳粉粒径过大，作物吸收效果差，其次单纯利用贝壳钙（钙丰度偏低），仅能补充维持作物正常生长，不能达到作物富集钙元素进而通过膳食途径补充人体每天必需钙。

发明内容

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明的提供的颗粒缓释钙肥，由肥芯和包在肥芯外的包膜组成，

其中，所述肥芯含有的成分及各成分占所述颗粒缓释钙肥的重量百分比为：

含钙化合物                                          40~70%，

腐植酸                                              10~20%， 

吸收促进剂                                          3~10%，

固体粘结剂                                          2.5~5%； 

所述包膜含有的成分及各成分占所述颗粒缓释钙肥的重量百分比为：

单质硫                                              10~15%，

固体粘结剂                                          2.5~5%，

液体粘结剂                                           2~5%。

其中，含钙化合物提供肥料供给作物的钙原，其可为钙盐、氧化钙或氢氧化钙中的一种或其两种以上任意组合。钙盐优选为氯化钙、碳酸钙、硫酸钙、硝酸钙或磷酸钙中的一种或其两种以上任意组合。碳酸钙可为纳米贝壳粉、纳米珍珠粉或纳米珊瑚粉的一种或其两种以上任意组合；磷酸钙可为动物骨灰。

吸收促进剂能够促进作物对颗粒缓释钙粉中钙的吸收，其可为柠檬酸、苹果酸、α-萘乙酸、萘乙酸钠、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、富马酸、水溶性氨基酸、硫酸、磷酸或硝酸的重量百分比浓度30~60%的水溶液中的一种或其两种以上任意组合。优选为，吸收促进剂为苹果酸或柠檬酸的重量百分比浓度30~60%的水溶液的一种或其混合物。

固体粘结剂可为高岭土、白鳝泥、膨润土、凹凸棒土、硅酸钠、沸石、木质素磺酸盐、聚乙烯基吡咯烷酮、交联直链淀粉中的任意一种或其两种以上任意组合。

液体粘结剂可为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧丙基纤维素、羟乙基纤维素或羟甲基纤维素的重量百分比浓度30~60%的水溶液中的一种或其两种以上任意组合，优选为羧甲基纤维素的重量百分比浓度30~60%的水溶液。

上述的颗粒缓释钙肥的制备方法，包括以下步骤：

A、按照量将肥芯的各成分混合均匀，加工为颗粒；

B、按照量将包膜的各成分混合均匀；

C、在步骤A中所得的肥芯颗粒外包裹步骤B所得的包膜混合物，即得。

以下列举几个具体实施例对本发明进行说明：

实施例1

本实施例的颗粒缓释钙肥，具体组成(占颗粒缓释钙肥的重量百分比%)如下:

肥芯：

硝酸钙                                                70，

腐植酸                                                10，

苹果酸（重量百分比浓度60%水溶液）       3，

高岭土                                                2.5；

包膜：

单质硫                                                10，

膨润土                                                1.5，

淀粉                                                       1，

羧甲基纤维素（重量百分比浓度30%的水溶液）2。

制备方法为：

A、将肥芯物料：硝酸钙、腐植酸、重量百分比浓度60%苹果酸水溶液、高岭土按上述配比在混合机中充分混合均匀后，通过传送带传送至圆盘进行造粒，肥芯粒型为圆粒状、圆柱状或片状。

B、将包膜物料：单质硫、膨润土、淀粉、重量百分比浓度30%羧甲基纤维素水溶液混合均匀；

C、步骤A得到的肥芯颗粒通过传送带传送至包膜物料加工处进行包膜加工，最终钙肥肥料产品的颗粒粒型为圆粒状、圆柱状或片状。

经分析检验合格后包装入库，得到本实施例的颗粒缓释钙肥。检测结果产品养分和水分分别为：单质钙元素含量为28.2%，单质氮元素含量为19.1%，水分2.7%，粒度（2~3.5mm）为92.6%。

实施例2

本实施例的颗粒缓释钙肥，具体组成(占颗粒缓释钙肥的重量百分比%)如下:

肥芯：

氧化钙                                                 40，

腐植酸                                                 20，

柠檬酸（重量百分比浓度30%的水溶液）     5，

苹果酸（重量百分比浓度30%的水溶液）     5，

高岭土                                                  5；

包膜：

单质硫                                                 15，

膨润土                                                  5，

羧乙基纤维素（重量百分比浓度60%的水溶液）5。

制备方法为：

A、将肥芯物料：氧化钙、腐植酸、重量百分比浓度30%柠檬酸水溶液、重量百分比浓度30%苹果酸水溶液和高岭土按上述配比在混合机中充分混合均匀后，通过传送带传送至圆盘进行造粒，肥芯粒型为圆粒状、圆柱状或片状。

B、将包膜物料：单质硫、膨润土、重量百分比浓度60%羧乙基纤维素水溶液混合均匀；

C、步骤A得到的肥芯颗粒通过传送带传送至包膜物料加工处进行包膜加工，最终钙肥肥料产品的颗粒粒型为圆粒状、圆柱状或片状。

经分析检验合格后包装入库，得到本实施例的颗粒缓释钙肥产品。检测结果产品养分和水分分别为：单质钙元素含量为28.6%，水分2.2%，粒度（3~5mm）为96.7%。这种配料组成的钙肥主要针对南方淋溶性缺钙酸性土壤，在给土壤补充钙元素的同时，通过氧化钙调节土壤酸碱度，提高土壤pH值0.4到0.5个单位左右。

实施例3

本实施例的颗粒缓释钙肥，具体组成(占颗粒缓释钙肥的重量百分比%)如下:

肥芯：

硝酸钙                                                      20（以钙质量计为4.9%），

纳米珊瑚粉(主要成分是碳酸钙)                      20（以钙质量计为3.2%），

腐植酸                                                      20，

水溶性氨基酸 （重量百分比浓度50%水溶液）  10，

膨润土                                                        5；

包膜：

单质硫                                                       15；

膨润土                                                       5；

羧丙基纤维素 （重量百分比浓度30%水溶液）   5。

制备方法为：

A、将肥芯物料：硝酸钙、纳米珊瑚粉、腐植酸、重量百分比浓度50%水溶性氨基酸水溶液、膨润土按上述配比在混合机中充分混合均匀后，通过传送带传送至圆盘进行造粒，肥芯粒型为圆粒状、圆柱状或片状。

B、将包膜物料：单质硫、膨润土、重量百分比浓度30%羧丙基纤维素水溶液混合均匀；

C、步骤A得到的肥芯颗粒通过传送带传送至包膜物料加工处进行包膜加工，最终钙肥肥料产品的颗粒粒型为圆粒状、圆柱状或片状。

经分析检验合格后包装入库，得到本发明的颗粒颗粒缓释钙肥产品。这种配料组成的钙肥主要适用于高附加值经济类作物。检测结果产品养分和水分分别为：单质钙元素含量为12.6%，单质镁（来自于珊瑚粉）元素含量为3.2%，单质氮元素含量为5.1%，水分2.3%，粒度（3~4.5mm）为91.7%。

本实施例针对贝壳粉等生物活性钙原材料粒径过大会影响作物吸收，通过纳米技术缩小贝壳粉、珍珠粉、珊瑚粉的粒径，以利于作物吸收富集钙元素，同时以适当配比加入硝酸钙等速溶钙盐，提高了作物有效补充富集钙元素水平，取得了良好的效果。

实施例4

本实施例的颗粒缓释钙肥，具体组成(占颗粒缓释钙肥的重量百分比%)如下:

肥芯：

磷酸钙                                                 70，

腐植酸                                                 10，

萘乙酸钠（重量百分比浓度50%的水溶液）    3，

高岭土                                                 2.5；

包膜：

单质硫                                                10，

膨润土                                               1.5，

淀粉                                                     1，

羟甲基纤维素（重量百分比浓度50%的水溶液）2。

制备方法为：

A、将肥芯物料：磷酸钙、腐植酸、重量百分比浓度50%萘乙酸钠水溶液、高岭土按上述配比在混合机中充分混合均匀后，通过传送带传送至圆盘进行造粒，肥芯粒型为圆粒状、圆柱状或片状。

B、将包膜物料：单质硫、膨润土、淀粉、重量百分比浓度50%羟甲基纤维素水溶液混合均匀；

C、步骤A得到的肥芯颗粒通过传送带传送至包膜物料加工处进行包膜加工，最终钙肥肥料产品的颗粒粒型为圆粒状、圆柱状或片状。

经分析检验合格后包装入库，得到本发明的颗粒颗粒缓释钙肥产品。检测结果产品养分和水分分别为：单质钙元素含量为32.9%，单质磷元素含量为18.1%，水分2.7%，粒度（2~3.5mm）为92.6%。

对实施例1~4制得的颗粒缓释钙肥的效果验证实验如下：

实验例1缓释实验

通过缓释实验可以证明颗粒缓释钙肥肥芯中的钙化合物在施加底肥后3个月内农作物根际硝酸钙浓度水平始终维持在同一个较高的水平上，而外表不包裹包膜的普通硝酸钙钙肥在施加底肥后较短时期内（1周左右）达到最高水平，随后逐步下降到较低水平直至失去肥效，说明有硫衣包裹的钙肥肥效在整个作物生长期间始终保持有良好的持效性。

表一给出有硫衣包膜包裹的钙肥和没有硫衣包膜包裹的钙肥在水稻生长期间内根际钙离子浓度水平差异：

 实验例2肥效实验

材料与方法

试验材料：试验设在江苏省南京市浦口区乌江镇桥林水稻田。试验地为灰泥田。土壤基本性状：有机质9.22g/kg、碱解氮164.1mg/kg、速效磷57.5mg/kg、速效钾93.8g/kg、有效硫41.4mg/kg、交换性镁0.055cmol/kg、PH值5.52。

肥料为颗粒缓释钙肥，普通钙肥（等同具体实施例1中普通硝酸钙，不添加腐植酸、吸收促进剂、单质硫、普通粘结剂、液体粘结剂，用量与实施例颗粒缓释钙肥中硝酸钙含量相当）。

实验设计：实验设3个处理，3次重复。采用随机区组排列，实验按使用等钙设计。实验处理内容为：（1）尿素（15kg/亩）+磷铵（10kg/亩）；（2）尿素（15kg/亩）+磷铵（10kg/亩）+普通硝酸钙肥（6kg/亩）；（3）尿素（15kg/亩）+磷铵（10kg/亩）+颗粒缓释钙肥（10kg/亩）。

实验实施：小区面积5m×6m=30m²,定植616丛（亩插1.37万丛），基本苗每丛2本。田间各小区有单独进出水口，小区四周筑20cm高的小田埂，并用塑料薄膜包覆，区组间留有40cm排灌沟，小区定株20株观察、取样考种。6月11日播种，7月22日移栽，11月4日收割。收割时，小区边行去掉，余下各区单打、单晒、过秤，计算小区产量。试验期间各处理喷药、灌水等田间管理一致。

结果与分析

2.1不同处理对水稻叶片叶绿素总含量的影响

叶绿素是植物光合作用吸收光能的细胞器，对作物的光能利用有直接关系，常作为作物丰产的一项生理指标来测定。对水稻的分蘖盛期与孕穗期叶片抽样测定表明（见表2），施用颗粒缓释钙肥的叶片叶绿素总含量较对照组及其他施肥处理组有不同程度的提高分蘖盛期增幅为6.73%，孕穗期为6.76%。

表2不同处理对水稻叶片总叶绿素含量的影响（毫克/平方分米）

 

 2.2不同处理对水稻产量的影响

从田间实割产量可以看出（见表3），施用颗粒缓释钙肥较对照增幅较大，为10.2%，施用普通钙肥较对照增产3.4%，可见施用颗粒缓释钙肥有利于水稻产量的提高。

初步试验表明，在合理配施氮磷肥的基础上，水稻施用颗粒颗粒缓释钙肥表现出良好的效应，可较普通钙肥提高经济产量。

表3不同施肥处理对水稻产量的影响

2.3不同处理对稻谷品质的影响

分别从三个处理组中各随机抽取300个稻穗，每个处理组的300个稻穗分成3组（每100个稻穗来自同一个小区），分别测定稻穗中全钙含量（见表4），可以看出施用颗粒缓释钙肥可以大幅度提高水稻籽粒中改的含量,其钙含量较对照组提高了近5（475%）倍；普通钙肥处理组水稻稻谷中钙含量较对照组提高了2（223%）倍。

表4不同处理对稻谷品质的影响

 实验例4 土壤报告

水稻收货后，取20cm的土层（实施颗粒缓释钙肥、普通钙肥和不施钙肥为对照），测定土壤中的游离钙的含量（以氧化钙计），三次重复，由测定结果（表5）可知，土壤中游离钙含量以实施颗粒缓释钙肥含量最高为0.88%，较对照组和施加普通钙肥分别增加120%和51.7%，由此可得，施用本发明的颗粒颗粒缓释钙肥可以增加土壤交换态钙的含量，减少土壤对养分的吸附固定，为作物产量和品质的提高打下基础。

表5土壤中游离态钙（氧化钙）含量测定

  以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种颗粒缓释钙肥，其特征在于，由肥芯和包覆在所述肥芯外的包膜组成，

其中，所述肥芯含有的成分及各成分占所述颗粒缓释钙肥的重量百分比为：

含钙化合物    40~70%，

腐植酸        10~20%， 

吸收促进剂    3~10%，

固体粘结剂    2.5~5%； 

所述包膜含有的成分及各成分占所述颗粒缓释钙肥的重量百分比为：

单质硫          10~15%，

固体粘结剂      2.5~5%，

液体粘结剂      2~5%；

所述吸收促进剂为苹果酸或柠檬酸的重量百分比浓度30~60%的水溶液的一种或其混合物。

2.根据权利要求1所述的颗粒缓释钙肥，其特征在于，所述含钙化合物为钙盐、氧化钙或氢氧化钙中的一种或其两种以上任意组合。

3.根据权利要求2所述的颗粒缓释钙肥，其特征在于，所述钙盐为氯化钙、碳酸钙、硫酸钙、硝酸钙或磷酸钙中的一种或其两种以上任意组合。

4.根据权利要求3所述的颗粒缓释钙肥，其特征在于，所述碳酸钙为纳米贝壳粉、纳米珍珠粉或纳米珊瑚粉的一种或其两种以上任意组合；所述磷酸钙为动物骨灰。

5.根据权利要求1所述的颗粒缓释钙肥，其特征在于，所述含钙化合物为硝酸钙或氧化钙的一种或其混合物。

6.根据权利要求1所述的颗粒缓释钙肥，其特征在于，所述固体粘结剂为高岭土、白鳝泥、膨润土、凹凸棒土、硅酸钠、沸石、木质素磺酸盐、聚乙烯基吡咯烷酮、交联直链淀粉中的任意一种或其两种以上任意组合。

7.根据权利要求1所述的颗粒缓释钙肥，其特征在于，所述液体粘结剂为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧丙基纤维素、羟乙基纤维素或羟甲基纤维素的重量百分比浓度30~60%的水溶液中的一种或其两种以上任意组合。

8.权利要求1~7任一项所述的颗粒缓释钙肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、按照所述量将肥芯的各成分混合均匀，加工为颗粒；

B、按照所述量将包膜的各成分混合均匀；

C、在步骤A中所得的肥芯颗粒外包裹步骤B所得的包膜混合物，即得。