CN104909964A - 缓释肥料及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种缓释肥料，包括下述重量百分比的组分：含有酰胺态氮的包膜肥粒：10％～80％；含有硝态氮的肥粒：20％～90％。所述含酰胺态氮的包膜肥粒包括尿素和包膜材料，或为含有尿素、磷和钾以及中微量元素的复合肥料和包膜材料。所述包膜材料为脲甲醛树脂、聚氨酯、聚乙烯或者聚丙烯中的一种或者两种。所述含有硝态氮的肥粒包括硝酸磷肥颗粒、硝铵磷颗粒，或为含有硝态氮、磷、钾和中微量元素的复合肥。上述缓释肥料同时含有硝态氮和酰胺态氮的缓释肥料，且将酰胺态氮肥进行包膜处理，可使其在造粒及贮运过程中不会产生结块，使用时肥效快，时间长，同时可为作物提供多种元素。本发明还提供了上述缓释肥料在作物生长领域中的应用。

Description

缓释肥料及其应用

技术领域

本发明涉及与植物营养有关的肥料技术领域，尤其是涉及一种缓释肥料及其应用。

背景技术

面源污染自上个世纪70年代被提出和证实以来，对水体污染所占比重随着对点源污染的大力治理而呈上升趋势，而农业面源污染是面源污染的最主要组成部分，重视农业面源污染是国际大趋势。在美国，自从上世纪60年代以来，虽然点源污染逐步得到了控制，但是水体的总体质量并未因此而有所改善，人们逐渐意识到农业面源污染在水体富营养化中所起的作用。经统计，面源污染约占总污染量的2/3，其中农业面源污染占面源污染总量的68％-83％，农业已经成为全美河流污染的第一污染源。因此，农业面源污染问题日益突出，开展相关研究寻求解决面源污染治理的方法尤为必要。

发达国家对农业面源污染主要采取源头控制的对策，其核心特征为依靠农业科技、研究和发展环境友好的新农业生产技术替代原有技术，通过鼓励农民自愿或通过政府奖惩措施，推动农民采用新的替代技术，在重要的水源保护区和流域制定和执行限定性农业生产技术标准，以减少农田、畜禽养殖业和农村地区的氮、磷径流和淋溶。

借鉴发达国家的经验，我国应针对农业面源污染采取一定的控制措施。首先要根据中国国情和现状来制定对策，粮食数量安全是首要问题，增加产量仍然是中国农业经济发展的支撑。化肥作为农业面源污染的源头之一，其相应的治理措施应是：一是需要限制化肥的施用量，二是需要提高肥料的利用率，减少化肥损失。

我国目前已是世界上最大的化肥消费国，其中氮肥的生产量和使用量都占世界第一位。大量使用化肥，特别是不科学的盲目使用，带来了土壤环境的恶化，地下水污染，农作物品质下降，资源浪费等问题，影响农业的可持续发展。因此，农业面源污染问题受到了广泛关注，特别是氮的利用率的提高一直是该领域重要的研究课题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种同时含有硝态氮和酰胺态氮的缓释肥料，该缓释肥料在造粒及贮运过程中不会产生结块，使用时肥效快，时间长，同时可为作物提供多种元素。

本发明提供的含有硝态氮和酰胺态氮的缓释肥料，包括下述重量百分比的组分：含有酰胺态氮的包膜肥粒：10％～80％；含有硝态氮的肥粒：20％～90％。

作为上述本发明缓释肥料的优选，所述的含酰胺态氮的包膜肥粒包括尿素和包覆于所述尿素外表面的包膜材料，或者是含有尿素、磷和钾以及中微量元素的复合肥和包覆于该复合肥外表面的包膜材料。

具体地，所述的尿素或者含有尿素、磷和钾以及中微量元素的复合肥占所述含酰胺态氮的包膜肥粒总重量的90％-96.5％，所述的包膜材料占所述含酰胺态氮的包膜肥粒总重量的3.5％-10％。

其中，所述含有尿素、磷和钾以及中微量元素的复合肥中含有下述重量百分比的成分：氮15％-35％，五氧化二磷4％-20％，氧化钾4％-25％，锌0.008％-0.1％，硼0.005％-0.05％，锰0.005％-0.08％和镁1％-3％。

具体地，所述的包膜材料，可优选脲甲醛树脂、聚氨酯、聚乙烯或者聚丙烯中的一种或者两种。

作为上述本发明缓释肥料的优选，所述的含有硝态氮的肥粒包括硝酸磷肥颗粒、硝铵磷颗粒，或者是含有硝态氮、磷、钾和中微量元素的复合肥。

其中，所述含有硝态氮、磷、钾和中微量元素的复合肥中含有下述重量百分比的成分：氮13％-27％，五氧化二磷4％-20％，氧化钾4％-25％，锌0.008％-0.1％，硼0.005％-0.05％，锰0.005％-0.08％，镁1％-3％。

本发明还提供了上述缓释肥料在作物生长领域中的应用。

本发明缓释肥料采用硝态氮和酰胺态氮两种含氮肥粒相结合，为作物提供了多种元素,且充分利用两种肥料各自的特点,协同作用,既加快了作物的生长周期，提高了含氮肥料的氮素利用率，兼具有速效与长效的特点，同时还对含酰胺态氮的肥粒采用包膜处理,有效避免了造粒及肥料贮运过程中肥粒之间的团聚，提高肥粒的分散性，防止结块，使用时可降低氮肥的溶解速度，减少肥料养分特别是氮素在土壤中的损失,减少施肥作业次数，降低人工成本和使用成本，具有较高的应用价值。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

氮肥在肥料领域有着非常广泛的应用，酰胺态氮肥在所有的氮肥中含氮量最高，是当今世界范围内生产量、销售量、施用量最大的氮肥品种，适用于各类土壤和各种作物。硝态氮用于农业补充“氮”元素，使作物生长加快。硝态氮肥易溶于水、溶解度大，为速效性氮肥；然而，其吸湿性较强，空气相对湿度较大时，吸水后呈液态，容易造成施用上困难；受热易分解，对贮藏和运输要求高；其NO3-不能被土壤胶体吸附，易随水流失，可通过反硝化作用还原为NO、NO2、N2等气体，引起氮损失。

本发明提供了一种含有硝态氮和酰胺态氮的缓释肥料，包括下述重量百分比的组分：含有酰胺态氮的包膜肥粒：10％～80％；含有硝态氮的肥粒：20％～90％。

上述缓释肥料组分中，包含有硝态氮和酰胺态氮两种含氮肥粒，充分利用酰胺态氮含氮量高、适应性广的特点，同时佐以硝态氮补充，两者相互依存,协同作用,既能使作物生长周期加快，以提高含氮肥料的氮素利用率，保证作物采收期的延长，使肥料兼具有速效与长效的特点，还可以为作物提供多种元素。将酰胺态氮肥采用包膜处理，可肥粒表面形成一层致密的保护膜，这样，一方面在肥料加工造粒及与硝态氮肥粒的掺混过程中能够显著降低各肥粒之间的团聚，提高肥粒的分散性，防止肥料在造粒和贮存和运输过程中结块，可提高肥料比表面积，有利于提高施肥的效果，另一方面，施肥后，可降低氮肥的溶解速度，减少肥料养分特别是氮素在土壤中的损失，使氮肥在缓溶解过程中陆续为作物提供氮素，防止大量施用时因局部浓度过高而伤害作物种子、幼苗或灼伤叶子等不良后果，以达到提高氮肥利用率的目的。同时，还可减少施肥作业次数，节省劳力和费用。

作为本发明缓释肥料的优选，所述的含酰胺态氮的包膜肥粒包括尿素和包覆于所述尿素外表面的包膜材料，或者是含有尿素、磷和钾以及中微量元素的复合肥和包覆于该复合肥外表面的包膜材料。

上述含酰胺态氮的包膜肥粒中，选用的尿素是氮肥中应用最为广泛的一种，含氮量最高，易溶于水，水溶液呈中性，一般为白色晶体或颗粒，直接包膜即可。尿素有一定的吸湿性，适用于各类土壤和各种作物，使用时在土壤中不会残留任何有害物质。

上述含酰胺态氮的包膜肥粒中，还可根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，选用含有尿素、磷和钾以及中微量元素的复合肥料，通过工艺方法包膜。这样，肥粒中不仅包含了作物营养所需的氮、磷和钾，还包含了作物生长所需的微量元素，从而使本发明进一步具有养分含量高、物理性状好等优点，提高了肥料利用率，促进作物的高产稳产。具体地，所述含有尿素、磷和钾以及中微量元素的复合肥料中含有下述重量百分比的成分：氮15％-35％，五氧化二磷4％-20％，氧化钾4％-25％，锌0.008％-0.1％，硼0.005％-0.05％，锰0.005％-0.08％和镁1％-3％。其中氮可选用尿素或者尿素与硫铵或者尿素与氯化铵的组合物，磷可选用磷酸一铵，钾可选用氯化钾或者硫酸钾，锌可选用硫酸锌或者氧化锌，硼可选用硼砂或者硼酸，锰可选用硫酸锰，镁可选用硫酸镁或者氧化镁。如此，可在合理施用的基础上，实现各种养分平衡供应，满足作物的需要，提高作物产量，改善农产品品质。

上述含酰胺态氮的包膜肥粒中，包覆于尿素外表面或包覆于含有尿素、磷和钾以及中微量元素的复合肥外表面的包膜材料，可优选脲甲醛树脂、聚氨酯、聚乙烯或者聚丙烯中的一种或者两种。上述包膜材料主要采用树脂类材料，能够较好的保证包膜肥料在施入土壤后里面的速效养分缓慢地释放出来，以延长肥效，同时施用于土壤中后还具有一定的降解性能。

具体地，所述的尿素或者含有尿素、磷和钾以及中微量元素的复合肥占所述含酰胺态氮的包膜肥粒总重量的90％-96.5％，所述的包膜材料占所述含酰胺态氮的包膜肥粒总重量的3.5％-10％。上述比例选择，尤其是包膜材料的应用量，应保证肥粒施肥后，其被包覆的肥料颗粒中的养分能够按照设定的释放速率释放出来，同时，设定的比例还应保证包膜材料在土壤中的降解率。

作为本发明缓释肥料的优选，所述的含有硝态氮的肥粒包括硝酸磷肥颗粒、硝铵磷颗粒，或者是含有硝态氮、磷、钾和中微量元素的复合肥。

上述含有硝态氮的肥粒中，可选用硝酸磷肥颗粒或硝铵磷颗粒，其中硝酸磷肥，对多种作物都有较好的效果，适合于多种土壤，具有广谱性；硝铵磷肥适用于弱碱性土壤，是较好的复合肥。

同样地，上述含有硝态氮的肥粒中，还可根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，选用含有硝态氮、磷、钾和中微量元素的复合肥。这样，肥粒中不仅包含了作物营养所需的氮、磷和钾，还包含了作物生长所需的微量元素，养分含量高、物理性状好，提高了肥料利用率，促进作物的高产稳产。具体地，所述含有硝态氮、磷、钾和中微量元素的复合肥中含有下述重量百分比的成分：氮13％-27％，五氧化二磷4％-20％，氧化钾4％-25％，锌0.008％-0.1％，硼0.005％-0.05％，锰0.005％-0.08％，镁1％-3％。其中氮可选用硝酸磷或者硝铵磷，磷可选用磷酸一铵，钾可选用氯化钾或者硫酸钾，锌可选用硫酸锌或者氧化锌，硼可选用硼砂或者硼酸，锰可选用硫酸锰，镁可选用硫酸镁或者氧化镁。

如此，可在合理施用的基础上，实现各种养分平衡供应，满足作物的需要，提高作物产量，改善农产品品质。

下面结合具体实施例对本发明做进一步详述，以下实施例中的数值是指重量比。

实施例1：

含有酰胺态氮的包膜肥粒A:取尿素96.5％，聚氨酯3.5％，将聚氨酯包在尿素的表面，粒度在2-4mm占95％以上；

含有硝态氮的肥粒B:取硝铵磷(32-4-0)69.93％，磷酸一铵(10-50-0)9.2％，氯化钾18.8％，氧化锌0.12％,硼酸0.03％,氧化镁1.9％,硫酸锰0.02％，通过高塔工艺造粒，得到颗粒状复合肥，粒度在2-4mm占95％以上。

将上述制得的重量比为10％的含有酰胺态氮的包膜肥粒A和90％的含有硝态氮的肥粒B掺混在一起，便形成含有氮25％，五氧化二磷4％，氧化钾10％的缓释肥料。

实施例2：

含有酰胺态氮的包膜肥粒A:取尿素66.7％，磷酸一铵(10-50-0)10.2％，氯化钾20.9％，氧化锌0.13％,硼酸0.04％,氧化镁2％,硫酸锰0.03％，通过高塔工艺造粒制成颗粒状复合肥，然后将聚丙烯树脂3.5％，包覆在上述复合肥的表面,粒度在2-4mm占95％以上；

含有硝态氮的肥粒B：硝铵磷颗粒(32-4-0)100％,粒度在2-4mm占95％以上。

将上述制得的重量比为80％的含有酰胺态氮的包膜肥粒A和20％的含有硝态氮的肥粒B掺混在一起，便形成含有氮31％，五氧化二磷5％，氧化钾10％的缓释肥料。

实施例3：

含有酰胺态氮的包膜肥粒A1:取尿素29％，磷酸一铵(10-50-0)33.4％，氯化钾27.8％，硫酸锌0.165％,硼砂0.31％,氧化镁1.86％，硫酸镁5.6％,硫酸锰0.152％,辅料1.713％，通过高塔工艺造粒制成颗粒状复合肥，然后将脲甲醛树脂10％包覆在上述复合肥的表面,粒度在2-4mm占95％以上；

含有酰胺态氮的包膜肥粒A2:取尿素27.5％，磷酸一铵(10-50-0)31.6％，硫酸钾31.6％，硫酸锌0.155％,硼砂0.29％,氧化镁1.75％，硫酸镁5.3％,硫酸锰0.145％,辅料1.66％，通过高塔工艺造粒制成颗粒状复合肥，然后聚氨酯5％包覆在上述复合肥的表面,粒度在2-4mm占95％以上；

含有硝态氮的肥粒B:取硝铵磷(32-4-0)39％，磷酸一铵(10-50-0)27％，氯化钾25％，氧化锌0.065％,硼酸0.17％,氧化镁3.4％,硫酸锰0.139％，辅料5.226％，通过高塔工艺造粒，得到颗粒状复合肥,粒度在2-4mm占95％以上。

将上述制得的肥粒按照重量比取20％的含有酰胺态氮的包膜肥粒A1、30％的含有酰胺态氮的包膜肥粒A2和50％的含有硝态氮的肥粒B掺混在一起，便形成含有氮15％，五氧化二磷15％。氧化钾15％的缓释肥料。

实施例4：

含有酰胺态氮的包膜肥粒A:取尿素27％，磷酸一铵(10-50-0)43％，氯化钾8.8％，氧化锌0.135％,硼砂0.54％,氧化镁5.4％，硫酸锰0.28％,辅料14.845％，通过高塔工艺造粒制成颗粒状复合肥，然后将聚乙烯树脂7％包覆在上述复合肥的表面,粒度在2-4mm占95％以上；

含有硝态氮的肥粒B:取硝铵磷(32-4-0)35％，磷酸一铵(10-50-0)38％，硫酸钾8.2％，氧化锌0.125％,硼砂0.5％,氧化镁5.1％,硫酸锰0.26％,辅料12.815％，通过高塔工艺造粒，得到颗粒状复合肥,粒度在2-4mm占95％以上。

将上述制得的重量比为40％的含有酰胺态氮的包膜肥粒A和60％的含有硝态氮的肥粒B掺混在一起，便形成含有氮15％，五氧化二磷20％，氧化钾4％的缓释肥料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种缓释肥料，其特征在于，包括下述重量百分比的组分：

含有酰胺态氮的包膜肥粒：10％～80％；含有硝态氮的肥粒：20％～90％。

2.根据权利要求1所述缓释肥料，其特征在于，所述的含酰胺态氮的包膜肥粒包括尿素和包覆于所述尿素外表面的包膜材料，或者是含有尿素、磷和钾以及中微量元素的复合肥和包覆于该复合肥外表面的包膜材料。

3.根据权利要求2所述缓释肥料，其特征在于，所述的尿素或者含有尿素、磷和钾以及中微量元素的复合肥占所述含酰胺态氮的包膜肥粒总重量的90％-96.5％，所述的包膜材料占所述含酰胺态氮的包膜肥粒总重量的3.5％-10％。

4.根据权利要求2或3所述缓释肥料，其特征在于，所述含有尿素、磷和钾以及中微量元素的复合肥中含有下述重量百分比的成分：氮15％-35％，五氧化二磷4％-20％，氧化钾4％-25％，锌0.008％-0.1％，硼0.005％-0.05％，锰0.005％-0.08％和镁1％-3％。

5.根据权利要求2-4任一项所述缓释肥料，其特征在于，所述的包膜材料为脲甲醛树脂、聚氨酯、聚乙烯或者聚丙烯中的一种或者两种。

6.根据权利要求1-5任一项所述缓释肥料，其特征在于，所述的含有硝态氮的肥粒包括硝酸磷肥颗粒、硝铵磷颗粒，或者是含有硝态氮、磷、钾和中微量元素的复合肥。

7.根据权利要求6所述的缓释肥料，其特征在于，所述含有硝态氮、磷、钾和中微量元素的复合肥中含有下述重量百分比的成分：氮13％-27％，五氧化二磷4％-20％，氧化钾4％-25％，锌0.008％-0.1％，硼0.005％-0.05％，锰0.005％-0.08％，镁1％-3％。

8.权利要求1-7任一项所述的缓释肥料在作物生长领域中的应用。