CN105000956B - 一种多元复混缓释肥料及其制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多元复混缓释肥料，从内至外依次包括尿素颗粒、第一粘合剂层、秸秆粉层、第二粘合剂层、磷矿粉和膨胀珍珠岩粉混合层、第三粘合剂层、豆科农作物叶粉层；上述成分的质量份数如下：尿素颗粒28‑32份、秸秆粉13‑18份、磷矿粉12‑18份、豆科农作物叶粉22‑27份、膨胀珍珠岩粉2‑4份、粘合剂10‑15份，所述粘合剂为聚乙烯醇溶液或丙烯酸溶液。本发明秸秆粉、豆科农作物叶粉等作为最洁净的有机肥料，能充分保障粮食安全。尿素、膨胀珍珠岩粉、磷矿粉、聚乙烯醇或丙烯酸为安全的可降解材料，对环境的影响小。主要包括中量营养元素、微量营养元素和有益元素，能满足农作物营养的需要。各种成分以层状形式分布，且用粘合剂实现粘合，肥效流矢慢，能保持长效的肥力。

Description

一种多元复混缓释肥料及其制作工艺

技术领域

本发明属于肥料的技术领域，尤其涉及一种土壤调理材料或土壤稳定材料。

背景技术

近年来，由于盲目增施无机化学肥料，导致土壤中有机质含量减少，土壤结构破坏，土壤养分协调供应能力、理化性质和生物性状变劣，致使农产品品质变差，造成环境污染严重，影响人类健康。

大量统计资料显示：目前我国农业生产中化肥利用率只有30％左右，也就是说，所使用的化肥的近70％无效流失，一方面直接造成化肥的浪费；另一方面，进入水体的大量化学肥料对水体造成了污染，进入水体后的化肥首先开始肥水，然后水中藻类及生物大量繁殖，这些藻类生物死后的残体，就开始逐年将水体染黒，极度污染了地下水、江河湖泊，这就是我国众多的井水、河水已经不能被人们使用的原因。

还有我们眼睛看不见的污染：化肥因浓度太高，农作物吸收到体内后，短时间内无法全部转化成农作物自身所需物质，会在农作物体内积成下来，导致农产品中硝酸盐、亚硝酸盐含量超标，进而影响人类和动物的健康。(资料：我国大部分地区的食物中，尤其是蔬菜中，硝酸盐含量严重超标，有的高达3000～4000毫克/公斤蔬菜，是标准值的12～16倍)

硝酸盐的污染是国际上非常重视的一个问题，因为硝酸盐是亚硝酸盐的前体，迄今发现的亚硝酸盐已有120种之多，其中确认有致癌作用的约占75％，它对人体的肝、食道、胃、肺、肾、膀胱、小肠、大脑、神经系统和造血系统等都能诱发癌症。

针对目前化肥污染之现状，农业专家一针见血地指出“化肥是土壤的鸦片，再过10年何处觅良田”。有人竟提出“立即禁止使用化肥”(资料：加拿大一农业专家连续三十多年监控我国农业，近两年得出一个结论：中国农业的污染已经形成了“农业面污染”。所谓“农业面污染”是指农业整个平面、耕地、水源、空气等，只要农业涉及的方面，全都被污染了。无论种什么，都是污染的。)

造成“农业面污染”的原因，主要是农药和化肥的施用。我国占世界不足7％的耕地，施用了全世界近三分之一的化肥，近五分之一的农药，污染是肯定的(资料：《后京都协议书>已把中国列为头号污染国家)。

产生上述情形与我国国情相关：首先，我国人均1亩4分地都不到，而且是高度分散经营的农业生产方式；其次，中低产田占全国耕地将近70％，而这种地在发达国家多以休闲和生态功能为主，并不用于生产粮食；再次，我国施肥机械化程度低，化肥施用至今仍以人工为主，难以做到深施和精量施用；最后，就是占世界7％的耕地要养活世界22％人口。

因此，“立即禁止使用化肥”为时过早，也行不通。据世界各国资料评价，化肥在粮食增产中的作用占50％左右。目前我国已成为世界上化肥消耗量和生产量的第一大国，平均每增产1公斤粮食，就要施用1公斤化肥。

综上所述，就全球和我国农业的现状来看，禁止和减少使用化肥是不现实的，只有通过对肥料的改进来达到生态环境友好和保证农作物的产量。

发明内容

本发明提供一种多元复混缓释肥料及其制作工艺，以解决现有化肥对环境污染大且浪费较大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:一种多元复混缓释肥料，从内至外依次包括尿素颗粒、第一粘合剂层、秸秆粉层、第二粘合剂层、磷矿粉和膨胀珍珠岩粉混合层、第三粘合剂层、豆科农作物叶粉层；上述成分的质量份数如下：尿素颗粒28-32份、秸秆粉13-18份、磷矿粉12-18份、豆科农作物叶粉22-27份、膨胀珍珠岩粉2-4份、粘合剂10-15份，所述粘合剂为聚乙烯醇溶液或丙烯酸溶液。

一种制作上述多元复混缓释肥料的工艺，包括以下步骤：

第一步，在尿素颗粒的表面喷涂3-4份的粘合剂，喷涂完毕后，放入铺满秸秆粉的造粒机中进行滚动造粒，形成首层包裹肥料；

第二步，在首层包裹肥料的表面喷涂3-5份的粘合剂，喷涂完毕后，放入铺满磷矿粉和膨胀珍珠岩粉的造粒机中进行滚动造粒，形成二层包裹肥料；

第三步，在二层包裹肥料的表面喷涂4-6份的粘合剂，喷涂完毕后，放入铺满豆科农作物叶粉的造粒机中进行滚动造粒，形成肥料成品。

本发明中，秸秆粉为玉米、高粱、小麦等禾本科农作物的秸秆经晒干后研磨成粉。豆科农作物叶粉为豆科农作物的叶子经晒干后研磨成粉。本发明采用磷矿粉来代替磷肥，利用微生物发酵农作物粉形成有机酸置换出磷矿粉中的磷，这个反应需要一个很长的过程，起到一个缓释作用。采用的膨胀珍珠岩粉具有很强的吸附吸收性能，能增加土壤的疏松通透性和保湿性，提高土壤抗旱能力。聚乙烯醇或丙烯酸具有粘接力强、抗渗透能力优良、降解后能被生物吸收利用的特点。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1、秸秆粉、豆科农作物叶粉等天然绿肥是作为最洁净的有机肥料，完全没有重金属、抗生素、激素等残留的威胁，能充分保障粮食安全。尿素、膨胀珍珠岩粉、磷矿粉、聚乙烯醇或丙烯酸为安全的可降解材料，对环境的影响小。2、本肥料对农作物有较好的增产效果，加入较多的天然绿肥和适量的营养成分使肥料具有满足农作物营养所需的各种营养元素；主要包括中量营养元素、微量营养元素和有益元素，能满足农作物营养的需要。3、各种成分以层状形式分布，且用粘合剂实现粘合，保证了肥料的有效成分以一定的顺序和时间进行释放，作用在土壤中，缓慢释放肥料，肥效流矢慢，能保持长效的肥力。

进一步，所述尿素颗粒的粒径为2.00-4.75毫米，该尿素的颗粒较大，便于将其他成分包裹在其上。

进一步，尿素颗粒28份、秸秆粉13份、磷矿粉12份、豆科农作物叶粉22份、膨胀珍珠岩粉2份、聚乙烯醇溶液10份。该成分为肥料配方的下限。

进一步，尿素颗粒32份、秸秆粉18份、磷矿粉18份、豆科农作物叶粉27份、膨胀珍珠岩粉4份、丙烯酸溶液15份。该成分为肥料配方的上限。

进一步，尿素颗粒30份、秸秆粉15份、磷矿粉15份、豆科农作物叶粉25份、膨胀珍珠岩粉3份、丙烯酸溶液12份。该成分为肥料配方的中间值。

进一步，所述步骤一、二、三中，造粒机为圆盘造粒机，具有造粒均匀、成粒率高、运转平稳、设备坚固耐用、使用寿命长等优点，是很理想制粒设备。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明：

图1是本发明多元复混缓释肥料颗粒实施例的结构示意图。

具体实施方式

说明书附图中的附图标记包括：尿素颗粒1、第一粘合剂层2、秸秆粉层3、第二粘合剂层4、磷矿粉和膨胀珍珠岩粉混合层5、第三粘合剂层6、豆科农作物叶粉层7。

实施例1

本实施例中的一种多元复混缓释肥料，如图1所示，从内至外依次包括尿素颗粒1、第一粘合剂层2、秸秆粉层3、第二粘合剂层4、磷矿粉和膨胀珍珠岩粉混合层5、第三粘合剂层6、豆科农作物叶粉层7。上述成分的质量份数如下：尿素颗粒为2800克、秸秆粉为1300克、磷矿粉为1200克、豆科农作物叶粉为2200克、膨胀珍珠岩粉为200克、聚乙烯醇溶液为1000克。其中，聚乙烯醇溶液用于形成第一粘合剂层、第二粘合剂层和第三粘合剂层；尿素颗粒的粒径为4毫米。

上述多元复混缓释肥料的制作工艺如下：

第一步，制作秸秆粉和豆科农作物叶粉，将玉米、高粱、小麦等禾本科农作物的秸秆经晒干后研磨成粉即得秸秆粉。将豆科农作物的叶子经晒干后研磨成粉即得豆科农作物叶粉。

第二步，在2800克的尿素颗粒表面喷涂300克的聚乙烯醇溶液，喷涂完毕后，放入铺满秸秆粉的圆盘造粒机中进行滚动造粒，并均匀包裹，形成首层包裹肥料。首层包裹肥料的质量应在4400克左右，在造粒完毕后，通过称量的方式进行检验。如质量过轻，可在首层包裹肥料上喷涂少量的粘合剂，继续放入圆盘造粒机中进行滚动造粒。如质量过重，可通过筛网，筛除一部分的秸秆粉。

第三步，在首层包裹肥料的表面喷涂300克的聚乙烯醇溶液，喷涂完毕后，放入铺满磷矿粉和膨胀珍珠岩粉的圆盘造粒机中进行滚动造粒，并均匀包裹，形成二层包裹肥料。二层包裹肥料的质量应在6100克左右，在造粒完毕后，通过称量的方式进行检验，二层包裹肥料质量的控制可参见步骤二。

第四步，在二层包裹肥料的表面喷涂400克的聚乙烯醇溶液，喷涂完毕后，放入铺满豆科农作物叶粉的造粒机中进行滚动造粒，并均匀包裹，形成肥料成品。肥料成品的质量应在8700克左右，在造粒完毕后，通过称量的方式进行检验，肥料成品质量的控制可参见步骤二。

在上述工艺中，尿素颗粒、磷矿粉、膨胀珍珠岩粉、聚乙烯醇溶液都采用购买成品的方式，是因为上述产品较为成熟购买容易。秸秆粉和豆科农作物叶粉采用的是自行制作的方式，是因为秸秆粉和豆科农作物叶粉不是常见的产品，不易购买，但是秸秆粉和豆科农作物叶粉的原料是常见的，自己制作起来比较容易。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：尿素颗粒为3200克、秸秆粉为1800克、磷矿粉为1800克、豆科农作物叶粉为2700克、膨胀珍珠岩粉为400克、丙烯酸溶液为1500克。其中，丙烯酸溶液用于形成第一粘合剂层、第二粘合剂层和第三粘合剂层。

在制作工艺的步骤二中，将300克的聚乙烯醇溶液替换为400克的丙烯酸溶液。在制作工艺的步骤三中，将300克的聚乙烯醇溶液替换为500克的丙烯酸溶液。在制作工艺的步骤四中，将400克的聚乙烯醇溶液替换为600克的丙烯酸溶液。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：尿素颗粒3000克、秸秆粉1500克、磷矿粉1500克、豆科农作物叶粉2500克、膨胀珍珠岩粉300克、丙烯酸溶液1200克。其中，丙烯酸溶液用于形成第一粘合剂层、第二粘合剂层和第三粘合剂层。

在制作工艺的步骤二中，将300克的聚乙烯醇溶液替换为300克的丙烯酸溶液。在制作工艺的步骤三中，将300克的聚乙烯醇溶液替换为400克的丙烯酸溶液。在制作工艺的步骤四中，将400克的聚乙烯醇溶液替换为500克的丙烯酸溶液。

上述实施例的肥料为大颗粒肥，作用在土壤中，缓慢释放肥料，肥效流矢慢，能保持长效的肥力，同时将有机质和尿素施用到耕地里，起到调节C/N比，保护土壤生态环境，增加土壤有机质含量，最终达到培肥地力的目的。上述肥料既可以生产玉米、小麦、水稻和果树等专用肥料；又能制造出与作物吸肥过程相配合的控释肥料。

上述实施例的制造工艺是制作一种含有氮、磷、钾等多种有益于农作物吸收的营养元素肥料的方法，用该方法所制作的肥料具有生态环境友好、农作物营养丰富、肥效缓释功效明显、改良土壤等特点。该肥料用于农业生产中，能起到保护环境、高产稳产、培肥地力的作用，本发明涉及农业、肥料、环保及农作物营养等技术领域。近年来，由于盲目增施无机化学肥料，导致土壤中有机质含量减少，土壤结构破坏，土壤养分协调供应能力、理化性质和生物性状变劣，农产品品质变差，环境污染严重。目前，随着化肥用量的不断增加，在农产品追求产量与质量并重，以及生态环境友好的多重目标要求下，肥料的改性问题就显得更为重要。开发具有生态环境友好、农作物营养丰富、缓释功能明显、改良土壤等特点的肥料，提高肥料利用率，减少环境污染，是简单易行的措施，特别适合中国的国情。因此，急需一种集配方施肥、缓释技术为一体的物化肥料产品，它不仅能提高肥料利用率，保证粮食安全，减少环境污染，也能满足农民的实际需求。

上述实施例的肥料各成分检测数据如下表所示：

	实施例1	实施例2	实施例3	国家标准
					总氮(％)	2.5	2.6	2.5	——
磷(％)	1.8	2.0	1.9	——
					钾(％)	1.8	1.8	1.8	——

总养分(％)	6.5	6.8	6.6	》5％
					有机质(％)	55	60	58	》45
pH值(mg/kg)	6.5	6.4	6.5	5.5-8.5
					总镉(mg/kg)	未检出	未检出	未检出	《3
总汞(mg/kg)	未检出	未检出	未检出	《2
					总铅(mg/kg)	8	10	9	《50
总铬(mg/kg)	13	14	13	《150
					总砷(mg/kg)	4	6	5	《15

表1

从上表中可以看出，上述实施例的肥料均满足国家标准，营养成分的配比合理，重金属的含量远低于允许的范围。

采用上述实施例的肥料对白菜进行施肥，只需在幼苗期进行施肥即可，施肥量为300kg每亩，在莲座期和包心期均不需追肥，待白菜成熟后，对其进行检测，检测数据如下表所示：

	实施例1	实施例2	实施例3
				硝酸盐(mg/g)	0.6098	0.7463	0.6651
亚硝酸盐(mg/g)	0.3919	0.4391	0.4126

表2

从上表中可以看出，使用上述实施例的肥料对大白菜进行施肥，大白菜中的硝酸盐和亚硝酸盐是较低的。究其原因，是因为上述实施例的肥料的营养物质是缓慢释放的，与农作物营养的吸收速率基本匹配，故不会出现营养成分在农作物体内过多沉积的问题，也避免了肥料的浪费。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.一种多元复混缓释肥料，其特征在于：从内至外依次包括尿素颗粒、第一粘合剂层、秸秆粉层、第二粘合剂层、磷矿粉和膨胀珍珠岩粉混合层、第三粘合剂层、豆科农作物叶粉层；上述成分的质量份数如下：尿素颗粒 28-32份、秸秆粉13-18份、磷矿粉12-18份、豆科农作物叶粉22-27份、膨胀珍珠岩粉2-4份、粘合剂10-15份，所述粘合剂为聚乙烯醇溶液或丙烯酸溶液。

2.如权利要求1所述的多元复混缓释肥料，其特征在于：所述尿素颗粒的粒径为2.00-4.75毫米。

3.如权利要求2所述的多元复混缓释肥料，其特征在于由以下质量份数的成分组成：尿素颗粒 28份、秸秆粉 13份、磷矿粉12份、豆科农作物叶粉22份、膨胀珍珠岩粉2份、聚乙烯醇溶液10份。

4.如权利要求2所述的多元复混缓释肥料，其特征在于由以下质量份数的成分组成：尿素颗粒32份、秸秆粉18份、磷矿粉18份、豆科农作物叶粉27份、膨胀珍珠岩粉4份、丙烯酸溶液15份。

5.如权利要求2所述的多元复混缓释肥料，其特征在于由以下质量份数的成分组成：尿素颗粒30份、秸秆粉15份、磷矿粉15份、豆科农作物叶粉25份、膨胀珍珠岩粉3份、丙烯酸溶液12份。

6.一种制作如权利要求1所述的多元复混缓释肥料的工艺，其特征在于包括以下步骤：

第一步，在尿素颗粒的表面喷涂3-4份的粘合剂，喷涂完毕后，放入铺满秸秆粉的造粒机中进行滚动造粒，形成首层包裹肥料；

第二步，在首层包裹肥料的表面喷涂3-5份的粘合剂，喷涂完毕后，放入铺满磷矿粉和膨胀珍珠岩粉的造粒机中进行滚动造粒，形成二层包裹肥料；

第三步，在二层包裹肥料的表面喷涂4-6份的粘合剂，喷涂完毕后，放入铺满豆科农作物叶粉的造粒机中进行滚动造粒，形成肥料成品。

7.如权利要求6所述的多元复混缓释肥料的制作工艺，其特征在于：所述第一步、第二步、第三步中，造粒机为圆盘造粒机。