CN104262018B

CN104262018B - 大豆专用肥及其制备方法

Info

Publication number: CN104262018B
Application number: CN201410530794.2A
Authority: CN
Inventors: 姜锐
Original assignee: Wenzhou University
Current assignee: Wenzhou University
Priority date: 2014-10-11
Filing date: 2014-10-11
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2034-10-11
Also published as: CN104262018A

Abstract

本发明公开了一种大豆专用肥，由可降解材料构成的外层包膜包覆内层肥料颗粒得到，内层肥料颗粒，按重量份数计，由碳酸氢铵43~53份，硫酸钾10~17份，磷酸二氢钾37~42份，磷酸氢二铵21~26份，硼酸3~7份，四水钼酸铵8~12份，豆渣1~3份和酒糟2~4份组成。本发明提供的大豆专用肥及其制备方法，随着外部控释层的逐步降解，内层能够长效释放大豆专用肥，使肥料的分解、释放时间延长，减少肥料的施用量，提高肥料的利用率；减少了施肥次数，一次施用满足整个生长期对肥料的需求。避免了浪费，同时减轻对环境的压力，避免过量施用肥料对环境造成的富营养化现象。其制备方法，步骤少，操作简单，控释层与内层肥料包覆效果好，提高了控释的效率。

Description

大豆专用肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及大豆专用肥及其制备方法，属于农作物专用肥领域。

背景技术

大豆是重要的油料作物，其种子中含有丰富的蛋白质和脂肪，还含有氨基酸、脂肪酸和维生素，这些物质具有很高的营养价值，并很容易为人体吸收利用。可以说，大豆是改善人们物质生活，提高现代食品质量的重要物质。

大豆是需肥较多的作物，因为形成蛋白质和脂肪等营养物质需要大量的营养元素，尤其是氮、磷、钾。与其他作物相比，大豆籽粒中氮、钾含量是小麦的两倍多，是水稻的四倍多，磷含量比小麦多30%，比水稻多40%。

由于大豆根部生有根瘤，能固定空气中的游离氮素可供给大豆生长发育所需，因此，大豆生长所需的氮素并不完全需要根系从土壤中吸收，而仅需吸收1/3的氮素，其余的2/3则由根瘤菌固氮来满足大豆生长发育的需要。因此，为获得大豆高产，应重视大豆施肥。

控释肥是通过包膜、包裹、添加抑制剂等方式，使肥料的分解、释放时间延长，有利于提高肥料养分的利用率，从而达到延长肥料有效期、促进农业增产的目的。是农业部重点推广肥料之一。普通的肥料施入土壤后，前期由于释放快导致养分过量，植物在短期内无法完全吸收，造成大量的养分蓄积在土壤中，容易挥发、下雨淋失；渗入地下；或土壤固定，所以肥料平均利用率只有35%左右，而后期又缺乏养分。控释肥实际上是把前期的用不上的养分节约拿到后期供应给植物，同时减少了淋失、微生物的分解和土壤固定，相当于一点一点不停地给植物喂肥。因此，肥料利用率能达到70%左右，近根使用最高能达到80%以上。

ZL201110461411.7中公开了一种大豆专用增强肥，虽然可以提高大豆产量，但是却不能实现肥料的控释。ZL201310096737.3中公开一种大豆控释复合肥及其制备方法，通过无机成分的溶解和有机肥料的降解从而实现控释，然而其控释效率不高，不能长效释放肥料。

研究表明，过量施用化肥存在危害。由于施入过多的化肥，土壤水溶性养分等物质被雨水和农田灌水淋溶到地下水及河流中，造成部分地区的地下水及河流污染，使地下水、河流、湖泊呈富营养化，导致地下水不好喝，部分河流、湖泊内的鱼虾常发生死亡的现象。

为了满足大豆生长过程中对肥料的需求，并且避免肥料因为利用率低而过量施用，造成资源的浪费和对环境造成污染，对大豆施用专用的控释肥，显得尤为必要。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种大豆专用肥及其制备方法，能够长效释放大豆专用肥，减少肥料的施用量，提高肥料的利用率，满足整个生长期对肥料的需求。其制备方法，步骤少，操作简单，控释层与内层肥料包覆效果好，提高了控释的效率。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

大豆专用肥，由可降解材料构成的外层包膜包覆内层肥料颗粒得到，内层肥料颗粒，按重量份数计，由碳酸氢铵43~53份，硫酸钾10~17份，磷酸二氢钾37~42份，磷酸氢二铵21~26份，硼酸3~7份，四水钼酸铵8~12份，豆渣1~3份和酒糟2~4份组成。

进一步地，内层肥料颗粒，按重量份数计，由碳酸氢铵47份，硫酸钾15份，磷酸二氢钾38份，磷酸氢二铵23份，硼酸5份，四水钼酸铵10份，豆渣2份和酒糟3份组成。

大豆专用肥的制备方法，包括以下步骤：（1）内层颗粒造粒：称取碳酸氢铵，硫酸钾，磷酸二氢钾，磷酸氢二铵，硼酸，四水钼酸铵，豆渣和酒糟，破碎，混合，过筛，进入造粒机中造粒，待用；（2）外层包膜制备：将聚乳酸、聚己内酯、淀粉基聚乙烯醇或己内酯与丙交酯的共聚物中的一种或多种溶于有机挥发性溶剂中，待用；（3）将外层包膜溶液置于静电喷枪中，内层颗粒置于旋转接收装置中，进行静电喷涂，外层包膜包覆内层颗粒，即得。

前述步骤（1）中所述豆渣是经发酵催熟堆腐法制得。

前述步骤（1）中过40目筛，进入双轴造粒机中造粒。

前述步骤（2）中聚乳酸、聚己内酯、淀粉基聚乙烯醇或己内酯与丙交酯的共聚物的数均分子量为6万~9万。

前述步骤（3）中旋转接收装置转速为60~80r/min。

碳酸氢铵：用作氮肥，适用于各种土壤，可同时提供作物生长所需的铵态氮和二氧化碳。本发明中其他组分不变，选用碳酸氢铵制备得到复合肥，比选用尿素制备得到复合肥，施用后增产12%。

硫酸钾：硫酸钾是无色结晶体，吸湿性小，不易结块，物理性状良好，施用方便，是很好的水溶性钾肥。

磷酸二氢钾：农业上用作高效磷钾复合肥；磷酸二氢钾产品广泛适用于各类型经济作物、粮食、瓜果、蔬菜等几乎全部类型的作物。通过各地对各类型作物的实际施用效果证明磷酸二氢钾具有显著增产增收、改量优化品质、抗倒伏、抗病虫害、防治早衰等许多优良作用，并且具有克服作物生长后期根系老化吸收能力下降而导致的营养不足的作用。

保持本发明中其他组分不变，选用硫酸钾与磷酸二氢钾制备得到复合肥，比选用其他钾盐制备得到的复合肥，施用后增产15%，且抗倒伏和抗病虫害的性能加强。

磷酸氢二铵：高性能氮磷二元肥料，物理中性肥料，可适用任何土壤及绝大多数作物，特别适用于喜铵需磷的作物，作基肥或追肥均可，宜深施。

硼酸：是一种纯净的、多功能的含氧化硼的原料。用于生产含硼化肥。硼是植物必需的营养元素之一，以硼酸分子（H₃BO₃）的形态被植物吸收利用，在植物体内不易移动。硼能促进根系生长，对光合作用的产物——碳水化合物的合成与转运有重要作用。

四水钼酸铵：钼是固氮酶和硝酸还原酶的组成元素，缺钼会影响根瘤固氮和蛋白质的合成。钼还能促进作物对磷的吸收和无机磷向有机磷的转化。钼肥适用于各种粮食作物和经济作物，特别是豆科作物、豆科绿肥和十字花科等作物上，表现较好。

豆渣：豆渣是上乘肥料，无碱性，虽是磨浆取汁后的残渣，但仍含有相当一部分蛋白质、多种维生素和碳水化合物等。

酒糟：酒糟是很好的有机肥料，将它拌入土壤可以有效地提高土壤的偏弱酸状态，使土壤小颗粒凝结从而改善土壤团粒结构，有利于植物根系的肥、水、气的通透和根系的伸延。

四水钼酸铵的用量选择：结果如表1所示。

表1

用量	1~7份	8~12份	13~20份
				生长情况	叶呈黄色或黄绿色，叶片不会扩张	生长状况良好	生长状况无明显变化

由表1可知，当四水钼酸铵的用量小于8份时，叶片显示出黄色或黄绿色，叶片不会扩张的症状；而当用量大于12份时，大豆的生长状况没有出现更多改善，因此从补充钼肥和成本考虑，选用钼酸钠的用量为8~12份。

硼酸的用量选择：结果如表2所示。

表2

用量	1~2份	3~7份	8~12份	13~15份
					生长情况	发育不良	生长状况良好	生长状况无明显变化	生长状况无明显变化

由表2可知，当硼酸的用量过少时，对大豆的生长产生不利影响，而大于5份时，生长状况无明显变化，因此硼酸的用量选用为3~7份为宜。

外层包膜的高分子聚合物的数均分子量的选择：结果如表3所示。

表3

数均分子量	小于6万	6万~9万	大于9万
				降解速度	降解速度过快	降解速度合适	降解速度过慢

由表3中可以得知，数均分子量的过高或过低，会导致高分子聚合物降解速度过快或过慢，从而导致内层肥料的释放速度过快或过慢，不适用于大豆的种植过程。

旋转接收装置的转速选用：在相同时间内，调整不同的转速，得到不同包覆程度的肥料，研究其降解速度，结果如表4所示。

表4

转速r/min	小于60	60~80	大于80
				降解速度	降解速度过慢	降解速度合适	降解速度过快

由表4中可以得知，转速过低时，导致局部包覆厚度过厚，会导致共聚物降解速度过慢，从而导致内层肥料的释放速度过慢，不适用于大豆的种植过程。转速过高时，接收端的稳定性降低，并且包覆的厚度过薄，从而导致降解速度加快，内层肥料的释放速度过快，不适用于大豆的种植过程。经反复实验证明，选用60~80r/min为宜。

选用市售的大豆专用肥作为对照组，在两块土壤相同的试验田中，种植相同的大豆品种，分别施用本发明的大豆专用肥和对照组的专用肥。观测大豆的整个生长过程，可以明显发现，对照组出现脱肥的现象，需后期追肥。而采用本发明的专用肥，仅需施用一次，明显降低了肥料的使用量，提高了肥料的利用率，避免了过量施肥的危害，不对周边环境造成损害。施用本发明的专用肥，大豆的产量增加，所得大豆产品皮面洁净有光泽，颗粒饱满且整齐均匀，含油量高。

本发明的有益之处在于：本发明提供的大豆专用肥及其制备方法，随着外部控释层的逐步降解，内层能够长效释放大豆专用肥，使肥料的分解、释放时间延长，减少肥料的施用量，提高肥料的利用率；减少了施肥次数，一次施用满足整个生长期对肥料的需求。避免了浪费，同时减轻对环境的压力，避免过量施用肥料对环境造成的富营养化现象。其制备方法，步骤少，操作简单，控释层与内层肥料包覆效果好，提高了控释的效率。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的介绍。

实施例1

大豆专用肥，由可降解材料构成的外层包膜包覆内层肥料颗粒得到，内层肥料颗粒由碳酸氢铵43kg，硫酸钾10kg，磷酸二氢钾37kg，磷酸氢二铵21kg，硼酸7kg，四水钼酸铵12kg，豆渣3kg和酒糟4kg组成。

大豆专用肥的制备方法，包括以下步骤：（1）内层颗粒造粒：称取碳酸氢铵，硫酸钾，磷酸二氢钾，磷酸氢二铵，硼酸，四水钼酸铵，酒糟和经发酵催熟堆腐法制得的豆渣，破碎，混合，过40目筛，进入双轴造粒机造粒机中造粒，待用；（2）外层包膜制备：将数均分子量为6万的聚乳酸溶于有机挥发性溶剂丙酮中，待用；（3）将外层包膜溶液置于静电喷枪中，内层颗粒置于转速为60r/min旋转接收装置中，进行静电喷涂，外层包膜包覆内层颗粒，即得。

实施例2

大豆专用肥，由可降解材料构成的外层包膜包覆内层肥料颗粒得到，内层肥料颗粒由碳酸氢铵53kg，硫酸钾17kg，磷酸二氢钾42kg，磷酸氢二铵26kg，硼酸3kg，四水钼酸铵8kg，豆渣1kg和酒糟2kg组成。

大豆专用肥的制备方法，包括以下步骤：（1）内层颗粒造粒：称取碳酸氢铵，硫酸钾，磷酸二氢钾，磷酸氢二铵，硼酸，四水钼酸铵，酒糟和经发酵催熟堆腐法制得的豆渣，破碎，混合，过40目筛，进入双轴造粒机造粒机中造粒，待用；（2）外层包膜制备：将数均分子量为9万的聚己内酯溶于有机挥发性溶剂丙酮中，待用；（3）将外层包膜溶液置于静电喷枪中，内层颗粒置于转速为80r/min旋转接收装置中，进行静电喷涂，外层包膜包覆内层颗粒，即得。

实施例3

大豆专用肥，由可降解材料构成的外层包膜包覆内层肥料颗粒得到。内层肥料颗粒由碳酸氢铵47kg，硫酸钾15kg，磷酸二氢钾38kg，磷酸氢二铵23kg，硼酸5kg，四水钼酸铵10kg，豆渣2kg和酒糟3kg组成。

大豆专用肥的制备方法，包括以下步骤：（1）内层颗粒造粒：称取碳酸氢铵，硫酸钾，磷酸二氢钾，磷酸氢二铵，硼酸，四水钼酸铵，酒糟和经发酵催熟堆腐法制得的豆渣，破碎，混合，过40目筛，进入双轴造粒机造粒机中造粒，待用；（2）外层包膜制备：将数均分子量为7万的淀粉基聚乙烯醇溶于有机挥发性溶剂丙酮中，待用；（3）将外层包膜溶液置于静电喷枪中，内层颗粒置于转速为70r/min旋转接收装置中，进行静电喷涂，外层包膜包覆内层颗粒，即得。

实施例4

大豆专用肥，由可降解材料构成的外层包膜包覆内层肥料颗粒得到，内层肥料颗粒由碳酸氢铵45kg，硫酸钾12kg，磷酸二氢钾39kg，磷酸氢二铵25kg，硼酸6g，四水钼酸铵11kg，豆渣2kg和酒糟4kg组成。

大豆专用肥的制备方法，包括以下步骤：（1）内层颗粒造粒：称取碳酸氢铵，硫酸钾，磷酸二氢钾，磷酸氢二铵，硼酸，四水钼酸铵，酒糟和经发酵催熟堆腐法制得的豆渣，破碎，混合，过40目筛，进入双轴造粒机造粒机中造粒，待用；（2）外层包膜制备：将数均分子量为8万的己内酯与丙交酯的共聚物中的一种或多种溶于有机挥发性溶剂丙酮中，待用；（3）将外层包膜溶液置于静电喷枪中，内层颗粒置于转速为75r/min旋转接收装置中，进行静电喷涂，外层包膜包覆内层颗粒，即得。

实施例5

大豆专用肥，由可降解材料构成的外层包膜包覆内层肥料颗粒得到，内层肥料颗粒由碳酸氢铵51kg，硫酸钾14kg，磷酸二氢钾41kg，磷酸氢二铵24kg，硼酸4kg，四水钼酸铵9kg，豆渣3kg和酒糟2kg组成。

大豆专用肥的制备方法，包括以下步骤：（1）内层颗粒造粒：称取碳酸氢铵，硫酸钾，磷酸二氢钾，磷酸氢二铵，硼酸，四水钼酸铵，酒糟和经发酵催熟堆腐法制得的豆渣，破碎，混合，过40目筛，进入双轴造粒机造粒机中造粒，待用；（2）外层包膜制备：将数均分子量为6.5万的聚乳酸和数均分子量为8万的聚己内酯溶于有机挥发性溶剂丙酮中，待用；（3）将外层包膜溶液置于静电喷枪中，内层颗粒置于转速为60~80r/min旋转接收装置中，进行静电喷涂，外层包膜包覆内层颗粒，即得。

实施例6

大豆专用肥，由可降解材料构成的外层包膜包覆内层肥料颗粒得到，内层肥料颗粒由碳酸氢铵52kg，硫酸钾13kg，磷酸二氢钾40kg，磷酸氢二铵22kg，硼酸3kg，四水钼酸铵12kg，豆渣2kg和酒糟3kg组成。

大豆专用肥的制备方法，包括以下步骤：（1）内层颗粒造粒：称取碳酸氢铵，硫酸钾，磷酸二氢钾，磷酸氢二铵，硼酸，四水钼酸铵，酒糟和经发酵催熟堆腐法制得的豆渣，破碎，混合，过40目筛，进入双轴造粒机造粒机中造粒，待用；（2）外层包膜制备：将数均分子量为9万聚己内酯和数均分子量为7万的淀粉基聚乙烯醇溶于有机挥发性溶剂丙酮中，待用；（3）将外层包膜溶液置于静电喷枪中，内层颗粒置于转速为60r/min旋转接收装置中，进行静电喷涂，外层包膜包覆内层颗粒，即得。

实施例7

大豆专用肥，由可降解材料构成的外层包膜包覆内层肥料颗粒得到，内层肥料颗粒由碳酸氢铵43~53kg，硫酸钾16kg，磷酸二氢钾37kg，磷酸氢二铵25kg，硼酸7kg，四水钼酸铵8kg，豆渣1kg和酒糟2kg组成。

大豆专用肥的制备方法，包括以下步骤：（1）内层颗粒造粒：称取碳酸氢铵，硫酸钾，磷酸二氢钾，磷酸氢二铵，硼酸，四水钼酸铵，酒糟和经发酵催熟堆腐法制得的豆渣，破碎，混合，过40目筛，进入双轴造粒机造粒机中造粒，待用；（2）外层包膜制备：将数均分子量为6万的的聚己内酯、数均分子量为7万的淀粉基聚乙烯醇和数均分子量为6万的己内酯与丙交酯的共聚物溶于有机挥发性溶剂丙酮中，待用；（3）将外层包膜溶液置于静电喷枪中，内层颗粒置于转速为80r/min旋转接收装置中，进行静电喷涂，外层包膜包覆内层颗粒，即得。

实施例8

大豆专用肥，由可降解材料构成的外层包膜包覆内层肥料颗粒得到，内层肥料颗粒由碳酸氢铵43~53kg，硫酸钾11kg，磷酸二氢钾38kg，磷酸氢二铵23kg，硼酸5kg，四水钼酸铵11kg，豆渣3kg和酒糟4kg组成。

大豆专用肥的制备方法，包括以下步骤：（1）内层颗粒造粒：称取碳酸氢铵，硫酸钾，磷酸二氢钾，磷酸氢二铵，硼酸，四水钼酸铵，酒糟和经发酵催熟堆腐法制得的豆渣，破碎，混合，过40目筛，进入双轴造粒机造粒机中造粒，待用；（2）外层包膜制备：将数均分子量为6万的聚乳酸、数均分子量为7万的聚己内酯、数均分子量为6.5万的淀粉基聚乙烯醇、数均分子量为7.5万的己内酯与丙交酯的共聚物溶于有机挥发性溶剂丙酮中，待用；（3）将外层包膜溶液置于静电喷枪中，内层颗粒置于转速为70r/min旋转接收装置中，进行静电喷涂，外层包膜包覆内层颗粒，即得。

Claims

1.大豆专用肥，其特征在于：由数均分子量为6万～9万的可降解材料构成的外层包膜包覆内层肥料颗粒得到，内层肥料颗粒，按重量份数计，由碳酸氢铵43～53份，硫酸钾10～17份，磷酸二氢钾37～42份，磷酸氢二铵21～26份，硼酸3～7份，四水钼酸铵8～12份，豆渣1～3份和酒糟2～4份组成。

2.根据权利要求1所述的大豆专用肥，其特征在于：内层肥料颗粒，按重量份数计，由碳酸氢铵47份，硫酸钾15份，磷酸二氢钾38份，磷酸氢二铵23份，硼酸5份，四水钼酸铵10份，豆渣2份和酒糟3份组成。

3.如权利要求1或2所述的大豆专用肥的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)内层颗粒造粒：称取碳酸氢铵，硫酸钾，磷酸二氢钾，磷酸氢二铵，硼酸，四水钼酸铵，豆渣和酒糟，破碎，混合，过筛，进入造粒机中造粒，待用；(2)外层包膜制备：将聚乳酸、聚己内酯、淀粉基聚乙烯醇或己内酯与丙交酯的共聚物中的一种或多种溶于有机挥发性溶剂中，待用；(3)将外层包膜溶液置于静电喷枪中，内层颗粒置于旋转接收装置中，进行静电喷涂，外层包膜包覆内层颗粒，即得。

4.根据权利要求3所述的大豆专用肥的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述豆渣是经发酵催熟堆腐法制得。

5.根据权利要求3所述的大豆专用肥的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中过40目筛，进入双轴造粒机中造粒。

6.根据权利要求3所述的大豆专用肥的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中聚乳酸、聚己内酯、淀粉基聚乙烯醇或己内酯与丙交酯的共聚物的数均分子量为6万～9万。

7.根据权利要求3所述的大豆专用肥的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中旋转接收装置转速为60～80r/min。