CN104355866B - 一种肥料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种肥料及其制备方法，肥料其原材料按质量份数计包括以下组分：柠檬酸3‑4份，氧化钙1‑2份，硼酸铵4‑5份，水20‑30份，腐殖酸4‑5份，还提供了一种肥料的制备方法，包括如下步骤：(A)按照质量份数称量柠檬酸、氧化钙、硼酸铵以及水之后，在温度为80‑90℃的条件下搅拌形成第一混合物；(B)将腐殖酸加入所述第一混合物中在温度为80‑90℃的条件下搅拌形成第二混合物；(C)将所述第二混合物压滤烘干后，采用造粒机进行造粒，形成颗粒状肥料；(D)将所述颗粒状肥料表面喷洒所述壳聚糖包衣材料后，烘干得到产品。制备出的腐殖酸螯合肥料，元素搭配合理，缓释效果好，提高了农作物对肥料的吸收率。

Description

一种肥料及其制备方法
技术领域
本发明涉及肥料领域，具体而言，涉及一种肥料及其制备方法。
背景技术
中国农业在一段时期内，提高作物产量的有效途径乃至唯一途径是不断增加氮、磷、钾肥料的用量，在这种大量元素(氮、磷、钾)肥料长期频繁、过量使用的农业大背景下，作物产量的增长趋势却逐渐放缓甚至停滞。根据德国化学家李比希提出的“最小养分律”，此时土壤中逐渐亏缺的，却又得不到及时补充的中、微量元素正日益成为影响作物产量持续上升的限制因子。另一方面，过量使用化肥同时引发了诸如土壤性状恶化、产品品质下降和环境污染等问题。因此，当前的农业种植更加注重协调大量元素与中、微量元素肥料之间的关系，通过补充中、微量元素肥料，以平衡作物的养分供应，改善产量和品质。
另外，即便施用中、微量元素肥料后，也无法充分利用和发挥其全部肥效，因为肥料中的不同中、微量元素易和土壤中的许多离子发生化学反应而被固定，造成失效。解决这个问题的有效方法是使用螯合剂。多年的实践证明，利用腐殖酸作为中、微量元素螯合剂是提高肥效的有效途径，且腐殖酸具备天然易制取、活性基团多、安全环保等优越条件。目前我国的腐殖酸螯合中、微肥生产工艺已日臻完善，肥料种类众多，但若着眼于腐殖酸螯合肥料的长远发展，仍存有诸多技术性问题可以进行深入的发掘和改善：一方面，作物自种子萌发至果实成熟的整个生长周期内，虽不同生长阶段的需肥特性因作物差别而各有所异，但全程均需要持续吸收养分以支持其每个阶段的生长发育，目前市面上的腐殖酸螯合中、微量元素产品，绝大多数是采用一次性施入土壤的方式供给作物全程生长，此类肥料进入土壤后将其内含养分一次性全部释放，很难在较长时间内满足作物生长中、后期对养分的需求；而且也造成了肥料的使用浪费，给种植者带来经济损失。另一方面，当前农业种植使用的腐殖酸螯合肥料，大都是腐殖酸与各种元素的简单结合，虽能够有效改善肥效，但却忽视了中、微量元素的合理搭配，施用后在作物体内发挥生理功能的互补，以及其作用与腐殖酸自身功效的相互协同和促进。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种肥料，所述的肥料具有中微量元素搭配合理，采用腐殖酸螯合及缓释处理，提高农作物吸收率等优点。
本发明的第二目的在于提供一种所述的肥料的制备方法，该制备方法具有操作简单、制备出的肥料缓释效果好等优点。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明实施例提供了一种肥料，其原材料按质量份数计包括以下组分：柠檬酸3-4份，氧化钙1-2份，硼酸铵4-5份，水20-30份，腐殖酸4-5份。
优选地，其原材料按质量份数计包括以下组分：柠檬酸3-3.5份，氧化钙1-1.5份，硼酸铵4-4.5份，水20-25份，腐殖酸4-5份。
优选地，其原材料按质量份数计包括以下组分：柠檬酸3.5-4份，氧化钙1.5-2份，硼酸铵4.5-5份，水25-30份，腐殖酸4-5份。
本发明实施例提供的肥料，采用钙、硼元素结合，钙、硼同补，提升钙在作物体内的移动，并增加作物对硼元素的安全吸收阈值，加以腐殖酸螯合，显著提高作物对钙和硼的吸收利用率。
而且作为植物细胞壁的重要组成成分，钙元素与硼元素结合可强化作物细胞壁的坚韧度，增强作物抗倒伏性、抗逆能力和抗病虫害能力，并有助于维持果实采收后的储藏品质。同时辅以腐殖酸自身具备的提高作物抗病、抗逆、改善果实品质的特性，更可强化这两种元素的螯合优势。
本发明实施例还提供了一种肥料的制备方法，包括如下步骤：
(A)按照质量份数称量柠檬酸、氧化钙、硼酸铵以及水之后，在温度为80-90℃的条件下搅拌40-60min形成第一混合物；
(B)将腐殖酸加入所述第一混合物中在温度为80-90℃的条件下搅拌60-90min形成第二混合物；
(C)将所述第二混合物压滤烘干后，采用造粒机进行造粒，形成颗粒状肥料；
(D)将所述颗粒状肥料表面喷洒所述壳聚糖包衣材料后，烘干得到产品。
本发明肥料的制备方法同时，选用壳聚糖作为包衣材料，壳聚糖属于天然高分子有机物质，在我国资源十分丰富。壳聚糖能被生物降解，是一种无毒、无污染的可再生资源。使用壳聚糖制备缓释肥料，具备很好的缓释效果。采用缓释技术生产，肥料进入土壤后养分缓慢释放分解，从而逐渐为作物吸收利用，持久的给予作物生长所必需的营养元素，满足作物整个生长周期中各个生长阶段的不同需要，提高肥料的吸收利用率，也能够避免因局部浓度过高而引起的烧苗或烧根现象。
优选地，所述壳聚糖包衣材料与颗粒状肥料的质量比为1-2:8-9。
优选地，所述步骤(A)中，进行搅拌的搅拌速率控制在200-300rad/min，为了让各个原料混合均匀，搅拌速率最好控制在一定的范围。
优选地，所述步骤(B)中，进行搅拌的搅拌速率控制在200-300rad/min。为了让各种原料更进一步混合均匀，搅拌速率最好控制在一定的范围。
优选地，所述步骤(C)中，将所述第二混合物压滤烘干的步骤中，烘干的温度为70-150℃，先采用压滤烘干进行固液分离，然后再进行初步的烘干，烘干温度不宜太高，后续还会进行进一步烘干。
优选地，所述步骤(C)中，颗粒状肥料的颗粒度控制在2.0-4.75mm，造粒机的旋转速率最好控制在200-300rad/min，造粒时间最好控制在2-3h，以使其中的物料大部分均达到所需的粒径。
优选地，所述步骤(C)中，粒度小于2.0mm的物料返回造粒机中，大于4.75mm的物料经粉碎后返回造粒机中继续造粒，直到其颗粒度在2.0-4.75mm之间，从造粒机出来的物料先经过大筛将颗粒度大于4.75mm的物料粉碎后重新返回造粒机中，然后再将剩余的物料经过小筛将颗粒度小于2.0mm的物料也返回到造粒机中，而最后留下的为最终的颗粒度控制在2.0-4.75mm的颗粒状肥料，如此循环往复。
优选地，所述步骤(C)与所述步骤(D)之间还包括如下步骤：将所述颗粒状肥料送入烘干机中进行烘干，烘干机的进风温度控制在80-120℃，出风温度控制在40-60℃，以防止造粒完的颗粒状肥料的内部由于长期放置而变质。
优选地，所述步骤(D)中，烘干得到产品的步骤中烘干的温度为100-200℃，最后在得到成品之前要进行充分的烘干，使其中所含的水分充分挥发掉。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明实施例提供的肥料，采用钙、硼元素结合，钙、硼同补，提升钙在作物体内的移动，并增加作物对硼元素的安全吸收阈值，加以腐殖酸螯合，显著提高作物对钙和硼的吸收利用率；
(2)在制备具体肥料时选用壳聚糖作为包衣材料，实现肥料进入土壤中能够实现缓慢释放分解，从而逐渐为作物吸收利用。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
肥料的制备方法如下：
(A)按照质量份数称量柠檬酸3份、氧化钙1份、硼酸铵4份以及水20份之后，在温度为80℃的条件下搅拌40min形成第一混合物；
(B)将腐殖酸4份加入第一混合物中在温度为80℃的条件下搅拌60min形成第二混合物；
(C)将第二混合物压滤烘干后，采用造粒机进行造粒，形成颗粒状肥料；
(D)将颗粒状肥料表面喷洒壳聚糖包衣材料后，烘干得到产品。
实施例2
肥料的制备方法如下：
(A)按照质量份数称量柠檬酸4份、氧化钙2份、硼酸铵5份以及水30份之后，在温度为80℃的条件下搅拌60min形成第一混合物，其中搅拌速率控制在200rad/min；
(B)将腐殖酸4份加入第一混合物中在温度为90℃的条件下搅拌90min形成第二混合物，搅拌速率控制在200rad/min；
(C)将第二混合物压滤在温度为70℃的条件下烘干后，采用造粒机进行造粒，旋转速率控制在200rad/min，造粒时间控制在2h，形成颗粒状肥料制在2.0-4.75mm，其余颗粒度的物料均返回造粒机中继续进行造粒，形成颗粒状肥料之后进入烘干机烘干，烘干机的进风温度控制在120℃，出风温度控制在60℃；
(D)将颗粒状肥料表面喷洒壳聚糖包衣材料后，在温度为100℃的条件下烘干得到产品，其中壳聚糖包衣材料与颗粒状肥料的质量比为2:9。
实施例3
肥料的制备方法如下：
(A)按照质量份数称量柠檬酸3.5份、氧化钙1.5份、硼酸铵4.5份以及水25份之后，在温度为80℃的条件下搅拌50min形成第一混合物，其中搅拌速率控制在300rad/min；
(B)将腐殖酸5份加入第一混合物中在温度为90℃的条件下搅拌70min形成第二混合物，搅拌速率控制在300rad/min；
(C)将第二混合物压滤在温度为150℃的条件下烘干后，采用造粒机进行造粒，旋转速率控制在300rad/min，造粒时间控制在3h，形成颗粒状肥料制在2.0-4.75mm，其余的颗粒度的物料均返回造粒机中继续进行造粒，形成颗粒状肥料之后进入烘干机烘干，烘干机的进风温度控制在80℃，出风温度控制在40℃；
(D)将颗粒状肥料表面喷洒壳聚糖包衣材料后，在温度为200℃的条件下烘干得到产品，其中壳聚糖包衣材料与颗粒状肥料的质量比为2:8。
实施例4
肥料的制备方法如下：
(A)按照质量份数称量柠檬酸4份、氧化钙1.5份、硼酸铵4.5份以及水25份之后，在温度为80℃的条件下搅拌60min形成第一混合物，其中搅拌速率控制在200rad/min；
(B)将腐殖酸4份加入第一混合物中在温度为90℃的条件下搅拌90min形成第二混合物，搅拌速率控制在200rad/min；
(C)将第二混合物压滤在温度为70℃的条件下烘干后，采用造粒机进行造粒，旋转速率控制在200rad/min，造粒时间控制在2h，形成颗粒状肥料制在2.0-4.75mm，其余的颗粒度的物料均返回造粒机中继续进行造粒，形成颗粒状肥料之后进入烘干机烘干，烘干机的进风温度控制在120℃，出风温度控制在60℃；
(D)将颗粒状肥料表面喷洒壳聚糖包衣材料后，在温度为100℃的条件下烘干得到产品，其中壳聚糖包衣材料与颗粒状肥料的质量比为1:8。
实施例5
肥料的制备方法如下：
(A)按照质量份数称量柠檬酸4份、氧化钙2份、硼酸铵5份以及水30份之后，在温度为80℃的条件下搅拌60min形成第一混合物，其中搅拌速率控制在250rad/min；
(B)将腐殖酸4份加入第一混合物中在温度为90℃的条件下搅拌90min形成第二混合物，搅拌速率控制在250rad/min；
(C)将第二混合物压滤在温度为70℃的条件下烘干后，采用造粒机进行造粒，旋转速率控制在250rad/min，造粒时间控制在2.5h，形成颗粒状肥料制在2.0-4.75mm，其余的颗粒度的物料均返回造粒机中继续进行造粒，形成颗粒状肥料之后进入烘干机烘干，烘干机的进风温度控制在120℃，出风温度控制在60℃；
(D)将颗粒状肥料表面喷洒壳聚糖包衣材料后，在温度为100℃的条件下烘干得到产品，其中壳聚糖包衣材料与颗粒状肥料的质量比为2:9。
实施例6
肥料的制备方法如下：
(A)按照质量份数称量柠檬酸4份、氧化钙2份、硼酸铵5份以及水30份之后，在温度为80℃的条件下搅拌50min形成第一混合物，其中搅拌速率控制在200rad/min；
(B)将腐殖酸4份加入第一混合物中在温度为90℃的条件下搅拌80min形成第二混合物，搅拌速率控制在200rad/min；
(C)将第二混合物压滤在温度为80℃的条件下烘干后，采用造粒机进行造粒，旋转速率控制在200rad/min，造粒时间控制在2h，形成颗粒状肥料制在2.0-4.75mm，其余的颗粒度的物料均返回造粒机中继续进行造粒，形成颗粒状肥料之后进入烘干机烘干，烘干机的进风温度控制在80℃，出风温度控制在40℃；
(D)将颗粒状肥料表面喷洒壳聚糖包衣材料后，在温度为200℃的条件下烘干得到产品，其中壳聚糖包衣材料与颗粒状肥料的质量比为2:9。
实验例1
将本发明实施例1-4制备出的肥料与钙硼腐殖酸复混肥分别使用于花生上，播种前基施，30公斤/亩。收获后测得各项指标如下表1：
表1 各项指标对比
从表1中可以看出，本发明实施例的肥料中钙、硼元素通过腐殖酸螯合后，对花生的生长、结实具有更明显的促进作用，各项指标均明显优于普通复混肥料，单株有效结荚率、百皮果干重、百仁果干重、干物质含量比、亩产量分别提升8.20％、4.15％、7.28％、14.03％、9.09％。
实验例2
将本发明实施例4的肥料与钙硼腐殖酸复混肥分别使用于番茄上，播种前基施，40公斤/亩。采收后将番茄搁置于平均温度10℃，平均湿度60％的环境下，分别调查处理与对照的果实保鲜期的各项指标差异，具体见下表2：
表2 各项指标对比
从表2中可以看出，使用本发明实施例4的肥料，能够明显改善番茄在储存过程中的各项保鲜指标。在平均温度10℃的环境条件下，使用缓释型腐殖酸螯合钙硼肥料的番茄在储存后的第20天、40天、50天的腐烂率分别比对照降低了15.38％、15.39％、15.39％，商品果率则分别提升了7.7％、30.77％、23.08％。在上述储存温度下，使用本发明实施例4的肥料的番茄的保鲜期与对照相比可延长近4天，提升20.94％。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种肥料，其特征在于，其原材料按质量份数计由以下组分组成：柠檬酸3-4份，氧化钙1-2份，硼酸铵4-5份，水20-30份，腐殖酸4-5份。
2.根据权利要求1所述的一种肥料，其特征在于，其原材料按质量份数计由以下组分组成：柠檬酸3-3.5份，氧化钙1-1.5份，硼酸铵4-4.5份，水20-25份，腐殖酸4-5份。
3.根据权利要求1所述的一种肥料，其特征在于，其原材料按质量份数计由以下组分组成：柠檬酸3.5-4份，氧化钙1.5-2份，硼酸铵4.5-5份，水25-30份，腐殖酸4-5份。
4.权利要求1-3任一项所述的肥料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(A)按照质量份数称量柠檬酸、氧化钙、硼酸铵以及水之后，在温度为80-90℃的条件下搅拌40-60min形成第一混合物；
(B)将腐殖酸加入所述第一混合物中在温度为80-90℃的条件下搅拌60-90min形成第二混合物；
(C)将所述第二混合物压滤烘干后，采用造粒机进行造粒，形成颗粒状肥料；
(D)将所述颗粒状肥料表面喷洒壳聚糖包衣材料后，烘干得到产品。
5.根据权利要求4所述的肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤(A)中，进行搅拌的搅拌速率控制在200-300rad/min。
6.根据权利要求4所述的肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤(C)中，将所述第二混合物压滤烘干的步骤中，烘干的温度为70-150℃。
7.根据权利要求4所述的肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤(C)中，颗粒状肥料的颗粒度控制在2.0-4.75mm。
8.根据权利要求7所述的肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤(C)中，颗粒度小于2.0mm的物料返回造粒机中，大于4.75mm的物料经粉碎后返回造粒机中继续造粒，直到其颗粒度在2.0-4.75mm之间。
9.根据权利要求4所述的肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤(C)与所述步骤(D)之间还包括如下步骤：
将所述颗粒状肥料送入烘干机中进行烘干，烘干机的进风温度控制在80-120℃，出风温度控制在40-60℃。
10.根据权利要求4所述的肥料的制备方法，其特征在于，所述步骤(D)中，烘干得到产品的步骤中烘干的温度为100-200℃。
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