CN105272607A - 一种芥菜控释肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芥菜控释肥料及其制备方法，属于肥料制备技术领域。所述芥菜控释肥料以重量份为单位，包括以下原料：包裹材料4-20份、肥料颗粒30-120份，所述芥菜控释肥料是经过粉碎、提取、过滤、浓缩、发酵、造粒、烘干、冷却、包裹等步骤制成的。本发明的芥菜控释肥料控释速率适中而稳定，营养均衡，促进芥菜快速健康成长，提高芥菜产量，同时也能有效地防病虫害，改善土壤环境，保持生态环保。

Description

一种芥菜控释肥料及其制备方法

【技术领域】

本发明属于肥料制备技术领域，具体涉及一种芥菜控释肥料及其制备方法。

【背景技术】

化学肥料对农作物的增产已被公认为起到举足轻重的作用。而目前化学肥料的利用率不足30％，其余部分随水土流失，施用化学肥料不仅造成极大浪费，还污染了土壤及地下水资源，因此发展缓控释型肥料被国家列为重点发展的支持项目。目前具有缓控释功能型肥料很少能起到一次施用，既能给农作物提供肥料，又能起到治虫的目的，由于缓控释功能型肥料省工省力、节约人力，所以全国农技推广中心把既有肥效又能防病治虫除草的药肥作为重点推广项目。一般药肥是由化学肥料和化学农药通过特殊工艺加工而成的，其肥料和农药的有效成分都不具备缓控释功能，除达不到作物整个生长期需求外，还污染土壤和地下水资源。尤其是化学农药的污染较为严重，通过多次施用，往往会致使农作物中的农药残留超标，严重影响人们的身心健康和我国农产品在国际市场的竞争力。

基于以上原因和目前农村劳动力老龄化及妇女儿童的比例越来越大的状况，急需一种既能提供肥效，又具杀虫功能；既能提高肥料利用率，又能延长杀虫时间，且无农药残留的多功能新型肥料，因此，开发一种控释速率适中稳定且具有生物杀虫型的肥料是发展趋势。

【发明内容】

本发明提供一种芥菜控释肥料及其制备方法，以解决当前直接使用化肥造成利用率低、化学农药的使用造成农产品农药残留大，对人体产生较大的损害等问题，本发明的芥菜控释肥料控释速率适中而稳定，营养均衡，促进芥菜快速健康成长，提高芥菜产量，同时也能有效地防病虫害，改善土壤环境，保持生态环保。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种芥菜控释肥料，以重量份为单位，包括以下原料：包裹材料4-20份、肥料颗粒30-120份；

所述包裹材料由脂肪酸酰胺制成，所述肥料颗粒以重量份为单位，包括以下原料：黄芩4-16份、辣椒4-16份、臭椿3-12份、败酱草3-12份、苦豆子3-12份、艾叶3-12份、黄腐植酸2-8份、废渣3-12份、福寿螺粉3-12份、生物菌1-4份、微量元素0.5-2份、分散剂0.25-1份、渗透剂0.25-1份。

优选地，所述的芥菜控释肥料，以重量份为单位，包括以下原料：包裹材料8-12份、肥料颗粒60-90份。

优选地，所述废渣包括水果渣、干蔗渣、食用菌渣、糖渣、醋渣、淀粉渣、木薯渣、柠檬酸渣、酱油渣、味精渣、豆腐渣中的一种或多种。

优选地，所述生物菌包括固氮菌、芽胞肝菌、酵素菌、酵母菌、放线菌、根瘤菌、磷细菌、钾细菌、解磷菌中的一种或多种。

优选地，所述微量元素包括铁、硼、锰、铜、锌、钼中的一种或多种。

优选地，所述分散剂包括木质素磺酸钙、N-月桂酰基谷氨酸钠、月桂醇硫酸钠中的一种或多种。

优选地，所述渗透剂包括皂粉、木质素磺酸钠、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸酯钠中的一种或多种。

本发明还提供一种芥菜控释肥料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将黄芩、辣椒、臭椿、败酱草、苦豆子、艾叶混合粉碎、溶剂提取、过滤、浓缩至含水量≤20％后得混合物A，向混合物A中加入黄腐植酸、废渣、福寿螺粉、生物菌、微量元素、分散剂、渗透剂进行发酵，将发酵液静置弃沉淀，并将剩余发酵液在50-60℃下浓缩，得到浓缩物，将所述浓缩物造成粒径为1.5-2.5mm颗粒后在90-105℃下干燥至含水量≤6％，冷却至25-30℃，制得肥料颗粒；

S2：用包裹材料将步骤S1制得的肥料颗粒均匀包裹后在温度为50-60℃下烘干至含水量≤6％，制得芥菜控释肥料。

优选地，步骤S1所述发酵的条件为：在60-80℃下发酵10-20天。

优选地，步骤S1所述溶剂包括乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、乙酸乙酯中的一种或多种。

黄芩有清热燥湿、泻火解毒、安胎、凉血止血、降压、镇静、抗微生物、抗菌、抗病毒、杀虫等作用。

辣椒能缓解胸腹冷痛，制止痢疾，杀抑胃腹内寄生虫，控制心脏病及冠状动脉硬化，具有杀菌、防腐、调味、营养、驱寒等功能。

臭椿具有清热燥湿、收涩止带、止泻、止血解毒杀虫等功效。

败酱草以根状茎和根、全草入药，在中药里属于清热解毒类药,性凉、味辛、苦。归肝、胃、大肠经，有清热解毒、祛瘀排脓的功效。现代药学认为，它含挥发油、败酱皂甙和β-甾醇葡萄糖式，有抗炎、抗菌、镇静、保肝和强心利尿的作用。败酱草对金黄色葡萄球菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、绿脓杆菌有抑制或杀灭作用。

苦豆子中提取的苦豆子总生物碱有抗炎、抗癌、抗变态反应、抗心率失常、抗溃疡、升高白细胞、平喘、解热、杀虫、镇静、镇痛、抗病毒等作用；苦豆子散剂外用对葡萄球菌、大肠杆菌、链球菌、真菌、加德纳氏菌及滴虫有抑制或杀灭作用；苦豆子植物的杀虫能力介于假木贼碱(Anadasine)和羽扇豆碱(Lupinine)之间，金雀花碱是生物杀虫农药的有效成分。

艾叶具有奇强的抗菌消炎作用，对多种球菌、杆菌、真菌和病毒等均有抑制和杀灭作用，是目前发现的天然植物中抗菌作用极强的一种。

黄腐植酸的使用，不但可以增加肥分，而且能够有效提高包封率，降低包裹材料的用量，减少生产成本。

废渣中含有众多的营养成分，能够作为肥料提供植物生长需求的营养，促进植物生长。

福寿螺个体大、食性广、适应性强、生长繁殖快、产量高、价格便宜，福寿螺粉含有丰富的蛋白质、胡萝卜素、多种维生素和矿物质，其蛋白质分解成的氨基酸能促进根系生长，壮苗、健株、增强叶片的光合功能及作物的抗逆。

生物菌制成的肥料具有增产、改善品质的功能，还有显著减少植物体内硝酸盐，亚硝酸盐和重金属含量，提高化肥利用率以及培肥土壤等作用。

硼在植物体内比较集中于茎尖、根尖、叶片和花器官中，双子叶植物中的含量常常高于单子叶植物。硼可以提高豆科作物根瘤菌的固氮活性，增加固氮量，缺硼时，根留不发达，影响固氮量。硼还能增强作物抗逆性。

铁是叶绿素形成不可缺少的，在植株体内很难转移，所以叶片“失绿症”是植物缺铁的表现，并且这种失绿首先表现在幼嫩叶片上。

铜参加植物的光合作用、呼吸作用、氮代谢、增强植物的抗性。缺铜时植株生长瘦弱，新叶发黄，凋萎干枯，叶尖卷曲发白，有坏死斑点。

锌能促进作物进行光合作用，它是多种酶的组成成分，缺锌时作物生长发育出现停滞。

植物叶绿体中含有锰，锰能促进种子发芽和幼苗时期生长，缺锰时影响作物的光合作用、呼吸作用、硝态氮在体内的积累。表现为叶片脉间失绿黄化，有褐色斑点。

钼是固氮微生物，特别是与豆科作物共生的根瘤菌固定大气氮素时所必需的。同时又能增进叶片光合作用强度。缺钼时植株矮小，叶片脉间失绿，叶缘枯焦，向内卷曲，成萎蔫态。

分散剂能降低肥料粒子与高分子聚合物的粘度，能使肥料粒子快速分散在水中，同时也能使高分子聚合物发挥其分散性。

渗透剂具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质，同时具有使肥效和药效增效的作用。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的芥菜控释肥料控释速率适中而稳定，肥料颗粒营养均衡，能有效降低肥料的流失率，提高肥料的利用效率，促进芥菜快速健康成长，提高芥菜产量；

(2)本发明的芥菜控释肥料使用黄腐植酸，能够有效提高包封率，降低包裹材料的用量，减少生产成本；

(3)本发明的芥菜控释肥料不仅能有效地防病虫害，缩短生长周期，提高农作物产量，而且能改善土壤环境；

(4)本发明的芥菜控释肥料使用分散剂，能降低肥料粒子与高分子聚合物的粘度，能使肥料粒子快速分散在水中，有利于植物吸收；

(5)本发明的芥菜控释肥料使用渗透剂具有使肥效和药效增效的作用；

(6)本发明的芥菜控释肥料成分可降解，不会带来环境污染；

(7)本发明的芥菜控释肥料制备方法操作简单，有利于推广应用。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例进行具体说明。

实施例1

一种芥菜控释肥料，以重量份为单位，包括以下原料：包裹材料4份、肥料颗粒120份；

所述包裹材料由脂肪酸酰胺制成，所述肥料颗粒以重量份为单位，包括以下原料：黄芩16份、辣椒16份、臭椿12份、败酱草12份、苦豆子12份、艾叶12份、黄腐植酸8份、水果渣12份、福寿螺粉12份、酵母菌4份、硼元素2份、木质素磺酸钙1份、皂粉1份。

所述芥菜控释肥料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将黄芩、辣椒、臭椿、败酱草、苦豆子、艾叶混合粉碎、乙醇溶剂提取、过滤、浓缩至含水量为20％后得混合物A，向混合物A中加入黄腐植酸、废渣、福寿螺粉、生物菌、微量元素、分散剂、渗透剂在60℃下发酵20天，将发酵液静置弃沉淀，并将剩余发酵液在50℃下浓缩，得到浓缩物，将所述浓缩物造成粒径为1.5-2.5mm颗粒后在90℃下干燥至含水量为6％，冷却至25℃，制得肥料颗粒；

S2：用包裹材料将步骤S1制得的肥料颗粒均匀包裹后在温度为50℃下烘干至含水量为6％，制得芥菜控释肥料。

实施例2

一种芥菜控释肥料，以重量份为单位，包括以下原料：包裹材料20份、肥料颗粒30份；

所述包裹材料由脂肪酸酰胺制成，所述肥料颗粒以重量份为单位，包括以下原料：黄芩4份、辣椒4份、臭椿3份、败酱草3份、苦豆子3份、艾叶3份、黄腐植酸2份、干蔗渣1份、食用菌渣1份、糖渣1份、福寿螺粉3份、固氮菌0.5份、芽胞肝菌0.5份、铁0.25份、硼元素0.25份、N-月桂酰基谷氨酸钠0.25份、木质素磺酸钠0.25份。

所述芥菜控释肥料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将黄芩、辣椒、臭椿、败酱草、苦豆子、艾叶混合粉碎、丙酮溶剂提取、过滤、浓缩至含水量为15％后得混合物A，向混合物A中加入黄腐植酸、废渣、福寿螺粉、生物菌、微量元素、分散剂、渗透剂在80℃下发酵10天，将发酵液静置弃沉淀，并将剩余发酵液在60℃下浓缩，得到浓缩物，将所述浓缩物造成粒径为1.5-2.5mm颗粒后在105℃下干燥至含水量为4％，冷却至30℃，制得肥料颗粒；

S2：用包裹材料将步骤S1制得的肥料颗粒均匀包裹后在温度为60℃下烘干至含水量为4％，制得芥菜控释肥料。

实施例3

一种芥菜控释肥料，以重量份为单位，包括以下原料：包裹材料10份、肥料颗粒75份；

所述包裹材料由脂肪酸酰胺制成，所述肥料颗粒以重量份为单位，包括以下原料：黄芩10份、辣椒10份、臭椿7.5份、败酱草7.5份、苦豆子7.5份、艾叶7.5份、黄腐植酸5份、醋渣2.5份、淀粉渣2.5份、木薯渣2.5份、福寿螺粉7.5份、酵素菌0.5份、酵母菌0.5份、放线菌0.5份、根瘤菌0.5份、磷细菌0.5份、铁元素0.25份、硼元素0.25份、锰元素0.25份、铜元素0.25份、锌元素0.25份、月桂醇硫酸钠0.65份、烷基磺酸钠0.6份。

所述芥菜控释肥料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将黄芩、辣椒、臭椿、败酱草、苦豆子、艾叶混合粉碎、乙醚溶剂提取、过滤、浓缩至含水量为18％后得混合物A，向混合物A中加入黄腐植酸、废渣、福寿螺粉、生物菌、微量元素、分散剂、渗透剂在70℃下发酵15天，将发酵液静置弃沉淀，并将剩余发酵液在55℃下浓缩，得到浓缩物，将所述浓缩物造成粒径为1.5-2.5mm颗粒后在100-105℃下干燥至含水量为5％，冷却至27℃，制得肥料颗粒；

S2：用包裹材料将步骤S1制得的肥料颗粒均匀包裹后在温度为55℃下烘干至含水量为5％，制得芥菜控释肥料。

实施例4

一种芥菜控释肥料，以重量份为单位，包括以下原料：包裹材料8份、肥料颗粒90份；

所述包裹材料由脂肪酸酰胺制成，所述肥料颗粒以重量份为单位，包括以下原料：黄芩12份、辣椒12份、臭椿9份、败酱草9份、苦豆子9份、艾叶9份、黄腐植酸6份、食用菌渣1份、糖渣1份、醋渣1份、淀粉渣1份、木薯渣1份、柠檬酸渣1份、酱油渣1份、味精渣1份、豆腐渣1份、福寿螺粉9份、酵母菌0.5份、放线菌0.5份、根瘤菌0.5份、磷细菌0.5份、钾细菌0.5份、解磷菌0.5份、铜元素0.5份、锌元素0.5份、钼元素0.5份、木质素磺酸钙0.25份、N-月桂酰基谷氨酸钠0.25份、月桂醇硫酸钠0.25份、烷基磺酸钠0.25份、烷基苯磺酸钠0.25份、烷基硫酸酯钠0.25份。

所述芥菜控释肥料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将黄芩、辣椒、臭椿、败酱草、苦豆子、艾叶混合粉碎、氯仿溶剂提取、过滤、浓缩至含水量为20％后得混合物A，向混合物A中加入黄腐植酸、废渣、福寿螺粉、生物菌、微量元素、分散剂、渗透剂在80℃下发酵10天，将发酵液静置弃沉淀，并将剩余发酵液在60℃下浓缩，得到浓缩物，将所述浓缩物造成粒径为1.5-2.5mm颗粒后在90-100℃下干燥至含水量为5％，冷却至30℃，制得肥料颗粒；

S2：用包裹材料将步骤S1制得的肥料颗粒均匀包裹后在温度为60℃下烘干至含水量为5％，制得芥菜控释肥料。

实施例5

一种芥菜控释肥料，以重量份为单位，包括以下原料：包裹材料12份、肥料颗粒60份；

所述包裹材料由脂肪酸酰胺制成，所述肥料颗粒以重量份为单位，包括以下原料：黄芩8份、辣椒8份、臭椿6份、败酱草6份、苦豆子6份、艾叶6份、黄腐植酸4份、淀粉渣6份、福寿螺粉6份、酵母菌2份、硼元素0.5份、锰元素0.5份、N-月桂酰基谷氨酸钠0.5份、木质素磺酸钠0.5份。

所述芥菜控释肥料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将黄芩、辣椒、臭椿、败酱草、苦豆子、艾叶混合粉碎、氯仿和乙酸乙酯混合溶剂提取、过滤、浓缩至含水量为15％后得混合物A，向混合物A中加入黄腐植酸、废渣、福寿螺粉、生物菌、微量元素、分散剂、渗透剂在75℃下发酵15天，将发酵液静置弃沉淀，并将剩余发酵液在55℃下浓缩，得到浓缩物，将所述浓缩物造成粒径为1.5-2.5mm颗粒后在105℃下干燥至含水量为6％，冷却至28℃，制得肥料颗粒；

S2：用包裹材料将步骤S1制得的肥料颗粒均匀包裹后在温度为60℃下烘干至含水量为6％，制得芥菜控释肥料。

为验证本发明芥菜控释肥料的效果，通过以下实验验证。

(一)包裹肥料的溶出效果实验

取实施例1、2、3制备的芥菜控释肥料，并取实施例1制备的无包裹肥料和用聚乙烯包裹的肥料作为对照，浸没在清水中，在不同时间取水样检测其中的肥料溶出率，结果如下表所示。

由上表可知，无包裹肥料几乎立刻全部溶解，表明不具有缓释作用；用聚乙烯包裹的肥料除了没有包裹密封(包封)的肥料颗粒在最初溶解，其后几乎不再释出肥料；实施例1、2、3制备的芥菜控释肥料的包封率较高，大部分包封的肥料在后面持续释出。

(二)芥菜肥料控释效果实验

实验一：采用实施例1制备的芥菜控释肥料对芥菜进行施肥试验，每年只作为基肥施用一次，同时以实施例1制备的无包裹肥料颗粒为对照，其他种植条件相同，实验组比对照组的芥菜平均产量增产9.4％。

实验二：采用实施例2制备的芥菜控释肥料对芥菜进行施肥试验，每年只作为基肥施用一次，同时以实施例2制备的无包裹肥料颗粒为对照，其他种植条件相同，实验组比对照组的芥菜平均产量增产10.2％。

实验三：采用实施例3制备的芥菜控释肥料对芥菜进行施肥试验，每年只作为基肥施用一次，同时以实施例3制备的无包裹肥料颗粒为对照，其他种植条件相同，实验组比对照组的芥菜平均产量增产10.8％。

综合以上三个实验可知，芥菜平均产量增产9.4％-10.8％，可见本发明的芥菜控释肥料，能有效降低肥料的流失率，提高肥料的利用效率，同时营养均衡，能促进芥菜快速健康成长，提高芥菜产量。

(三)芥菜肥料防病虫害效果实验

选取六块规格基本一致的芥菜地，设为芥菜地a、芥菜地b、芥菜地c、芥菜地d、芥菜地e、芥菜地f，在六块地种芥菜，其中芥菜地a、芥菜地b、芥菜地c使用同一种不具有生物杀虫的普通肥料，芥菜地d、芥菜地e、芥菜地f分别使用实施例1、2、3的肥料，以每亩施肥120kg计算，观察六块芥菜地的芥菜生长情况。结果显示：芥菜地a、芥菜地b、芥菜地c种植的芥菜光泽差、植株不健康，生长速度慢，植株小，产量低，而芥菜地d、芥菜地e、芥菜地f种植的芥菜光泽好、植株健康、叶片浓绿肥厚，生长速度快，植株大，产量高，与未使用本发明产品的芥菜地相比，每亩增产1413.5-1484.1kg，且使用本发明产品的芥菜地里的病虫害基本没有，可见本发明的芥菜控释肥料不仅能有效地防病虫害，而且能营养均衡，改善土壤环境，促进农作物快速健康成长，缩短生长周期，提高农作物产量。

以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种芥菜控释肥料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：包裹材料4-20份、肥料颗粒30-120份；

所述包裹材料由脂肪酸酰胺制成，所述肥料颗粒以重量份为单位，包括以下原料：黄芩4-16份、辣椒4-16份、臭椿3-12份、败酱草3-12份、苦豆子3-12份、艾叶3-12份、黄腐植酸2-8份、废渣3-12份、福寿螺粉3-12份、生物菌1-4份、微量元素0.5-2份、分散剂0.25-1份、渗透剂0.25-1份。

2.根据权利要求1所述的芥菜控释肥料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：包裹材料8-12份、肥料颗粒60-90份。

3.根据权利要求1所述的芥菜控释肥料，其特征在于，所述废渣包括水果渣、干蔗渣、食用菌渣、糖渣、醋渣、淀粉渣、木薯渣、柠檬酸渣、酱油渣、味精渣、豆腐渣中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的芥菜控释肥料，其特征在于，所述生物菌包括固氮菌、芽胞肝菌、酵素菌、酵母菌、放线菌、根瘤菌、磷细菌、钾细菌、解磷菌中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的芥菜控释肥料，其特征在于，所述微量元素包括铁、硼、锰、铜、锌、钼中的一种或多种。

6.根据权利要求1-3任一项所述的肥料，其特征在于，所述分散剂包括木质素磺酸钙、N-月桂酰基谷氨酸钠、月桂醇硫酸钠中的一种或多种。

7.根据权利要求1-3任一项所述的肥料，其特征在于，所述渗透剂包括皂粉、木质素磺酸钠、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸酯钠中的一种或多种。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的芥菜控释肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将黄芩、辣椒、臭椿、败酱草、苦豆子、艾叶混合粉碎、溶剂提取、过滤、浓缩至含水量≤20％后得混合物A，向混合物A中加入黄腐植酸、废渣、福寿螺粉、生物菌、微量元素、分散剂、渗透剂进行发酵，将发酵液静置弃沉淀，并将剩余发酵液在50-60℃下浓缩，得到浓缩物，将所述浓缩物造成粒径为1.5-2.5mm颗粒后在90-105℃下干燥至含水量≤6％，冷却至25-30℃，制得肥料颗粒；

S2：用包裹材料将步骤S1制得的肥料颗粒均匀包裹后在温度为50-60℃下烘干至含水量≤6％，制得芥菜控释肥料。

9.根据权利要求8所述的芥菜控释肥料的制备方法，其特征在于，步骤S1所述发酵的条件为：在60-80℃下发酵10-20天。

10.根据权利要求8所述的芥菜控释肥料的制备方法，其特征在于，步骤S1所述溶剂包括乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、乙酸乙酯中的一种或多种。