CN104557206A - 一种熔体造粒玉米专用高光效配方肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种熔体造粒玉米专用高光效配方肥及其制备方法，属于作物专用肥生产技术领域。其由如下原料制得：尿素、磷酸一铵、氯化钾、无水硫酸镁、硼砂、EDTA螯合铁、EDTA螯合铜、EDTA螯合锌。本发明配方肥主要于玉米播种、大喇叭口期施用，可显著提高玉米光能利用率，促进玉米光合作用，进而增加有机物质的积累，最终达到增产增收的作用。

Description

一种熔体造粒玉米专用高光效配方肥及其制备方法

技术领域

本发明属于作物专用肥生产技术领域，特别涉及一种熔体造粒玉米专用高光效配方肥及其制备方法。

背景技术

玉米是我国三大主要粮食作物之一，在我国广泛栽培。玉米不仅是重要的食品、饲料来源，还具有重要的工业应用价值。可代替汽油、食用油，还可以制造肥皂、润滑油、油漆涂料。茎秆可制造纤维素、人造丝、纸张、胶板等。玉米穗轴能加工制造电木、漆布、软木塞。玉米也是制药的原料，能制取葡萄糖、红霉素、金霉素、土霉素、维生素C、消毒剂和麻醉剂等医药制品。

鉴于玉米生产在我国国民经济中的重要地位，针对其高效栽培技术开展了广泛研究，根据中国科学院东北地理与农业生态研究所的研究，高光效生物栽培技术可大幅提高玉米产量。所谓高光效生物栽培技术，就是使阳光与二氧化碳、水等生物指标的共同作用转化成更多的生物能，从而提高粮食单产。提高光能利用率是高光效栽培技术的核心。

该技术关注的重点是耕作栽培技术，而忽略了施肥技术上的改进。通过合理施肥、配施中微量营养元素可进一步促进作物光合作用，提高光能利用率。中微量元素在植物的光合作用中扮演着重要角色，但常规复合肥只含有大量元素氮、磷、钾，鲜有对植物生长同样重要的中微量元素，本发明的关键点是关注复合肥中中微量元素的添加，与作物光合作用相关的中微量营养元素及其作用如下：

镁是叶绿素的主要成分，能促进磷酸酶和葡萄糖转化酶的活化，有利于单糖的转化，因而在碳水化合物代谢过程中起着很重要的作用。作物缺镁，叶绿素减少，光合作用减弱、碳水化合物的代谢受阻，生长受到影响。

铁对植物的光合作用、呼吸作用都有影响。铁有二个重要功能：一是某些酶和许多传递电子蛋白的重要组成，二是调节叶绿体蛋白和叶绿素的合成。铁虽然不是叶绿素的组成成分，但叶绿素生物合成中的一些酶需要Fe²⁺的参与。另外，铁对叶绿体蛋白如基粒中的结构蛋白的合成起重要作用。

铜参与植物的光合作用，以Cu²⁺和Cu⁺的形式被植物吸收，它可以畅通无阻地催化植物的氧化还原反应，从而促进碳水化合物和蛋白质的代谢与合成，使植物抗寒、抗旱能力大为增强；铜还参与植物的呼吸作用，影响到作物对铁的利用，在叶绿体中含有较多的铜，因此铜与叶绿素形成有关；铜具有提高叶绿素稳定性的能力，避免叶绿素过早遭受破坏，这有利于叶片更好地进行光合作用。

锌以Zn²⁺的形式被植物吸收，锌参与叶绿素生成、防止叶绿素的降解和形成碳水化合物，促进作物光合作用；在玉米生产上施用锌肥，能明显促进玉米生长发育，提高光合作用效率，促进植株健壮，增强抗病性，能防止秃尖和缺粒，促进玉米早熟，延缓叶片和茎秆的衰老，增加穗长、穗粗、穗粒数、提高千粒重，亩增产8%-15%。

基于上述各中微量元素在作物光合作用中的重要作用，合理添加这些元素得到的玉米专用高光效肥对玉米的增产提质栽培具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种熔体造粒玉米专用高光效配方肥，以达到提高玉米光能利用率，进而提高玉米光合作用、促进玉米生长、增加玉米产量的效果。

本发明一种熔体造粒玉米专用高光效配方肥，由如下重量份的原料制得：尿素350-500份、磷酸一铵100-250份、氯化钾150-350份、无水硫酸镁1-50份、硼砂5-30份、EDTA螯合铁1-10份、EDTA螯合铜1-10份、EDTA螯合锌1-10份；

上述原料均为市售产品，其中：

所述尿素为颗粒状，配比为：46.2-0-0，粒径为：0.85mm-2.80mm；

所述磷酸一铵为白色粉末，配比：11-47-0；

所述氯化钾为白色粉末，配比：0-0-62；

所述无水硫酸镁：白色，含量≥98%；

所述工业硼砂，单质硼含量≥10%；

所述EDTA螯合铁为淡黄色粉末，螯合铁含量≥13%；

所述EDTA螯合铜为天蓝色粉末，螯合铜含量≥15%；

所述EDTA螯合锌为白色粉末，螯合锌含量≥15%；

上述原料中的含量均为质量百分比。

本发明一种熔体造粒玉米专用高光效配方肥，优选由如下重量份的原料制得：尿素450-500份、磷酸一铵200-250份、氯化钾200-250份、无水硫酸镁20-40份、硼砂15-30份、EDTA螯合铁5-10份、EDTA螯合铜5-10份、EDTA螯合锌5-10份。

本发明一种熔体造粒玉米专用高光效配方肥，最优选由如下重量份的原料制得：尿素470份、磷酸一铵215份、氯化钾245份、无水硫酸镁30份、硼砂15份、EDTA螯合铁8份、EDTA螯合铜7份、EDTA螯合锌10份。

本发明一种制备如权利要求1-3任一所述熔体造粒玉米专用高光效配方肥的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1）将尿素投入熔融槽，经过110℃-130℃高温熔融后，打入缓冲槽内，再经输送泵加压，计量后打至塔顶混合槽内；

2）将其他的原料磷酸一铵、氯化钾通过皮带秤分别计量，中微量元素原料无水硫酸镁、硼砂、EDTA螯合铁、EDTA螯合铜、EDTA螯合锌分别计量后，按照一定的配比送入搅拌器中充分混合，混合后的混料由斗式提升机提升到塔顶料仓，然后送入混料加热器中，加热到80℃-90℃；

3）将步骤2中加热后的混料经螺旋计量秤均匀计量后送入上述步骤1中所述混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成料浆，温度控制在110℃-120℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成小球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径10m-20m、高105m-120m的塔内自然下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至40℃-65℃，即成为复合肥小颗粒；

4）复合肥颗粒落至塔底后，经皮带传送至冷却滚筒，然后斗提至筛分，先筛除大粒，再筛除小粒，保证肥料颗粒在2.0mm-4.0mm之间，肥料颗粒冷却至30℃-40℃；

5）对筛分好的复合肥颗粒进行包油、扑粉等防结块处理，然后计量、包装即可。

本发明使用方法是基施每亩30Kg-40 Kg，追施每亩15 Kg -20 Kg，主要于玉米播种、大喇叭口期施用，可显著提高玉米光能利用率，促进玉米光合作用，进而增加有机物质的积累，最终达到增产增收的作用。本发明的有益效果具体如下：

1、熔融料浆易于混合均匀，养分均衡

本发明采用高塔工艺，先将尿素加热熔融，然后再将混合、预热好的磷酸一铵、氯化钾、无水硫酸镁、硼砂、EDTA螯合铁、EDTA螯合铜、EDTA螯合锌等物料加入熔融的尿素中，通过充分剪切、搅拌使物料混合更均匀，进而形成均衡的稳定养分单元，保证了肥料营养成分的均衡与稳定。

2、配比合理、营养元素全面

本发明制备的玉米专用高光效配方肥，是根据玉米需肥规律设计的高氮、低磷、中钾配比，氮磷钾比例合理。且除了含有玉米生长必需的大量元素氮、磷、钾外，还含有玉米生长必需的中量元素镁、硫，微量元素硼、铁、铜、锌等（铁、铜、锌均是螯合态的，易于吸收），可有效促进玉米开花结实，提高酶的活性，增强玉米营养生长和生殖生长能力，进而提高玉米产量。

3、提高玉米光能利用率

本发明制备的玉米专用高光效配方肥，添加的中微量元素镁、铁、铜、锌都是叶绿素或光合作用酶的重要组分，被玉米吸收后，可有效促进玉米叶绿素合成、促进玉米光合作用的进行，从而提高玉米的光能利用率，促进玉米生长和有机物的积累。

4、节能降耗、环境友好

生产过程中采用高塔工艺，生产过程中无需添加水分和蒸汽及粘合物料来造粒，防止因水分超标而结块，不用烘干，节省能源。同时因几乎无返料粉尘污染，使工作环境更为清洁，无“三废”排放。

附图说明

图1：不同施肥处理对玉米理论产量的影响柱状图。

具体实施方式

实施例1

本发明玉米专用高光效配方肥，原料组分如下，均为重量份：

尿素                        470份；

磷酸一铵                   215份；

氯化钾                      245份；

膨润土                       70份。

具体生产工艺如下：

1、将尿素投入熔融槽，经过110℃-130℃高温熔融后，打入缓冲槽内，再经输送泵加压，计量后打至塔顶混合槽内；

2、将磷酸一铵、氯化钾、膨润土分别通过皮带秤分别计量后，按照一定的配比送入搅拌器中充分混合，混合后的混料由斗式提升机提升到塔顶料仓，然后送入混料加热器中，加热到80℃-90℃；

3、将步骤2中加热后的混料经螺旋计量秤均匀计量后送入上述步骤1中所述混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成料浆，温度控制在110℃-120℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成小球状的小液滴。从喷头喷淋落下的小液滴在直径10m-20m、高105m-120m的塔内自然下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至40℃-65℃，即成为复合肥小颗粒；

4、复合肥颗粒落至塔底后，经皮带传送至冷却滚筒，然后斗提至筛分，先筛除大粒，再筛除小粒，保证肥料颗粒在2.0mm-4.0mm之间，肥料颗粒冷却至30℃-40℃；

5、对筛分好的复合肥颗粒进行包油、扑粉等防结块处理，然后计量、包装即可。

得到的产品规格为24-10-15，不含中微量元素（镁、硼、铁、铜、锌）。

实施例2

本发明玉米专用高光效配方肥，原料组分如下，均为重量份：

尿素                         470份，

磷酸一铵                   215份，

氯化钾                      245份，

无水硫酸镁                30份，

膨润土                        40份。

具体生产工艺同实施例1。

得到的产品规格为24-10-15，含中量元素镁，不含微量元素硼、铁、铜、锌。

实施例3

本发明玉米专用高光效配方肥，原料组分如下，均为重量份：

尿素                            470份，

磷酸一铵                       215份，

氯化钾                          245份，

无水硫酸镁                     30份，

硼砂                               15份，

EDTA螯合铁                    8份，

EDTA螯合铜                    7份，

EDTA螯合锌                    10份。

具体生产工艺同实施例1。

得到的产品规格为24-10-15，含中微量元素（镁、硼、铁、铜、锌）。

肥效试验

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 肥料：实施例一（24-10-15，不含中微量元素镁、硼、铁、铜、锌）、实施例二（24-10-15，含中量元素镁，不含微量元素硼、铁、铜、锌）、实施例三（24-10-15，含中微量元素镁、硼、铁、铜、锌）、对比例（17-17-17普通滚筒氯基肥）。

1.1.2 供试作物：玉米，品种为登海605。

1.2 试验设计

试验地点在山东省临沂市临沭县邢官庄村，试验田地势平坦，肥力均匀，土类为棕壤，质地为壤土，中等肥力水平，具体耕层基础理化性质见表1。

表1 玉米试验地耕层土壤理化性质

试验共设4个处理，①对比例，17-17-17滚筒氯基肥，基施600Kg/hm²，拔节期追施150 Kg/hm²；②实施例一（24-10-15，不含中微量元素镁、硼、铁、铜、锌），基施600Kg/hm²，拔节期追施150 Kg/hm²；③实施例二（24-10-15，含中量元素镁，不含微量元素硼、铁、铜、锌），基施600Kg/hm²，拔节期追施150 Kg/hm²；④实施例三（24-10-15，含中微量元素镁、硼、铁、铜、锌），基施600Kg/hm²，拔节期追施150 Kg/hm²。

每个处理3次重复，随机区组排列。每小区14m*2.5m，面积35m²，栽培密度为45000株/hm²。玉米于2014年6月27日播种，2014年10月8日收获，生长期为105天。各处理间灌溉、除草、病虫害防治等其他田间管理措施一致。

1.3 测定指标与统计分析

玉米收获时各处理取样测定玉米植株的根长、株高、穗位高，玉米果穗的穗长、穗粗、穗粒数、秃尖长，果穗鲜重、籽粒干重、籽粒千粒重等指标。

采用Microsoft Excel2007软件对数据进行处理、绘图，采用SPSS11.5统计分析软件对数据进行差异显著性检验。

结果与分析

2.1不同施肥处理对玉米生物学性状指标的影响

表2 玉米生物学性状指标统计表

由表2可知，所有施肥处理根长均显著高于对照处理，以处理2，施用实施例一（24-10-15，不含中微量元素镁、硼、铁、铜、锌）的根长最高，比CK增加30.8%；处理2亦显著高于处理3，即施用实施例二（24-10-15，含中量元素镁，不含微量元素硼、铁、铜、锌），比处理3根长增加9.0%。处理4，即施用实施例三（24-10-15，含中微量元素镁、硼、铁、铜、锌），与处理3、处理4之间均无显著差异。各处理间株高无显著差异。穗位高以处理3的最低。

2.2 不同施肥处理对玉米产量构成指标的影响

    由表3可知，所有施肥处理的穗长均显著高于对照处理，其中施用实施例三的处理4比对照高34.5%；比处理2，即施用实施例一，高6.4%。

处理2、处理3、处理4三施肥处理的穗粗之间无显著差异，均显著高于对照处理，其中施用实施例三的处理4比对照高7.9%。

表3 玉米产量构成指标统计表

施用实施例三的处理4与施用实施例一的处理2之间穗粒数无显著差异，均显著高于对照，其中处理4比对照高15.5%。

施用实施例三的处理4的秃尖率显著低于对照处理和处理2（实施例一，24-10-15，不含中微量元素镁、硼、铁、铜、锌），其中比对照低75.0%；比处理2低51.9%。

2.3 不同施肥处理对玉米产量指标的影响

表4 玉米产量指标统计表

    由表4可知，四个处理中，处理4，即施用实施例三（24-10-15，含中微量元素镁、硼、铁、铜、锌）的生物产量、果穗鲜重、果穗干重、籽粒干重均为最大。

处理4，施用实施例三处理的果穗干重、籽粒干重均显著高于处理2（实施例一，24-10-15，不含中微量元素镁、硼、铁、铜、锌），其中果穗干重比处理2高28%、籽粒干重高30%。

三施肥处理的百粒重均显著高于对照处理，其中处理4比处理1高21.2%；比处理2高6.8%。

2.4 不同施肥处理对玉米理论产量的影响

由图1可知，各施肥处理中以处理4，即施用实施例三（24-10-15，含中微量元素镁、硼、铁、铜、锌）处理的理论产量最高，比对照增加2835Kg/hm²，增产率达37.1%；比处理2，即施用实施例一（24-10-15，不含中微量元素镁、硼、铁、铜、锌）的理论产量增加1320Kg/hm²，增产14.4%；比处理3，即施用实施例二（24-10-15，含中量元素镁，不含微量元素硼、铁、铜、锌）的理论产量增加1035Kg/hm²，增产11.0%。处理2，即施用实施例一处理的理论产量比处理1对照的增加1515Kg/hm²，增产率为19.8%。

结论

此次肥效试验证明，施用实施例三（24-10-15，含中微量元素镁、硼、铁、铜、锌）处理的各项产量指标均为最佳，理论产量比施用实施例一（24-10-15，不含中微量元素镁、硼、铁、铜、锌）高14.4%；比对照（17-17-17）高37.1%。说明实施例三配比合理，添加中微量元素之后能有效促进玉米光合作用，提高玉米光能利用率，进而促进玉米增产。

因此，本发明的玉米专用高光效配方肥养分配比以实施例三的24-10-15（含中微量元素镁、硼、铁、铜、锌）最为合理。

Claims (4)

1.一种熔体造粒玉米专用高光效配方肥，其特征在于由如下重量份的原料制得：尿素350-500份、磷酸一铵100-250份、氯化钾150-350份、无水硫酸镁1-50份、硼砂5-30份、EDTA螯合铁1-10份、EDTA螯合铜1-10份、EDTA螯合锌1-10份；

上述原料均为市售产品，其中：

所述尿素为颗粒状，配比为：46.2-0-0，粒径为：0.85mm-2.80mm；

所述磷酸一铵为白色粉末，配比：11-47-0；

所述氯化钾为白色粉末，配比：0-0-62；

所述无水硫酸镁：白色，含量≥98%；

所述工业硼砂，单质硼含量≥10%；

所述EDTA螯合铁为淡黄色粉末，螯合铁含量≥13%；

所述EDTA螯合铜为天蓝色粉末，螯合铜含量≥15%；

所述EDTA螯合锌为白色粉末，螯合锌含量≥15%；

上述原料中的含量均为质量百分比。

2.根据权利要求1所述的熔体造粒玉米专用高光效配方肥，其特征在于由如下重量份的原料制得：尿素450-500份、磷酸一铵200-250份、氯化钾200-250份、无水硫酸镁20-40份、硼砂15-30份、EDTA螯合铁5-10份、EDTA螯合铜5-10份、EDTA螯合锌5-10份。

3.根据权利要求1或2所述的熔体造粒玉米专用高光效配方肥，其特征在于由如下重量份的原料制得：尿素470份、磷酸一铵215份、氯化钾245份、无水硫酸镁30份、硼砂15份、EDTA螯合铁8份、EDTA螯合铜7份、EDTA螯合锌10份。

4.一种制备如权利要求1-3任一所述熔体造粒玉米专用高光效配方肥的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1）将尿素投入熔融槽，经过110℃-130℃高温熔融后，打入缓冲槽内，再经输送泵加压，计量后打至塔顶混合槽内；

2）将其他的原料磷酸一铵、氯化钾通过皮带秤分别计量，中微量元素原料无水硫酸镁、硼砂、EDTA螯合铁、EDTA螯合铜、EDTA螯合锌分别计量后，按照一定的配比送入搅拌器中充分混合，混合后的混料由斗式提升机提升到塔顶料仓，然后送入混料加热器中，加热到80℃-90℃；

3）将步骤2中加热后的混料经螺旋计量秤均匀计量后送入上述步骤1中所述混合槽中，经高速剪切搅拌机混合制成料浆，温度控制在110℃-120℃，经震动过滤器过滤掉颗粒杂质后溢流至造粒喷头，在喷头旋转剪切离心力作用下，将混合物均匀喷洒成小球状的小液滴，从喷头喷淋落下的小液滴在直径10m-20m、高105m-120m的塔内自然下落，经与塔内的上升气流换热后冷却至40℃-65℃，即成为复合肥小颗粒；

4）复合肥颗粒落至塔底后，经皮带传送至冷却滚筒，然后斗提至筛分，先筛除大粒，再筛除小粒，保证肥料颗粒在2.0mm-4.0mm之间，肥料颗粒冷却至30℃-40℃；

5）对筛分好的复合肥颗粒进行包油、扑粉等防结块处理，然后计量、包装即可。