CN103254011B - 一种高塔脲醛缓释香蕉专用肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高塔脲醛缓释香蕉专用肥，涉及农用肥料技术领域。其以尿素、磷酸一铵、氯化钾、甲醛、腐植酸、钙镁磷肥、EDTA螯合硼、添加剂为原料制成，本发明与普通肥料相比，能显著提高香蕉产量，大大减少施肥次数，节省用工成本，提高经济效益，值得推广使用。

Description

一种高塔脲醛缓释香蕉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，特别是涉及一种高塔脲醛缓释香蕉专用肥。 

背景技术

尿素施入土壤后会很快溶解，并在土壤中脲酶作用下转化为氨态氮和硝态氮，因此其肥效较短，而且部分硝态氮会随着雨水或灌溉水淋失或流失，还有部分氨态氮挥发损失，因此氮利用率低。因此，提高化肥利用率、减少因施肥而造成的环境污染，已成为刻不容缓的问题，施用缓释、控释肥料能最大限度地提高肥料中氮的利用率，目前已成为化肥研究的重点和热点。

香蕉是热带、亚热带地区的重要水果，中国南部是香蕉原产地之一，有二千年以上的栽培历史。香蕉喜湿热气候，在土层深、土质疏松、排水良好的地里生长旺盛。香蕉营养高、热量低，含有称为“智慧之盐”的磷，又有丰富的蛋白质、糖、钾、维生素A和维生素C，同时膳食纤维也多，是相当好的营养食品。香蕉对氮、磷、钾、钙、镁的需求比例为4:1:6:1:1，因此，香蕉对钾的需要量最大，其次是氮，对磷的需要量最小。现有的香蕉肥料都是单质化肥和复合肥，部分农户配以禽畜粪便，这些肥料含有未腐熟的有机质和大量元素，养分单一含量较高，但肥效短，肥料养分易流失，养分利用率低，大量施用将破坏土壤团粒结构和土壤微生物生态平衡，降低土壤保水保肥功能，恶性循环，污染环境，香蕉增产效果不佳，降低了抗逆性，施肥成本增加，产投比较低。

中国发明专利CN100429183C记载了一种硫磺、树脂包膜香蕉专用控释肥及其制造方法，中国专利申请号 201120068726.0香蕉专用缓释复合肥，包膜、包裹肥料属于以某种物理状态存在的缓释肥料，而脲醛肥料就是以化合物存在的缓释肥料，香蕉专用高塔脲醛缓释肥还未见有专利公开。

发明内容    

本发明的目的之一是针对现有技术的不足，根据香蕉需肥规律和南方土壤状况，结合测土配方技术而研发出了一种高塔脲醛缓释香蕉专用肥。

具体地，本发明是通过如下技术方案来实现的： 

本发明高塔脲醛缓释香蕉专用肥，原料组份重量份如下：

尿素                    200-500份，

磷酸一铵              200-350份，

氯化钾                150-350份，

甲醛                    20-60份，

腐植酸                10-100份，

钙镁磷肥              10-100份，

EDTA螯合硼           1-15份，

添加剂                  1-15份；

上述原料均为市售产品，其中：

所述尿素为小颗粒尿素，其中氮含量为46.2%，粒径为0.85-2.80mm；

所述磷酸一铵呈普通粉末状，其中氮含量为11%，五氧化二磷含量为44%；

所述氯化钾中氧化钾含量为60%； 

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螯合硼为白色粉末，硼含量10%；

所述添加剂为质量比1:1的降粘剂和降熔剂，其中所述降粘剂是硝铵、硝铵磷、硫酸镁、七水硫酸镁中的一种或两种以上的混合物，所述降熔剂为氯化铵、硫酸铵、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的一种或两种以上的混合物；

上述所有原料所述含量均为质量百分比。

优选地所述降粘剂是硝铵磷，所述降熔剂为氯化铵。

本发明的另一目的是利用高塔尿基复合肥造粒装置，提供一种高塔脲醛缓释香蕉专用肥的制备方法。

具体地，本发明的制备方法包括如下工艺步骤：

（1）将尿素熔融槽的尿液分成两部分，一部分直接去尿液缓冲槽，一部分去脲醛缓冲槽，在脲醛缓冲槽中加入降粘剂及降熔剂，使脲醛缓冲槽中熔融尿液的熔点降低，黏度降低，通入脲醛反应泵；在脲醛反应泵的入口加入经精馏塔汽化浓缩的甲醛质量分数为60%-80%的甲醛汽，调整尿液与甲醛汽的摩尔比在1.3-1.5之间，于110℃-130℃在20秒内快速反应，反应生成物去磷酸一铵混合槽； 

（2）来自尿液缓冲槽的尿液进入钾肥混合槽，与来自上料岗位的氯化钾及填充剂滑石粉充分混合；混合5-15分钟后，流入磷酸一铵混合槽；

（3）在磷酸一铵混合槽中，与来自脲醛反应泵的脲醛液及来自上料岗位的磷酸一铵在95℃-105℃混合，混合3-6分钟后，进入造粒塔喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径12m-20m高80m-130m的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至45℃-65℃，即得高塔脲醛缓释香蕉专用肥。

本发明高塔脲醛缓释香蕉专用肥，进一步优选的原料组分重量份如下：

尿素                    300-450份，

磷酸一铵              150-250份，

氯化钾                 250-300份，

甲醛                     30-50份，

腐植酸                  20-60份，

钙镁磷肥               20-50份，

EDTA螯合硼           5-6份，

添加剂                   4-5份。

本发明高塔脲醛缓释香蕉专用肥，最优选的原料组分重量份如下：

尿素                    300份，

磷酸一铵              250份，

氯化钾                 300份，

甲醛                     30份，

腐植酸                  60份，

钙镁磷肥               50份，

EDTA螯合硼          5份，

硝铵磷                2. 5份，

氯化铵                2. 5份。

本发明高塔脲醛缓释香蕉专用肥的制备方法包括如下工艺步骤：

（1）将尿素熔融槽的尿液分成两部分，90%去尿液缓冲槽，30%去脲醛缓冲槽，在脲醛缓冲槽中加入质量比1:1的硝铵磷和氯化铵，使脲醛缓冲槽中熔融尿液的熔点降低，黏度降低，通入脲醛反应泵；在脲醛反应泵的入口加入经精馏塔汽化浓缩的甲醛质量分数为70%的甲醛汽，调整尿液与甲醛汽的摩尔比在1.3-1.5之间，于120℃在20秒内快速反应，反应生成物去磷酸一铵混合槽； 

（2）来自尿液缓冲槽的尿液进入钾肥混合槽，与来自上料岗位的氯化钾及填充剂滑石粉充分混合；混合10分钟后，流入磷酸一铵混合槽；

（3）在磷酸一铵混合槽中，与来自脲醛反应泵的脲醛液及来自上料岗位的磷酸一铵在100℃混合，混合5分钟后，进入造粒塔喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径12m-20m高100m的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至50℃，即得高塔脲醛缓释香蕉专用肥。

本发明的高塔脲醛缓释香蕉专用肥具有以下优点：

1、本发明产品营养均衡，含有香蕉生长发育需要的大量营养元素和钙、镁、硼等中微量元素，是集高塔肥、缓释肥、功能性、专用肥于一体的新型肥料，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，

2、由于本发明产品含有脲甲醛，因此施用本发明香蕉专用肥后，在土壤中释放慢，有效减少氮挥发、淋失和固定，可以一次大量施用不致引起烧苗，即使在砂质土壤和多雨地区也不会造成氮素损失，保持有后效，能有效减少施肥成本，降低环境的面源污染。

3、由于本发明产品含有腐植酸，因此施用本发明香蕉专用肥后，能有效增加土壤微生物的数量与活性，活化土壤中处于固定态的养分元素，促进土壤团粒结构的形成，增加土壤透气性，消除土壤板结，调节土壤酸碱度，改善土壤养分状况，提高养分利用率。　 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于实施例，凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。

实施例1：

高塔脲醛缓释香蕉专用肥，氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别为16%、12%、18%，均为质量百分比。

高塔脲醛缓释香蕉专用肥原料组分重量份如下：：

尿素                    300份，

磷酸一铵              250份，

氯化钾                 300份，

甲醛                    30份，

腐植酸                 60份，

钙镁磷肥              50份，

EDTA螯合硼         5份，

硝铵磷               2.5份，

氯化铵               2.5份。

制备方法： 

（1）将尿素熔融槽的300份尿液分成两部分，270份直接去尿液缓冲槽，30份去脲醛缓冲槽，在脲醛缓冲槽中加入硝铵磷和氯化铵各2.5份，在脲醛反应泵的入口加入30份经精馏塔汽化浓缩的甲醛质量分数为70%的甲醛汽，调整尿液与甲醛汽的摩尔比在1.3-1.5之间，于120℃在20秒内快速反应生成脲甲醛，然后去磷酸一铵混合槽； 

（2）来自尿液缓冲槽的270份尿液进入钾肥混合槽，与来自上料岗位的300份氯化钾及60份腐植酸、50份钙镁磷肥、5份EDTA螯合硼充分混合10分钟后，流入磷酸一铵混合槽；

（3）在磷酸一铵混合槽中，与来自脲醛反应泵的脲醛液及来自上料岗位的250份磷酸一铵在100℃混合，混合5分钟后，进入造粒塔喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径12m-20m高100m的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至50℃，即得本发明高塔脲醛缓释香蕉专用肥。

实施例2：

高塔脲醛缓释香蕉专用肥，氮、五氧化二磷、氧化钾含量分别为21%、7%、18%，均为质量百分比。

高塔脲醛缓释香蕉专用肥原料组分重量份如下：

尿素                    450份，

磷酸一铵              150份，

氯化钾                 300份，

甲醛                    50份，

腐植酸                 20份，

钙镁磷肥              20份，

EDTA螯合硼        6份，

添加剂                  4份。

制备工艺同实施例1。

对比例1：普通三元复合肥，规格为16-12-18，史丹利化肥股份有限公司生产。

对比例2：普通三元复合肥，规格为21-7-18，史丹利化肥股份有限公司生产。

对比例3：按照中国发明专利申请号为200710113497.8的实施例1所制备的产品，规格为18-8-18。

实施例3：

实施例1、2和对比例1、2对照实验。

试验地点：海南省海口市琼山区

供试品种：巴西香蕉

供试土壤：红壤土，有机质含量18.8 g/kg，硝态氮含量20.2mg/kg，速效钾含量51.4mg/kg，速效磷含量16.4mg/kg，pH值4.4。

试验方法：试验共设4个处理，每处理重复8次，施用方法是，40%在香蕉定植前撒施后翻耕入土，60%在长至20片大叶时撒施于香蕉周围的土壤表面。

①    对比例1：普通三元复合肥（规格为16-12-18）；

②    对比例2：普通三元复合肥（规格为21-7-18）；

③    实施例1：高塔脲醛缓释香蕉专用肥（规格为16-12-18）；

④    实施例2：高塔脲醛缓释香蕉专用肥（规格为21-7-18）；

每个试验小区种植12株，行株距为2m×2m，密度为1490株/hm²。

香蕉果实采收时进行了香蕉生物学性状测定，包括香蕉植株株高、假茎粗、果实每穗梳数、果数、单果重，用WYT型手持测糖仪测定可溶性固形物含量，用考马斯亮蓝G250法测可溶性蛋白含量，用酸碱滴定法测可滴定酸含量，用紫外吸光法测维生素C含量。利用Excel、DPS软件对实验数据进行差异显著性分析。实验结果见表1、表2。

表1 不同肥料处理对香蕉农艺性状的影响

                                                    

注：表中不同字母表示达1%显著水平，下同。

实验表明，在同等养分（NPK含量为46%）的肥料水平下，施用本发明高塔脲醛缓释香蕉专用肥，香蕉的根系发达，抗逆能力强。由表1可以看出，高塔脲醛缓释香蕉专用肥处理后，不同处理的株高、假茎粗、果实每穗梳数、果数和单果重等均高于对比例，实施例1、实施例2处理的单果重分别比对比例1、对比例2增加13.8g、11.2g，其中，实施例1的增产幅度最大，达到极显著水平。

果实采收后进行可溶性固形物、维生素C和可溶性糖等进行品质测定，结果见表2。

表2 不同肥料处理对香蕉果实品质的影响

     

在同等养分（NPK含量为46%）的肥料水平下，由表2可以看出，不同实施例处理的可溶性固形物含量、维生素C、可溶性糖均高于对比例，具有显著性差异，其中，实施例1的增幅度最大，达到极显著水平。说明施用本发明高塔脲醛缓释香蕉专用肥后，能够增加香蕉的含糖量，提高维生素C含量，明显改善香蕉的品味，提高香蕉品质。

综上所述，施用本发明的高塔脲醛缓释香蕉专用肥，能提高香蕉的株高、假茎粗、果实每穗梳数、果数和单果重等农艺性状，促进了香蕉的生长发育，增产效果显著，并减少了香蕉的追肥次数。香蕉与一般果树相比，需肥量更大，追肥次数较多，全年需追肥10-15次，本发明高塔脲醛缓释香蕉专用肥经过实验证实，在等养分用量情况下，本发明仅需施肥两次，香蕉产量仍然得到大幅提升，说明高塔脲醛缓释肥能够显著提高肥料利用率，而且养分释放动态与香蕉需求吻合，能够满足香蕉在整个生长期对养分的需求。其中，实施例1（规格为16-12-18）处理的增幅最大，值得大力推广应用。

实施例4：

实施例1和对比例3对照实验。

试验地点：海南省海口市琼山区

供试品种：巴西香蕉

供试土壤：红壤土，有机质含量18.8 g/kg，硝态氮含量20.2mg/kg，速效钾含量51.4mg/kg，速效磷含量16.4mg/kg，pH值4.4。

试验方法：试验共设3个处理：

处理1：普通尿素（养分含量46%），硫酸钾复合肥（总养分含量45%）；

处理2：对比例3所述产品。

处理3：实施例1制备的高塔脲醛缓释香蕉专用肥（规格为16-12-18）；

每处理重复8次，施用方法如下：

处理1：按照农民使用习惯，每公顷施用1500kg硫酸钾复合肥和900kg尿素。二者混合，分五次施用。

处理2和处理3：40%在香蕉定植前撒施后翻耕入土，60%在长至20片大叶时撒施于香蕉周围的土壤表面。用量与处理1相同。

应用效果见表3

组别	增产效率	评价
			处理1	--	肥料利用率低，投入产出比低。
处理2	24.8%	增产效果好。
			处理3	38.2%	增产效果好，省工省力，投入产出比最高。

本发明高塔脲醛缓释香蕉专用肥与普通肥料相比，能显著提高香蕉产量。在施肥量相同的情况下，增产率为30-50%，远高于普通肥处理组，显著高于现有的包膜、包裹肥料处理组。在实验中还发现在高塔脲醛缓释香蕉专用肥比普通肥料减少50%用量情况下，亦可以产量增加5-10%。

本发明高塔脲醛缓释香蕉专用肥与普通肥料相比，可以大大减少施肥次数，节省用工成本，提高经济效益，值得推广使用。

Claims (2)

1.一种高塔脲醛缓释香蕉专用肥，其特征在于原料组分重量份如下：尿素300份，磷酸一铵250份，氯化钾300份，甲醛30份，腐植酸60份，钙镁磷肥50份，EDTA螯合硼5份，硝铵磷2.5份，氯化铵2.5份；

上述原料均为市售产品，其中：

所述尿素为小颗粒尿素，其中氮含量为46.2%，粒径为0.85-2.80mm；

所述磷酸一铵呈普通粉末状，其中氮含量为11%，五氧化二磷含量为44%；

所述氯化钾中氧化钾含量为60%； 

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螯合硼为白色粉末，硼含量10%；

所述硝铵磷是降粘剂，所述氯化铵为降熔剂；

所述高塔脲醛缓释香蕉专用肥的制备方法，包含如下步骤：

（1）将尿素熔融槽的尿液分成两部分，一部分直接去尿液缓冲槽，一部分去脲醛缓冲槽，在脲醛缓冲槽中加入硝铵磷及氯化铵，使脲醛缓冲槽中熔融尿液的熔点降低，黏度降低，通入脲醛反应泵；在脲醛反应泵的入口加入经精馏塔汽化浓缩的甲醛质量分数为60%-80%的甲醛汽，调整尿液与甲醛汽的摩尔比在1.3-1.5之间，于110℃-130℃在20秒内快速反应，反应生成物去磷酸一铵混合槽； 

（2）来自尿液缓冲槽的尿液进入钾肥混合槽，与来自上料岗位的氯化钾及填充剂滑石粉充分混合；混合5-15分钟后，流入磷酸一铵混合槽；

（3）在磷酸一铵混合槽中，与来自脲醛反应泵的脲醛液及来自上料岗位的磷酸一铵在95℃-105℃混合，混合3-6分钟后，进入造粒塔喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径12m-20m高80m-130m的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至45℃-65℃，即得高塔脲醛缓释香蕉专用肥。

2.如权利要求1述的高塔脲醛缓释香蕉专用肥的制备方法，其特征在于包含如下步骤：

（1）将尿素熔融槽的尿液分成两部分，90%去尿液缓冲槽，10%去脲醛缓冲槽，在脲醛缓冲槽中加入质量比1:1的硝铵磷和氯化铵，使脲醛缓冲槽中熔融尿液的熔点降低，黏度降低，通入脲醛反应泵；在脲醛反应泵的入口加入经精馏塔汽化浓缩的甲醛质量分数为70%的甲醛汽，调整尿液与甲醛汽的摩尔比在1.3-1.5之间，于120℃在20秒内快速反应，反应生成物去磷酸一铵混合槽； 

（2）来自尿液缓冲槽的尿液进入钾肥混合槽，与来自上料岗位的氯化钾及填充剂滑石粉充分混合；混合10分钟后，流入磷酸一铵混合槽；

（3）在磷酸一铵混合槽中，与来自脲醛反应泵的脲醛液及来自上料岗位的磷酸一铵在100℃混合，混合5分钟后，进入造粒塔喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径12m-20m高100m的塔内慢慢下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至50℃，即得高塔脲醛缓释香蕉专用肥。