CN102775232B

CN102775232B - 玉米专用一次性机施肥料的制备方法

Info

Publication number: CN102775232B
Application number: CN2012102759578A
Authority: CN
Inventors: 解玉洪; 蒋祖卫; 杨宏海
Original assignee: HEZE JINZHENGDA ECO-ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: HEZE JINZHENGDA ECO-ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-08-03
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2032-08-03
Also published as: CN102775232A

Abstract

本发明涉及一种玉米专用一次性机施肥料的制备方法。本发明用尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌进行复配采用高塔造粒的复合肥作为核心肥料，再采用双层包膜，内层膜为尿素膜，改善肥料颗粒表面特性；外层膜为热塑性树脂包膜、热固性树脂包膜，对养分释放起控制作用。本发明制备的玉米专用机施肥表面更光滑、坚硬，适于机械施肥，且该肥料符合玉米对氮、磷、钾、锌等养分的吸收要求，经过大田试验,取得了良好的增产效果。

Description

玉米专用一次性机施肥料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种玉米专用一次性机施肥料的制备方法，属于肥料生产及应用技术领域。

背景技术

玉米是我国的主要粮食作物之一，也是重要的饲料作物。据国家粮油信息中心统计，2012年，全国玉米播种面积达到3500万公顷。玉米种植简单，机械化程度高,是农民喜欢种植的作物种类之一。目前我国农村劳动力严重不足,玉米种植区的田间管理主要依靠50岁以上的老人和妇女,迫切需要实现播种、收获、施肥等操作的机械化。近几年为了适应玉米种植需要，玉米播种、收获、秸秆还田等机械化水平大幅度提高，玉米机械施肥也在快速发展，但与之相适应的肥料品种不能满足需求。玉米属于高杆作物，生育期的追肥机械操作难度大，因此，实现玉米全生育期一次性机械化施肥是降低栽培难度、节约劳动成本、提高生产效率、全面提升农业现代化水平的措施之一。

机械施肥与人工施肥对肥料的要求有很大的不同，如肥料颗粒大小要均一，肥料颗粒硬度要大，耐磨、不易破碎等。

CN200810229868.3和CN201010124900.9分别提供了玉米专用肥料及制备与施用方法，它们主要考虑了氮、磷、钾养分配合或氮、磷、钾养分与微量元素配合平衡提供玉米养分，而肥料颗粒的硬度、韧性及均匀度不适用于机械化施肥；CN200610135103.4、CN200710065228.9、CN200710114213.7、CN200710202360.X分别公开了长效、缓释或控释玉米专用肥，这些专利文件不仅考虑了肥料的养分配比，还使肥料的养分释放特别是氮素的释放尽量延长并适合玉米吸收，能够做到在玉米生育周期中一次性施肥。但是这些肥料包膜剂耐摩擦能力不强，机械施肥时容易破碎。CN 201010159451.1公开的种子友好型玉米专用控释肥采用了双层包膜控释氮肥，其膜层的韧性及抗摩擦能力较强，适合于机械施肥，但也有不足，如它是由不同的肥料品种配制而成，其颗粒均匀性差；再者，它所含的锌肥为粉状，容易使机械施肥不匀。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种玉米专用一次性机施肥料的制备方法。本发明制备的肥料是双层包膜高塔造粒核心肥。

发明概述

本发明采用高塔造粒的复合肥作为核心肥，按照玉米对氮、磷、钾、锌等养分的吸收要求，利用尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌进行复配，高塔造粒，形成玉米专用核心肥料；再采用双层包膜，内层膜改善肥料颗粒表面特性，外层膜对养分释放起控制作用。经过大田试验,取得了良好的效果。

术语说明：

高塔造粒：是一种颗粒肥料生产工艺，主要原理是先将原料制备成高温熔浆，从高塔顶部抛撒，液体在下降过程中由于表面张力原因变成球状，落入塔底即成颗粒肥料。高塔造粒肥料不用烘干，水分含量低，颗粒硬度好。在复合肥（或复混肥）生产中，高塔造粒适应的氮素含量高，主要用于高氮复合肥（或复混肥）和高氮作物专用肥的生产。

机施肥料：适用于机械施用的肥料。

发明详述

玉米专用一次性机施肥料的制备方法，步骤如下：

（1）按质量比1∶(0.15～0.4)∶(0.25～0.6)∶（0.016～0.018)取尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌，混合均匀，按现有技术高塔造粒，将所得颗粒肥料过筛，取粒径2-4毫米的颗粒状肥料为核心肥料。

（2）将步骤（1）制备的核心肥料在转鼓中预热至40°C～50°C，将125℃熔融的尿素液喷涂到转鼓中不断转动的核心肥料颗粒上，形成尿素膜，尿素膜质量占核心肥料质量的4~6wt%,得尿素包膜肥料。

（3）将回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂按质量比1~3∶1混合，溶于二氯甲烷与四氯乙烯1∶1~4质量比的混合溶剂中，再加入占回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂总量1.5~2.5wt%的地瓜淀粉，混合均匀，得热塑性树脂包膜剂。

（4）将步骤(2)制备的尿素包膜肥料在转鼓中预热至60°C～70°C，同时将步骤(3)制备的热塑性树脂包膜剂预热至110°C～130°C，喷涂到不断转动的尿素包膜肥料上。回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂总量占尿素包膜肥料的3.5-5.5wt%。

（5）按质量比(9～9.5)∶(0.5～1)取环氧树脂双酚A和聚氨酯（PUR）,混合均匀,再加入占环氧树脂双酚A和聚氨酯总量10～20wt%的固化剂二乙烯三胺、20～30wt%稀释剂乙酸乙酯和2～3wt%的滑石粉，混合均匀，得热固性树脂包膜剂。

（6）将步骤(2)制备的尿素包膜肥料在转鼓中预热至40°C～50°C，将步骤(5)制备的热固性树脂包膜剂通过喷流嘴喷到不断转动的尿素包膜肥料上。热固性树脂包膜剂占尿素包膜肥料的4～6wt%。

（7）按质量比1∶(0.5～1)，取步骤（4）制备的热塑性树脂包膜肥和步骤（6）制备的热固性树脂包膜肥，混合，即得本发明玉米专用一次性机施肥料。

根据本发明，优选的制备方法是：

（1）按质量比1∶0.25∶0.4∶0.017取尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌，混合均匀，高塔造粒，将所得颗粒肥料过筛，取粒径2-4毫米的颗粒状肥料为核心肥料。

（2）取步骤（1）制备的核心肥料放入转鼓中预热至40°C，将125°C快速熔融的尿素液通过喷嘴喷涂到转鼓中不断转动的核心肥料颗粒上，形成尿素膜，尿素膜质量占核心肥料质量的4%，得尿素包膜肥料。

（3）按质量比2∶1取回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂，将两者混溶于二氯甲烷与四氯乙烯1∶3质量比的混合溶剂中，加入占回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂总量2wt%的地瓜淀粉，混合均匀。得热塑性树脂包膜剂。

（4）取步骤(2)制备的尿素包膜肥料放入转鼓中预热至60°C，同时将步骤(3)制备的热塑性树脂包膜剂预热至130°C，通过喷流嘴喷到不断转动的尿素包膜肥料上；回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂总量占尿素包膜肥料的3.5wt%，得热塑性树脂包膜肥料。

（5）按质量比9∶1，取环氧树脂双酚A和聚氨酯（PUR）,混合均匀,按质量百分比计，再加入占环氧树脂双酚A和聚氨酯总量10%的固化剂二乙烯三胺、20%的稀释剂乙酸乙酯、2%的滑石粉，混合均匀，得热固性树脂包膜剂。

（6）取步骤(2)制备的尿素包膜肥料加入转鼓中预热至40°C，将步骤(5)制备的热固性树脂包膜剂通过喷流嘴喷到不断转动的尿素包膜肥料上。按质量比，热固性树脂包膜剂占尿素包膜肥料的6%。

（7）按质量比1∶1，取步骤（4）制备的热塑性树脂包膜肥和步骤（6）制备的热固性树脂包膜肥，混合，即得本发明玉米专用一次性机施肥料。

本发明的方法中所用原料均为市购产品。包膜工艺装置为本领域现有技术。

本发明的技术特点：

一、按照玉米对氮、磷、钾、锌等养分的吸收要求，将尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌按特定的比例进行复配，高塔造粒，形成核心肥料。玉米是吸收氮素较多的作物，生产一次性施用的玉米专用肥，现有的圆盘造粒、转鼓造粒生产工艺等都无法满足高氮需要，而高塔造粒技术则适合的氮素含量范围宽泛。

二、一般来说，高塔造粒肥料颗粒粒径范围较大，不适宜直接包膜。本发明通过筛分，缩小粒径范围并选取合适的大小，使后续肥料包膜更均匀。

三、对高塔造粒玉米专用肥先包一层尿素膜，制备成表面更光滑、坚硬的尿素包膜肥，节约外层包膜剂，并使包膜更加均匀。

四、外层包膜分别采用两种材料，即热塑性树脂和热固性树脂，前者主要受土壤水分含量影响，后者对温度敏感。玉米生长在旱作土壤上，且全生育期为高温季节，土壤水分分布不均，连续降雨期间土壤处于水饱和状态，不降雨时土壤水分较少。采用两种材料分别作为外层包膜剂，可以相互取长补短，使养分释放更好地满足玉米吸收。

本发明制备的玉米专用一次性机施肥料使用方便，方法如下列之一：

i利用机械全部在玉米播种时施用，施肥位置是种子正下方或一侧，距离地表8-12厘米；

ii在玉米播种前利用机械均匀撒施于地表,然后翻耕入土。

肥料用量：折合成纯氮、五氧化二磷、氧化钾三者总量每亩28-40公斤。

本发明的优良效果：

1.肥料颗粒物理性状好，不易破碎

本发明肥料有三个主要特征，一是颗粒坚硬，高塔肥料是将物料在熔融状态下造粒，所含水分很少，形成的颗粒硬度大；二是内层膜为尿素，颗粒表面更光滑；三是外层膜材料成膜均匀，韧性好，抗摩擦能力强，机械施肥不易破碎。

2.施肥均匀

现有的作物专用控释肥主要是由不同控释时间、不同的肥料品种通过复配生产的掺混型控释肥，由于肥料颗粒大小不同，很容易造成分层，致使养分不匀。本发明核心肥料利用了高塔复混肥生产工艺，生产的肥料养分均匀，利于玉米吸收，肥料利用率高。

3.养分释放和养分配比适合玉米生长

本发明肥料从两方面满足玉米对养分的吸收要求，一是配方中原料养分配比考虑了玉米全生育期总的养分需求，二是通过两种材料包膜，调节了养分释放，满足玉米对养分的需求。

附图说明

图1是实施例1玉米专用一次性机施肥料氮、磷、钾三种养分释放规律与玉米的营养吸收规律曲线图，粗线为本发明肥料氮、磷、钾总养分释放规律线，细线为玉米的氮、磷、钾总养分吸收规律曲线，横坐标是玉米播种后的时间（天），纵坐标是不同阶段肥料氮、磷、钾总养分释放占肥料施用总量的质量百分比和不同阶段玉米吸收氮、磷、钾总养占玉米吸收总量的质量百分比。

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%均为质量百分比。回收聚乙烯薄膜树脂、回收聚苯乙烯泡沫树脂购自上海隆宝废旧物资回收有限公司；环氧树脂双酚A、聚氨酯（PUR）购自江苏三木化工股份有限公司。

实施例1：

玉米专用一次性机施肥料的制备方法：

（1）取尿素600公斤，磷酸一铵150公斤，氯化钾240公斤，硫酸锌10公斤，混合均匀，高塔造粒，将所得颗粒肥料过筛，取粒径2-4毫米的颗粒状肥料，作为核心肥料备用。

（2）取步骤（1）制备的核心肥料200公斤,将该肥料在转鼓中预热至40°C，将125°C快速熔融的尿素液8公斤通过喷嘴喷涂到转鼓中不断转动的核心肥料颗粒上，形成尿素膜，尿素膜质量占核心肥料质量的4%，得尿素包膜肥料。

（3）按质量比2∶1,取回收聚乙烯薄膜树脂4公斤、回收聚苯乙烯泡沫树脂2公斤，将两者混溶于二氯甲烷与四氯乙烯1∶3质量比的50公斤混合溶剂中，按质量百分比计，加入占回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂总量2%的地瓜淀粉，混合均匀。得热塑性树脂包膜剂。

（4）取步骤(2)制备的尿素包膜肥料100公斤,在转鼓中预热至60°C，同时将步骤(3)制备的热塑性树脂包膜剂预热至130°C，通过喷流嘴喷到不断转动的尿素包膜肥料上，按质量比，回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂总量占尿素包膜肥料的3.5%。得热塑性树脂包膜肥料。

（5）按质量比9∶1，取环氧树脂双酚A 9公斤、聚氨酯（PUR）1公斤,混合均匀,再加入固化剂二乙烯三胺1公斤、稀释剂乙酸乙酯2公斤、滑石粉0.2公斤，混合均匀，得热固性树脂包膜剂。

（6）取步骤(2)制备的尿素包膜肥料100公斤,加入转鼓中预热至40°C，将步骤(5)制备的热固性树脂包膜剂通过喷流嘴喷到不断转动的尿素包膜肥料上。按质量比，热固性树脂包膜剂占尿素包膜肥料的6%。

实施例2：

玉米专用一次性机施肥料的制备方法：

（1）取尿素500公斤，磷酸一铵200公斤，氯化钾292公斤，硫酸锌8公斤,混合均匀，高塔造粒，将所得颗粒肥料过筛，取粒径2-4毫米的颗粒状肥料，作为核心肥料备用。

（2）取步骤（1）制备的核心肥料200公斤,将该肥料在转鼓中预热至50°C，将125°C快速熔融的尿素液10公斤通过喷嘴喷涂到转鼓中不断转动的核心肥料颗粒上，形成尿素膜，尿素膜质量占核心肥料质量的5%，得尿素包膜肥料。

（3）按质量比1∶1,取回收聚乙烯薄膜树脂3公斤、回收聚苯乙烯泡沫树脂3公斤，将两者混溶于二氯甲烷与四氯乙烯1∶2质量比的60公斤混合溶剂中，按质量百分比计，加入占回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂总量1.5%的地瓜淀粉，混合均匀。得热塑性树脂包膜剂。

（4）取步骤(2)制备的尿素包膜肥料100公斤,在转鼓中预热至65°C，同时将步骤(3)制备的热塑性树脂包膜剂预热至125°C，通过喷流嘴喷到不断转动的尿素包膜肥料上，按质量比，回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂总量占尿素包膜肥料的5.5%。得热塑性树脂包膜肥料。

（5）按质量比9.5∶0.5，取环氧树脂双酚A 9.5公斤、聚氨酯（PUR）0.5公斤,混合均匀,再加入固化剂二乙烯三胺1.5公斤、稀释剂乙酸乙酯2.5公斤、滑石粉0.3公斤，混合均匀，得热固性树脂包膜剂。

（6）取步骤(2)制备的尿素包膜肥料100公斤,加入转鼓中预热至45°C，将步骤(5)制备的热固性树脂包膜剂通过喷流嘴喷到不断转动的尿素包膜肥料上。按质量比，热固性树脂包膜剂占尿素包膜肥料的4%。

（7）按质量比1∶0.5，取步骤（4）制备的热塑性树脂包膜肥和步骤（6）制备的热固性树脂包膜肥，混合，即得本发明玉米专用一次性机施肥料。

实施例3：

玉米专用一次性机施肥料的制备方法：

（1）取尿素700公斤，磷酸一铵110公斤，氯化钾178公斤，硫酸锌12公斤,混合均匀，高塔造粒，将所得颗粒肥料过筛，取粒径2-4毫米的颗粒状肥料，作为核心肥料备用。

（2）取步骤（1）制备的核心肥料200公斤,将该肥料在转鼓中预热至45℃，将125°C快速熔融的尿素液12公斤通过喷嘴喷涂到转鼓中不断转动的核心肥料颗粒上，形成尿素膜，尿素膜质量占核心肥料质量的6%，得尿素包膜肥料。

（3）按质量比3∶1,取回收聚乙烯薄膜树脂4.5公斤、回收聚苯乙烯泡沫树脂1.5公斤，将两者混溶于二氯甲烷与四氯乙烯1∶4质量比的80公斤混合溶剂中，按质量百分比计，加入占回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂总量2.5%的地瓜淀粉，混合均匀。得热塑性树脂包膜剂。

（4）取步骤(2)制备的尿素包膜肥料100公斤,在转鼓中预热至70°C，同时将步骤(3)制备的热塑性树脂包膜剂预热至110°C,通过喷流嘴喷到不断转动的尿素包膜肥料上,按质量比，回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂总量占尿素包膜肥料的4.5%。得热塑性树脂包膜肥料。

（5）按质量比9.2∶0.8，取环氧树脂双酚A 9.2公斤、聚氨酯（PUR）0.8公斤,混合均匀,再加入固化剂二乙烯三胺2公斤、稀释剂乙酸乙酯3公斤、滑石粉0.25公斤，混合均匀，得热固性树脂包膜剂。

（6）取步骤(2)制备的尿素包膜肥料100公斤,加入转鼓中预热至50°C，将步骤(5)制备的热固性树脂包膜剂通过喷流嘴喷到不断转动的尿素包膜肥料上。按质量比，热固性树脂包膜剂占尿素包膜肥料的5%。

（7）按质量比1∶0.8，取步骤（4）制备的热塑性树脂包膜肥和步骤（6）制备的热固性树脂包膜肥，混合，即得本发明玉米专用一次性机施肥料。

对比例：普通尿素（含氮量46wt%）+氮、磷、钾三元素复合肥(16-16-16)，总养分含量48wt%。

实施例1～3和对比例的应用效果如下：

试验地点：山东省平原县；吉林省公主岭市。

试验时间：2011年5月至2011年9月。

供试玉米品种：两地均用郑单958。

设实施例1－3和对比例共4个处理，每个处理小区面积300平方米，重复三次。实施例和对比例的肥料用量相同，折合成纯氮、五氧化二磷、氧化钾三者总量每亩30公斤。实施例1－3肥料施用方法是：利用机械全部在玉米播种时施用，施肥位置是种子正下方，距离地表10厘米；对比例中的氮、磷、钾三元素复合肥施肥方法与实施例相同，而尿素是在玉米“大喇叭口期”作追肥。其它管理措施相同。应用效果见表1。

表1.与对比例相比实施例1-3的应用效果

Claims

1.一种玉米专用一次性机施肥料的制备方法，步骤如下：

（1）按质量比1∶(0.15～0.4)∶(0.25～0.6)∶（0.016～0.018)取尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌，混合均匀，按现有技术高塔造粒，将所得颗粒肥料过筛，取粒径2-4毫米的颗粒状肥料为核心肥料；

（2）将步骤（1）制备的核心肥料在转鼓中预热至40℃～50℃，将125℃熔融的尿素液喷涂到转鼓中不断转动的核心肥料颗粒上,形成尿素膜,尿素膜质量占核心肥料质量的4~6 wt%,得尿素包膜肥料；

（3）将回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂按质量比1~3∶1混合，溶于二氯甲烷与四氯乙烯1∶1~4质量比的混合溶剂中，再加入占回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂总量1.5~2.5 wt%的地瓜淀粉，混合均匀，得热塑性树脂包膜剂；

（4）将步骤（2）制备的尿素包膜肥料在转鼓中预热至60℃～70℃，同时将步骤(3)制备的热塑性树脂包膜剂预热至110℃～130℃,喷涂到不断转动的尿素包膜肥料上；回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂总量占尿素包膜肥料的3.5-5.5wt%，得热塑性树脂包膜肥；

（5）按质量比(9～9.5)∶(0.5～1)取环氧树脂双酚A和聚氨酯,混合均匀,再加入占环氧树脂双酚A和聚氨酯总量10～20 wt%的固化剂二乙烯三胺、20～30 wt%稀释剂乙酸乙酯和2～3 wt%的滑石粉，混合均匀，得热固性树脂包膜剂；

（6）将步骤（2）制备的尿素包膜肥料在转鼓中预热至40℃～50℃，将步骤(5)制备的热固性树脂包膜剂通过喷流嘴喷到不断转动的尿素包膜肥料上；热固性树脂包膜剂占尿素包膜肥料的4～6 wt%；

（7）按质量比1∶(0.5～1)，取步骤（4）制备的热塑性树脂包膜肥和步骤（6）制备的热固性树脂包膜肥，混合，即得玉米专用一次性机施肥料。

2、根据权利要求1所述的玉米专用一次性机施肥料的制备方法，其特征在于步骤是：

（1）按质量比1∶0.25∶0.4∶0.017取尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌，混合均匀，高塔造粒，将所得颗粒肥料过筛，取粒径2-4毫米的颗粒状肥料为核心肥料；

（2）取步骤（1）制备的核心肥料放入转鼓中预热至40℃，将125℃熔融的尿素液通过喷嘴喷涂到转鼓中不断转动的核心肥料颗粒上，形成尿素膜，尿素膜质量占核心肥料质量的4%，得尿素包膜肥料；

（3）将回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂按质量比2∶1混合，溶于二氯甲烷与四氯乙烯1∶3质量比的混合溶剂中，加入占回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂总量2 wt%的地瓜淀粉，混合均匀；得热塑性树脂包膜剂；

（4）取步骤（2）制备的尿素包膜肥料放入转鼓中预热至60℃，同时将步骤(3)制备的热塑性树脂包膜剂预热至130℃，通过喷流嘴喷到不断转动的尿素包膜肥料上；回收聚乙烯薄膜树脂和回收聚苯乙烯泡沫树脂总量占尿素包膜肥料的3.5 wt%，得热塑性树脂包膜肥料；

（5）按质量比9∶1，取环氧树脂双酚A和聚氨酯,混合均匀,按质量百分比计，再加入占环氧树脂双酚A和聚氨酯总量10%的固化剂二乙烯三胺、20%的稀释剂乙酸乙酯、2%的滑石粉，混合均匀，得热固性树脂包膜剂；

（6）取步骤（2）制备的尿素包膜肥料加入转鼓中预热至40℃，将步骤(5)制备的热固性树脂包膜剂通过喷流嘴喷到不断转动的尿素包膜肥料上；按质量比，热固性树脂包膜剂占尿素包膜肥料的6%；

（7）按质量比1∶1，取步骤（4）制备的热塑性树脂包膜肥和步骤（6）制备的热固性树脂包膜肥，混合，即得玉米专用一次性机施肥料。