CN104058818B - 一种叶菜专用缓释肥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叶菜专用缓释肥，将畜禽有机肥高温厌氧发酵腐熟，烘干，粉碎，过筛得粉状有机肥，将氮肥调控剂水溶液均匀喷淋于粉状有机肥得加有调控剂的有机肥，将加有调控剂的有机肥与粉状尿素、磷酸二铵、硫酸钾、硼砂、硫酸锌以及海藻提取物充分混合，挤压造粒，烘干，制成叶菜专用缓释肥。本发明成本低廉，缓释长效，营养全面、均衡。

Description

一种叶菜专用缓释肥

技术领域

本发明涉及一种叶菜用肥，特别涉及一种叶菜专用缓释肥。

背景技术

目前我国农业占有主要地位，其中农业生产中，肥料的使用在整个农业生产过程中占有很大的比例。每年国内化肥施用量数量之大，并且在化肥施用量增加的基础上，农业生产环境随之带来很大的问题。例如：土壤板结，土壤酸化，土壤基础结构发生改变等等不利于植物生长的因素随之而来。为了解决上述农业带来的问题，提高肥料利用率，减少肥料流失，同时降低肥料给土壤环境带来危害，我们需要解决的问题主要是降低化肥施用量，增加化肥的利用率，同时改善土壤结构。目前主要是提高肥料的利用率进行改进，缺乏从减少化肥流失，改良培肥土壤的角度进行优化改进。

叶菜容易富集硝酸盐和重金属，在环境污染或其它因素影响下，叶菜中的硝酸盐和重量属含量富集量大，且往往超标，这会给人体健康带来潜在危害。造成蔬菜硝酸盐的因素很多，既有品种因素，又有外界环境条件因素。土壤、肥料、湿度和光照等，其中肥料是最主要的外在因素。诸多研究表明，降低蔬菜中硝酸盐含量的措施，但通过常规措施，如降低氮肥施用，常因产量下降，菜农不接受。平衡施肥，分次施肥，减量施肥等，均无法从根本上解决问题。现有的常规肥料为氮磷钾的化肥、有机肥或有机无机结合肥料，这些肥料并不能真正的降低叶菜对硝酸盐和重金属的富集。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机无机结合的叶菜专用缓释肥，成本低廉，缓释长效，营养全面、均衡。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种叶菜专用缓释肥，所述叶菜专用缓释肥通过以下步骤制备而成：

（1）将畜禽有机肥高温厌氧发酵腐熟，40-50℃烘干至含水量为5%-10%，粉碎，过筛得粉状有机肥；

（2）将5-50重量份的氮肥调控剂溶于200-400重量份40℃-65℃的水中，充分搅拌，混合均匀得氮肥调控剂水溶液；

（3）将步骤（2）所得氮肥调控剂水溶液均匀喷淋于1500-3000重量份的粉状有机肥，搅拌混合均匀得加有调控剂的有机肥；

（4）将步骤（3）所得加有调控剂的有机肥与300-600重量份的粉状尿素、100-200重量份的磷酸二铵、200-300重量份的硫酸钾、10-20重量份的硼砂、10-20重量份的硫酸锌以及8-15重量份的海藻提取物充分混合，挤压造粒，40-60℃烘干至含水量为8%-12%，制成叶菜专用缓释肥。

氮肥调控剂是作用于尿素从而发挥作用的，要较好的发挥氮肥调控剂的作用，必须要保持氮肥调控剂与尿素相处在非常近距离，最好是直接接触。现有的肥料中也有将氮肥调控剂与主要含尿素的化肥简单混合的方案，氮肥调控剂量使用都是少量的，因此，氮肥调控剂与尿素的混合不够均匀，这样只能发挥部分氮肥调控剂对尿素的作用，起效不好，此外，即使氮肥调控剂与尿素混合均匀了，施肥后，在浇水之后，氮肥调控剂在水的冲刷下易于流失与尿素分开，从而难以起效。

本发明先将畜禽有机肥高温厌氧发酵腐熟，这样使得畜禽有机肥肥效更好，且高温厌氧发酵腐熟后，畜禽有机肥的孔隙更多，吸附性会更好，这样利于后续将氮肥调控剂较好地吸附固持。此外，畜禽有机肥高温厌氧发酵腐熟后，会产生较多粘性物质，这样在后续造粒时无需使用粘结剂，利于造粒，增加造粒效果。畜禽有机肥干燥后的吸附性较强。

本发明运用固液混合吸附的原理，将氮肥调控剂制成水溶液后，与干燥后的粉状有机肥混合，其优势在于能够保证氮肥调控剂最大程度紧密吸附于有机肥颗粒的表面和内部，使缓释效果较好，对土壤酶活性的抑制时间更为长久和均衡。

本发明获得加有调控剂的有机肥后与粉状尿素等物质混合均匀后造粒，这样能保证氮肥调控剂与粉状尿素的充分混合均匀，其次，造粒时加有调控剂的有机肥也能较好地粘附包裹尿素从而发挥氮肥调控剂的作用。

有机肥的使用不但丰富了肥料的营养成分，使营养更均衡，此外，更利于氮肥调控剂与粉状尿素之间发挥作用，而且，又能够提高造粒的效果。

海藻提取物含有天然活性物质，它能够调节植物的生长，还含有多种微量元素，满足作物需求；海藻提取物中含有的海藻酸对土壤中的重金属有钝化作用，阻止作物对重金属离子的吸收，还具有较强的保水、保肥作用，并且延长肥效，起到缓释作用。海藻提取物同时也具有一定的粘结剂的作用，能够提高造粒的效果。海藻提取物也具有丰富的孔隙结构，用于保持营养成分的缓慢流失，海藻提取物与加有调控剂的有机肥从不同角度发挥缓释作用，相辅相成。

加有调控剂的有机肥后与粉状尿素、海藻提取物等物质混合均匀后造粒，经过50-60℃烘干工序。加有调控剂的有机肥及海藻提取物发挥的粘结效果好，颗粒不容易在水冲刷下散掉，提高了抗水冲刷的能力，加强了缓蚀效果。

本发明中硼、锌等微量元素的加入，提高叶菜作物产量、改善品质，提高商品等级。同时可增强叶菜作物抗病、抗寒、抗旱等抗逆能力，减少病害的发生。

作为优选，步骤（1）中所述畜禽有机肥为5-10重量份猪粪、5-10重量份鸡粪和2-5重量份牛粪的混合物。

作为优选，步骤（1）中高温厌氧发酵需控制发酵温度为60-70℃，水分含量为55%-65%，发酵时间为15-25天。

作为优选，步骤（1）中粉碎后过40目筛，收集过筛物得粉状有机肥。此颗粒大小有机肥可有效吸附生化调控剂，延缓氮素的释放，协调土壤氮素的均衡供应，同时有助于造粒的工艺要求。

作为优选，步骤（2）中所述的氮肥调控剂为硝化抑制剂与脲酶抑制剂的混合物，其中，硝化抑制剂的重量百分比为50-70%，脲酶抑制剂的重量百分比为30-50%。

硝化抑制剂除有减少氮肥损失、提高氮肥利用率而增加产量的作用外，还可降低农作物中硝酸盐含量，提高农作物品质，减少施肥量过高时对土壤、地下水和环境的污染。硝化抑制剂能够选择性地抑制土壤中硝化细菌的活动，从而阻缓土壤中铵态氮转化为硝态氮的反应速度。

脲酶抑制剂通过对脲酶催化过程中扮主要角色的巯基发生作用，从而延缓土壤中尿素的水解速度，减少氨向大气中挥发损失。

单独的使用硝化抑制剂虽然能阻缓土壤中铵态氮转化为硝态氮的反应速度，但是无法减缓尿素的水解速度，减少氨向大气中挥发损失。而单独使用脲酶抑制剂虽能延缓土壤中尿素的水解速度，减少氨向大气中挥发损失，但是无法阻缓土壤中铵态氮转化为硝态氮的反应速度，反而使得硝酸盐的量的大增。因此，本发明将硝化抑制剂与脲酶抑制剂特定配比配合使用，相辅相成，协同发挥作用，能抑制土壤尿素及有机氮的矿化，延缓氮素的释放，提高叶菜类作物对氮素的吸收利用和改善营养品质，减少氮素流失，降低农作物中硝酸盐含量，减少对土壤、地下水和环境的污染。

作为优选，所述硝化抑制剂为3,4-二甲基吡唑磷酸盐、3,5-二甲基吡唑磷酸盐或双氰胺。

作为优选，所述脲酶抑制剂为氢醌、硫脲、N-丁基硫代磷酰三胺或苯基磷酰二胺。

作为优选，步骤（4）中所述海藻提取物的制备方法如下：

A、选择新鲜海藻，除杂后用水将海藻清洗干净。

B、将海藻浸入浓度0.8-1mol/L的柠檬酸溶液中，40-60℃下水浴振荡6-10小时，捞出，用水洗涤至中性。

海藻本身能富集重金属，如果加工成海藻提取物施肥后作用于容易富集重金属的叶菜显然是很不利的，因此利用之前要先去除重金属，由于海藻容易富集重金属，因此，本发明海藻在清洗干净后采用本步骤进行除重金属处理再进行提取。

C、将海藻磨碎匀浆，然后加入海藻重量15-20倍的质量浓度8%-15%盐酸溶液，酸解15-30min。

D、真空减压浓缩至原体积的20%-30%得海藻提取物。

通过本发明的海藻提取物制备工艺，所得海藻提取物中海藻酸含量高，适合作为肥料的原料使用。

作为优选，所述海藻为马尾藻、羊栖菜或巨藻。

作为优选，步骤（4）中所述粉状尿素的颗粒大小为4-8目。这样尿素容易被加有调控剂的有机肥粘附及充分包裹，从而较好地发挥氮肥调控剂的作用。

本发明的有益效果是：

1、有机无机结合，营养全面、均衡，对叶菜类生长有较大的促进作用。

2、缓蚀效果好，化肥利用率高。

3、能够降低菜体硝酸盐和重金属含量，重金属含量可降低10-15%，改善叶菜品质。

4、所使用的有机肥料来源广阔，成本低廉，能改善土壤团聚体结构，降低土壤容重，有利于培肥和保育土壤，同时减少氮素流失对水环境的污染。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例1：

一种叶菜专用缓释肥，通过以下步骤制备而成：

（1）将畜禽有机肥高温厌氧发酵腐熟，高温厌氧发酵控制发酵温度为60℃，发酵物水分含量为55%左右，发酵时间为25天，然后40℃烘干至含水量为10%，粉碎后过40目筛，收集过筛物得粉状有机肥。

所述畜禽有机肥为按照5重量份猪粪、5重量份鸡粪和2重量份牛粪的配比混合而成的混合物。

（2）将5重量份的氮肥调控剂溶于200重量份40℃的水中，充分搅拌，混合均匀得氮肥调控剂水溶液。

氮肥调控剂为硝化抑制剂与脲酶抑制剂的混合物，其中，硝化抑制剂的重量百分比为50%，脲酶抑制剂的重量百分比为50%。所述硝化抑制剂为3,4-二甲基吡唑磷酸盐，所述脲酶抑制剂为氢醌。

（3）将步骤（2）所得氮肥调控剂水溶液均匀喷淋于1500重量份的粉状有机肥，搅拌混合均匀得加有调控剂的有机肥。

（4）将步骤（3）所得加有调控剂的有机肥与300重量份的粉状尿素（颗粒大小为4-8目）、100重量份的磷酸二铵、200重量份的硫酸钾、10重量份的硼砂、10重量份的硫酸锌以及8重量份的海藻提取物充分混合，挤压造粒，50℃烘干至含水量为12%左右，制成叶菜专用缓释肥。

所述海藻提取物的制备方法如下：

A、选择新鲜马尾藻，除杂后用水将马尾藻清洗干净；

B、将马尾藻浸入浓度0.8mol/L的柠檬酸溶液中，40℃下水浴振荡10小时，捞出，用水洗涤至中性；

C、将马尾藻磨碎匀浆，然后加入马尾藻重量（湿重）15倍的质量浓度15%盐酸溶液，酸解30min；

D、真空减压浓缩至原体积的30%得海藻提取物。

实施例2：

一种叶菜专用缓释肥，通过以下步骤制备而成：

（1）将畜禽有机肥高温厌氧发酵腐熟，高温厌氧发酵控制发酵温度为70℃，发酵物水分含量为65%左右，发酵时间为15天，然后50℃烘干至含水量为5%，粉碎后过40目筛，收集过筛物得粉状有机肥。

所述畜禽有机肥为10重量份猪粪、10重量份鸡粪和5重量份牛粪的混合物。

（2）将50重量份的氮肥调控剂溶于400重量份65℃的水中，充分搅拌，混合均匀得氮肥调控剂水溶液。

所述的氮肥调控剂为硝化抑制剂与脲酶抑制剂的混合物，其中，硝化抑制剂的重量百分比为70%，脲酶抑制剂的重量百分比为30%。所述硝化抑制剂为3,5-二甲基吡唑磷酸盐，所述脲酶抑制剂为硫脲。

（3）将步骤（2）所得氮肥调控剂水溶液均匀喷淋于3000重量份的粉状有机肥，搅拌混合均匀得加有调控剂的有机肥。

（4）将步骤（3）所得加有调控剂的有机肥与600重量份的粉状尿素（颗粒大小为4-8目）、200重量份的磷酸二铵、300重量份的硫酸钾、20重量份的硼砂、20重量份的硫酸锌以及15重量份的海藻提取物充分混合，挤压造粒，60℃烘干至含水量为8%，制成叶菜专用缓释肥。

所述海藻提取物的制备方法如下：

A、选择新鲜羊栖菜，除杂后用水将羊栖菜清洗干净；

B、将羊栖菜浸入浓度1mol/L的柠檬酸溶液中，60℃下水浴振荡6小时，捞出，用水洗涤至中性；

C、将羊栖菜磨碎匀浆，然后加入羊栖菜重量20倍的质量浓度8%盐酸溶液，酸解15min；

D、真空减压浓缩至原体积的20%得海藻提取物。

实施例3：

一种叶菜专用缓释肥，通过以下步骤制备而成：

（1）将畜禽有机肥高温厌氧发酵腐熟，高温厌氧发酵控制发酵温度为65℃，发酵物水分含量为60%左右，发酵时间为20天，然后45℃烘干至含水量为8%，粉碎后过40目筛，收集过筛物得粉状有机肥。

所述畜禽有机肥为8重量份猪粪、8重量份鸡粪和3重量份牛粪的混合物。

（2）将30重量份的氮肥调控剂溶于300重量份50℃的水中，充分搅拌，混合均匀得氮肥调控剂水溶液。

所述的氮肥调控剂为硝化抑制剂与脲酶抑制剂的混合物，其中，硝化抑制剂的重量百分比为60%，脲酶抑制剂的重量百分比为40%。所述硝化抑制剂为双氰胺，所述脲酶抑制剂为苯基磷酰二胺。

（3）将步骤（2）所得氮肥调控剂水溶液均匀喷淋于2000重量份的粉状有机肥，搅拌混合均匀得加有调控剂的有机肥。

（4）将步骤（3）所得加有调控剂的有机肥与400重量份的粉状尿素（颗粒大小为4-8目）、150重量份的磷酸二铵、250重量份的硫酸钾、15重量份的硼砂、15重量份的硫酸锌以及10重量份的海藻提取物充分混合，挤压造粒，55℃烘干至含水量为10%，制成叶菜专用缓释肥。

所述海藻提取物的制备方法如下：

A、选择新鲜巨藻，除杂后用水将巨藻清洗干净；

B、将巨藻浸入浓度0.9mol/L的柠檬酸溶液中，50℃下水浴振荡8小时，捞出，用水洗涤至中性；

C、将巨藻磨碎匀浆，然后加入巨藻重量18倍的质量浓度10%盐酸溶液，酸解20min；

D、真空减压浓缩至原体积的25%得海藻提取物。

效果试验：

一、采用添加肥料的土壤培养试验。选择分布较广的青紫泥土壤，采集新鲜土壤风干，剔除根系和残留杂物，过筛备用。根据生产实际水平设计氮素施用水平为150mgN·kg^-1，试验设3个处理：1.不施肥的空白处理，2.添加不含氮肥调控剂和海藻提取物，其它同本发明叶菜专用缓释肥的肥料作为对照处理，3.采用本发明叶菜专用缓释肥。分别称取过2mm筛土壤1000g，按照各处理相应要求施入肥料，将肥料与土壤充分混合均匀，装入高型烧杯中，调整土壤水分含量为田间最大持水量的60%，用Parafilm膜封口，同时用牙签在膜表面扎几个小孔使保持通气状态，将所有处理置于25℃生化培养箱中培养中，每隔2d通过称重法补充培养过程中损失的水分。每隔一定时间取一次样，分别测定土壤中铵态氮、硝态氮含量。各处理测定结果见表1。

表1

表1试验结果表明，采用处理3（添加本发明叶菜专用缓释肥），与处理2相比，能延缓土壤中尿素的水解并使水解后释出的氨在土中得以更多和更长时间的保持，还能减少土中硝酸盐的累积。肥料中所添加抑制剂的协同作用，可提高肥效，从而减少氮素损失。

二、采用青菜盆栽试验。选择分布较广的青紫泥土壤，采集新鲜土壤风干，剔除根系和残留杂物，过筛备用。根据生产实际水平设计氮素施用水平为200kgN·ha^-1，试验设3个处理：1.不施肥的空白处理，2.添加不含氮肥调控剂和海藻提取物，其它同本发明叶菜专用缓释肥的肥料作为对照处理，3.采用本发明叶菜专用缓释肥。分别称取过2mm筛土壤3000g，将土壤装入内径20cm，高18cm的塑料盆。将肥料一次性施入表层土壤，每个处理移栽种植2株长势一致的青菜幼苗，在温度为20℃左右的温室内进行试验。试验结束后采取青菜计产量,同时测定青菜中硝酸盐、Vc、氨基酸和可溶性糖含量。各处理测定结果见表2。

表2

表2试验结果表明，采用处理3（添加本发明叶菜专用缓释肥），与处理2相比，青菜产量提高28.3%，硝酸盐含量下降20.1%，Vc、氨基酸和可溶性糖含量分别提高7.8%、31.6%和4.2%。本发明的叶菜专用缓释肥，能使青菜的产量提高，并且明显改善其品质。

三、采用模拟降雨试验。选取试验小区为1.2m×0.8m×0.25m，盆栽种植青菜。试验设3个处理：1.不施肥的空白处理，2.添加不含氮肥调控剂和海藻提取物，其它同本发明叶菜专用缓释肥的肥料作为对照处理，3.采用本发明叶菜专用缓释肥。青菜移栽成活后，按照各处理相应要求施入肥料，施氮量为200kgN·ha^-1。在施氮后的10天、20天、30天，分别进行持续1小时，雨强为60mm·h^-1的模拟降雨。径流水中氮素流失浓度状况见表3。

表3

表3试验结果表明，采用处理3（添加本发明叶菜专用缓释肥），与处理2相比，铵态氮流失浓度差异不大，但硝态氮流失在10天、20天、30天分别减少38.8%、43.0%、30.1%，亚硝态氮流失减少95.4%、96.7%、94.1%，总氮流失减少18.9%、30.7%和26.5%。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种叶菜专用缓释肥，其特征在于：所述叶菜专用缓释肥通过以下步骤制备而成：

（1）将畜禽有机肥高温厌氧发酵腐熟，40-50℃烘干至含水量为5%-10%，粉碎，过筛得粉状有机肥；

（2）将5-50重量份的氮肥调控剂溶于200-400重量份40℃-65℃的水中，充分搅拌，混合均匀得氮肥调控剂水溶液；

（3）将步骤（2）所得氮肥调控剂水溶液均匀喷淋于1500-3000重量份的粉状有机肥，搅拌混合均匀得加有调控剂的有机肥；

（4）将步骤（3）所得加有调控剂的有机肥与300-600重量份的粉状尿素、100-200重量份的磷酸二铵、200-300重量份的硫酸钾、10-20重量份的硼砂、10-20重量份的硫酸锌以及8-15重量份的海藻提取物充分混合，挤压造粒，50-60℃烘干至含水量为8%-12%，制成叶菜专用缓释肥；

步骤（4）中所述海藻提取物的制备方法如下：

A、选择新鲜海藻，除杂后用水将海藻清洗干净；

B、将海藻浸入浓度0.8-1mol/L的柠檬酸溶液中，40-60℃下水浴振荡6-10小时，捞出，用水洗涤至中性；

C、将海藻磨碎匀浆，然后加入海藻重量15-20倍的质量浓度8%-15%盐酸溶液，酸解15-30min；

D、真空减压浓缩至原体积的20%-30%得海藻提取物。

2.根据权利要求1所述的一种叶菜专用缓释肥，其特征在于：步骤（1）中所述畜禽有机肥为5-10重量份猪粪、5-10重量份鸡粪和2-5重量份牛粪的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种叶菜专用缓释肥，其特征在于：步骤（1）中高温厌氧发酵需控制发酵温度为60-70℃，水分含量为55%-65%，发酵时间为15-25天。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种叶菜专用缓释肥，其特征在于：步骤（1）中粉碎后过40目筛，收集过筛物得粉状有机肥。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种叶菜专用缓释肥，其特征在于：步骤（2）中所述的氮肥调控剂为硝化抑制剂与脲酶抑制剂的混合物，其中，硝化抑制剂的重量百分比为50-70%，脲酶抑制剂的重量百分比为30-50%。

6.根据权利要求5所述的一种叶菜专用缓释肥，其特征在于：所述硝化抑制剂为3,4-二甲基吡唑磷酸盐、3,5-二甲基吡唑磷酸盐或双氰胺。

7.根据权利要求5所述的一种叶菜专用缓释肥，其特征在于：所述脲酶抑制剂为氢醌、硫脲、N-丁基硫代磷酰三胺或苯基磷酰二胺。

8.根据权利要求1所述的一种叶菜专用缓释肥，其特征在于：所述海藻为马尾藻、羊栖菜或巨藻。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种叶菜专用缓释肥，其特征在于：步骤（4）中所述粉状尿素的颗粒大小为4-8目。