CN103880558B

CN103880558B - 一种抗盐改土缓释肥料及其制备方法

Info

Publication number: CN103880558B
Application number: CN201410139388.3A
Authority: CN
Inventors: 沈玉文; 高新昊; 杨果; 张玉凤; 林海涛; 杨力; 王江涛; 范文静
Original assignee: Institute of Agricultural Resources and Environment of Shandong Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Institute of Agricultural Resources and Environment of Shandong Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2014-04-08
Filing date: 2014-04-08
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2034-04-08
Also published as: CN103880558A

Abstract

本发明涉及一种抗盐改土缓释肥料及其制备方法。该抗盐改土缓释肥料的原料组分包括糠醛渣、腐植酸、蒙脱石、沸石粉、聚乙烯醇以及氮、磷、钾肥，先将腐植酸、蒙脱石、沸石粉混合撒到转鼓中的氮肥表面，喷淋聚乙烯醇水溶液，干燥，得包膜氮肥；所得包膜氮肥与糠醛渣、磷肥、钾肥混合制得。本发明的抗盐改土肥料可提高肥料利用率，降低施肥对土壤的二次盐害，另一方面，其包裹材料可以明显的改善地力，吸附盐碱地中过剩的游离盐分，提高土壤的可持续生产能力；成本低，制备简单。

Description

一种抗盐改土缓释肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种缓释肥，具体涉及一种能够降低盐碱土壤盐害、提高盐碱土壤有机质含量同时具有缓释功能的肥料及其制备方法，属于农用肥料制造技术领域。

背景技术

由于肥料性质及环境条件等方面的综合影响，肥料利用率低已成为了我国化肥使用中普遍存在的问题，其中氮为30%-35%，钾为30%-35%，磷仅为10%-20%，这不仅造成了资源的浪费，而且对作物的品质和农业环境产生了严重的不良影响。提高肥料利用率，已成为广泛关注的重点问题。

大量研究表明，在肥料中添加减缓养分释放速度的物质或在肥料表面进行包膜处理，可以使肥料养分在土壤中缓慢释放，明显提高养分的利用率。目前包膜包裹类缓释肥料类型主要分无机包裹和有机聚合物包膜两类。无机物包裹型肥料主要是用硫磺、钙镁磷肥等作为包膜材料，参见CN1396143,CN1634808,CN1696080,CN1884228,CN1854111；无机包裹型肥料价格便宜，无污染，缺点是控释性能差。聚合物包膜肥料是以高分子聚合物材料用流化床工艺在肥料表面进行包膜，参见CN1184173C，CN1218907C，CN1246264C，CN1470485；其缺点是肥料生产成本过高，以及肥料的包膜材料在土壤中难降解等。

盐碱土壤是指土壤含盐量0.1%-0.2%以上或碱化度15%-20%以上有害于作物正常生长的土壤类型。根据对植物的危害程度，将盐碱土划分为轻度、中度和重度三个指标：其中对作物减产10～20%的为轻度盐碱土，对作物减产20～50%的为中度盐碱土，对作物减产50～80%的为重度盐碱土。我国盐碱地主要分布在华北、东北和西北的内陆干旱、半干旱地区，东部沿海包括台湾省、海南省等岛屿沿岸的滨海地区也有分布。盐碱地的存在严重影响作物的正常生长，已经成为影响我国农产品安全生产和可持续发展的重大限制因素，因此研制出可以改良盐碱土壤的缓释肥料刻不容缓。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种抗盐改土缓释肥料及其制备方法。

术语说明：根据对植物的危害程度，将盐碱土划分为轻度、中度和重度三个指标：其中对作物减产10～20%的为轻度盐碱土，对作物减产20～50%的为中度盐碱土，对作物减产50～80%的为重度盐碱土。

本发明的技术方案如下：

一种针对盐碱土壤的抗盐改土缓释肥料，原料重量份组成如下：糠醛渣10～20份，腐植酸20～30份，蒙脱石2～5份，沸石粉5～8份，聚乙烯醇0.2～0.5份，氮肥10～14份，磷肥20～24份，钾肥12～16份；

将腐植酸、蒙脱石、沸石粉混合撒到转鼓中的氮肥表面，喷淋聚乙烯醇水溶液，干燥，得包膜氮肥；所得包膜氮肥与糠醛渣、磷肥、钾肥混合，即得抗盐改土缓释肥料。

本发明所有原料均可市购，所述的糠醛渣来自于生产糠醛的副产物，含水量一般在45～55wt%，使用前需低温烘干或风干，使含水量≤30wt%。优选所用糠醛渣的有机质含量≥70wt%，pH值≤4。

所述氮肥为大颗粒尿素和/或磷酸一铵，粒径4～5mm。

所述磷肥为磷酸一铵和/或磷酸二铵，所述钾肥为硫酸钾和/或氯化钾。

所述的腐植酸为含水量10wt%以下，粒径0.15～0.18mm黑色粉末，优选所用腐植酸的总有机质含量为75wt%。

所述的蒙脱石为粒径0.045～0.053mm的粉末。

所述的沸石粉为粒径0.045～0.48mm的粉末。

所述的聚乙烯醇为纯度为98%的农用级白色粉末状固体。

根据本发明，优选的，原料重量份组成如下：

糠醛渣10份，腐植酸30份，蒙脱石5份，沸石粉5份，聚乙烯醇0.2份，大颗粒尿素10份、磷酸一铵24份，硫酸钾16份。本发明的针对盐碱土壤的抗盐改土缓释肥料适合用于作为轻度且含钠离子较少的盐碱性土壤抗盐改土肥料。

根据本发明，优选的，原料重量份组成如下：

糠醛渣15份，腐植酸25份，蒙脱石4份，沸石粉6份，聚乙烯醇0.3份，大颗粒尿素17份、磷酸一铵19份，硫酸钾14份。本发明的针对盐碱土壤的抗盐改土缓释肥料适合用于作为中度盐碱土壤抗盐改土肥料。

根据本发明，优选的，原料重量份组成如下：

糠醛渣20份，腐植酸20份，蒙脱石4份，沸石粉6份，聚乙烯醇0.5份，大颗粒尿素19份、磷酸一铵15份，硫酸钾16份。本发明的针对盐碱土壤的抗盐改土缓释肥料适合用于作为重度盐碱土壤抗盐改土肥料。

本发明所述的一种针对盐碱土壤的抗盐改土缓释肥料的制备方法，包括步骤如下：

（1）将腐植酸、蒙脱石、沸石粉混合搅拌均匀，得混合物；

（2）聚乙烯醇配置成0.2～0.5wt%的水溶液；

（3）将氮肥置于转鼓中加热至80～85℃，将步骤（1）得到的混合物均匀撒到氮肥表面，然后喷淋步骤（2）所得的聚乙烯醇水溶液，鼓风干燥至表面形成硬壳，制得包膜氮肥；

（4）将生产糠醛得到的含水量在45～55wt%的副产物糠醛渣，40℃烘干或风干，使含水量≤30wt%；

（5）将步骤（3）中制得的包膜氮肥与步骤（4）得到的糠醛渣、磷肥、钾肥混合并搅拌均匀，即得到本发明所述的抗盐改土缓释肥料。

上述步骤中所用设备均为肥料制造领域常规设备。

本发明采用糠醛渣、腐植酸、蒙脱石、沸石粉、聚乙烯醇以及基础水溶性氮、磷、钾肥为主要原料，糠醛渣含有大量的有机质（≥70%）及少量硫酸，既能降低盐碱地的pH值又能为土壤补充大量有机质；腐植酸不仅能提高土壤中有机质含量还能刺激作物根系生长；层状蒙脱石及沸石粉的空穴中存在着大量的金属氧化物，具备对盐碱土壤中有害离子具备吸附、交换和缓冲能力；聚乙烯醇具有粘结及成膜作用，可以减缓肥料养分在土壤中的释放。

本发明的抗盐改土肥料一方面可大大提高肥料利用率，降低施肥对土壤的二次盐害，另一方面，其包裹材料可以明显的改善地力，吸附盐碱地中过剩的游离盐分，提高土壤的可持续生产能力；成本低，对工艺设备没有特殊要求，制备方法简单；与传统调理剂相比，不仅能大大改善盐碱土壤有机质含量，还能使土壤具有对抗酸碱度的能力，长期有效地改善盐碱地。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）本发明的抗盐改土缓释肥料具有多重功效：糠醛渣中含有大量有机质及残余硫酸，不仅能补充盐碱土壤中缺乏的有机质，还能降低盐碱土壤的pH值；腐植酸、蒙脱石及沸石粉不仅能吸附土壤中对作物有害的盐基离子，还能刺激作物根系生长，作为肥料的包膜材料能使大颗粒尿素在土壤中缓慢释放。另一方面，优选蒙脱石和沸石粉可利用其强大的离子交换能力来降低盐碱土壤中的盐害；聚乙烯醇有成膜作用，用沸石粉和聚乙烯醇作为氮肥的包裹材料有效地控释氮养分的释放。

（2）本发明所用原料环保，不会对土壤造成二次污染，且糠醛渣等为工业废弃物，既降低了原料成本，又促进了工农业循环经济的发展。

（3）本发明抗盐改土缓释肥料的制备方法简单易行，采用转鼓包膜工艺对氮肥进行包膜，然后与糠醛渣、磷肥、钾肥混匀即可，非常适合工业化生产。

本发明在不同类型盐碱土上进行试验，意外发现该抗盐改土缓释肥料能够明显降低盐碱土壤盐害，改善土壤pH值并增加土壤有机质含量，尤其是在中度盐碱土上作用显著。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例中所用原料及设备说明如下：

腐植酸购自山西煤化所；蒙脱石购自济南祥发化工科技有限公司；

沸石粉购自济南泰旺化工有限公司；聚乙烯醇购自济南海普化工有限公司。

糠醛渣，来自山东奥科特化工有限公司，有机质含量73.6wt%，pH值为3.4，含水量50.8wt%，风干后含水量为26.5wt%；

大颗粒尿素的粒径4mm。

设备为常规搅拌机、造粒机及烘干过筛设备。

实施例1.

一种针对盐碱土壤的抗盐改土缓释肥料，原料重量份组成如下：糠醛渣10份，腐植酸30份，蒙脱石5份，沸石粉5份，聚乙烯醇0.2份，大颗粒尿素10份，磷酸一铵24份，硫酸钾16份。

（1）按配比取上述腐植酸、蒙脱石、沸石粉放入搅拌机中混合搅拌均匀，得混合物；

（2）聚乙烯醇配置成0.2～0.5wt%的水溶液；

（3）将氮肥置于造粒机转鼓中加热至80～85℃，将步骤（1）得到的混合物均匀撒到氮肥表面，然后喷淋步骤（2）所得的聚乙烯醇水溶液，鼓风干燥至表面形成硬壳，制得包膜氮肥；

（5）将步骤（3）中制得的包膜氮肥与步骤（4）得到的糠醛渣、磷肥、钾肥混合并搅拌均匀，制得抗盐改土缓释肥料。本实施例的产品适合用于作为轻度且含钠离子较少的轻度盐碱土壤抗盐改土缓释肥料。

实施例2.

糠醛渣15份，腐植酸25份，蒙脱石4份，多孔沸石6份，聚乙烯醇0.3份，大颗粒尿素17份、磷酸一铵19份，硫酸钾14份，制备方法同实施例1。

本实施例的产品适合用于作为中度盐碱土壤抗盐改土缓释肥料。

实施例3.

糠醛渣20份，腐植酸20份，蒙脱石4份，多孔沸石6份，聚乙烯醇0.5份，大颗粒尿素19份、磷酸一铵15份，硫酸钾16份；制备方法同实施例1。

本实施例的产品适合用于作为重度盐碱土壤抗盐改土缓释肥料。

试验例：

试验地点：滨州垦利，试验作物为棉花，试验土壤基本理化性质为：pH值8.56，速效磷17.77mg/kg，速效钾224.2mg/kg，溶解性总氮2.21mg/kg，活性有机质含量1.02%。

试验结果如表1所示：

表1抗盐改土缓释肥料实施前后主要技术经济指标对比

与农民习惯施肥处理相比，施用抗盐改土缓释肥料使的棉花产量增加7.67%，土壤含盐量从0.25%降低到了0.2%，土壤有机质含量达到了1.88%，pH值降低到了7.62，施肥量减少，施肥次数减少到两次，大大解放了劳动力。

Claims

1.一种针对盐碱土壤的抗盐改土缓释肥料，原料重量份组成如下：糠醛渣10~20份，腐植酸20~30份，蒙脱石2~5份，沸石粉5~8份，聚乙烯醇0.2~0.5份，氮肥10~14份，磷肥20~24份，钾肥12~16份；将腐植酸、蒙脱石、沸石粉混合撒到转鼓中的氮肥表面，喷淋聚乙烯醇水溶液，干燥，得包膜氮肥；所得包膜氮肥与糠醛渣、磷肥、钾肥混合，即得，所述的糠醛渣的有机质含量≥70wt%，pH值≤4；所述的腐植酸的总有机质含量为75wt%。

2.如权利要求1所述的抗盐改土缓释肥料，其特征在于，所述氮肥为大颗粒尿素和/或磷酸一铵，粒径4-5mm。

3.如权利要求1所述的抗盐改土缓释肥料，其特征在于，所述磷肥为磷酸一铵和/或磷酸二铵，所述钾肥为硫酸钾和/或氯化钾。

4.如权利要求1所述的抗盐改土缓释肥料，其特征在于，原料重量份组成如下：

糠醛渣10份，腐植酸30份，蒙脱石5份，沸石粉5份，聚乙烯醇0.2份，大颗粒尿素10份、磷酸一铵24份，硫酸钾16份；适用于作为轻度且含钠离子较少的盐碱性土壤抗盐改土肥料。

5.一种针对盐碱土壤的抗盐改土缓释肥料，原料重量份组成如下：糠醛渣15份，腐植酸25份，蒙脱石4份，沸石粉6份，聚乙烯醇0.3份，大颗粒尿素17份、磷酸一铵19份，硫酸钾14份；将腐植酸、蒙脱石、沸石粉混合撒到转鼓中的氮肥表面，喷淋聚乙烯醇水溶液，干燥，得包膜氮肥；所得包膜氮肥与糠醛渣、磷肥、钾肥混合，即得，所述的糠醛渣的有机质含量≥70wt%，pH值≤4；所述的腐植酸的总有机质含量为75wt%，适用于作为中度盐碱土壤抗盐改土肥料。

6.一种针对盐碱土壤的抗盐改土缓释肥料，原料重量份组成如下：

糠醛渣20份，腐植酸20份，蒙脱石4份，沸石粉6份，聚乙烯醇0.5份，大颗粒尿素19份、磷酸一铵15份，硫酸钾16份；将腐植酸、蒙脱石、沸石粉混合撒到转鼓中的氮肥表面，喷淋聚乙烯醇水溶液，干燥，得包膜氮肥；所得包膜氮肥与糠醛渣、磷肥、钾肥混合，即得，所述的糠醛渣的有机质含量≥70wt%，pH值≤4；所述的腐植酸的总有机质含量为75wt%，适用于作为重度盐碱土壤抗盐改土肥料。

7.权利要求1-6任一项所述的针对盐碱土壤的抗盐改土缓释肥料的制备方法，包括步骤如下：

（1）将腐植酸、蒙脱石、沸石粉混合搅拌均匀，得混合物；

（2）聚乙烯醇配置成0.2~0.5wt%的水溶液；

（3）将氮肥置于转鼓中加热至80~85℃，将步骤（1）得到的混合物均匀撒到氮肥表面，然后喷淋步骤（2）所得的聚乙烯醇水溶液，鼓风干燥至表面形成硬壳，制得包膜氮肥；

（4）将生产糠醛得到的含水量在45~55wt%的副产物糠醛渣，40℃烘干或风干，使含水量≤30wt%；

（5）将步骤（3）中制得的包膜氮肥与步骤（4）得到的糠醛渣、磷肥、钾肥混合并搅拌均匀，即得。