CN105272773A - 一种脲醛缓释肥料棒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脲醛缓释肥料棒及其制备方法。它是由10～35份脲醛氮肥、0～30份常规氮肥、10～25份磷肥、10～30份钾肥、2～6份水溶性保水剂、10～35份填充料组成。其制备方法如下：按照各组分的用量，1)将所述脲醛氮肥、所述常规氮肥、所述磷肥、所述钾肥、所述水溶性保水剂和所述填充料中加水混合，得到混合物料；2)将所述混合物料采用挤压工艺成型，即得到所述脲醛缓释肥料棒。本发明将脲醛氮肥、肥料棒、保水缓释材料三者有机结合，起到三合一缓释效果，集化学缓释和物理缓释于一体，且生产工艺简单，节省能耗，是绿色环保肥料。

Description

一种脲醛缓释肥料棒及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种脲醛缓释肥料棒及其制备方法，属于农业肥料领域。

背景技术

施用缓/控释肥料是减轻氮素淋失的有效途径之一，通常缓/控释肥料可比普通氮肥利用率提高10％～30％，减少施肥量15％～20％。由于存在诸多优点，近年来缓/控释肥料已成为肥料研究的热点，缓/控释肥料在我国发展迅速，并取得了一定的经济效益和生态效益，相比农艺措施和生物学途径提高肥料利用率的方法，缓/控释肥料的研发推广在提高肥料利用率上效果更好，有更大的优势。其中脲醛类缓释氮肥是最早被研发成功，最先实现商业化的缓释肥料，但仍是目前世界范围内施用量最大的缓释肥料，成为备受关注的缓释氮肥品种。

脲醛氮肥是通过加工尿素和醛类物质获得溶解度相对较低的脲醛聚合物，其品种有脲甲醛、丁烯叉二脲和异丁叉二脲。其中，脲甲醛作为世界上最早的大规模商品化缓释长效肥料，其反应条件和生产工艺的研究都比较成熟。脲甲醛是由尿素与甲醛在一定条件下反应缩合而成，包含亚甲基二脲、二亚甲基三脲、三亚甲基四脲等缩合物，具有良好的物理性能。脲甲醛主要由冷水可溶氮、冷水不溶氮和热水不溶氮三部分组成，具有速效与缓释相济的功能。施入土壤后，主要是靠土壤微生物分解释放氮素，使肥效期延长，养分利用率提高。脲甲醛的肥效期取决于各组成成分分子链长短，分子链长的缩合物氮肥效期越长，如冷水可溶性氮的肥效期为30天左右，热水可溶氮的肥效期可长达120天左右，热水不溶氮肥效可长达200天以上。如果其速效养分与缓释养分比例适合，肥料中氮素速效与长效有效结合，氮素的利用率可高达50％以上，对减少土壤、水资源以及大气等环境污染作用明显。

脲醛氮肥由于其具有良好的缓释性和物理性能，可用于加工生产掺混肥、复合肥和液体肥，可延长肥料养分释放期，增强土壤微生物活性，改善肥料物理性能，将对促进我国氮肥产业升级，肥料领域创新具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种脲醛缓释肥料棒及其制备方法，本发明脲醛缓释肥料棒生产成本低、具有缓释效果，本发明制备简单、节省能耗。

本发明提供的脲醛缓释肥料棒，它由如下重量份数的组分制成：

脲醛氮肥10～35份；常规氮肥0～30份；磷肥10～25份；钾肥10～30份；水溶性保水剂2～6份；填充料10～35份。

本发明中，所述脲醛缓释肥料棒，具体由下述至少一种重量分数的组份制成：

1、脲醛氮肥11.4份；常规氮肥21.4份；磷肥14.3份；钾肥13.35份；水溶性保水剂2份；填充料31.55份；

2、脲醛氮肥22.85份；常规氮肥12.7份；磷肥14.3份；钾肥13.35份；水溶性保水剂6份；填充料28.8份；

3、脲醛氮肥34.25份；常规氮肥4份；磷肥14.3份；钾肥13.35份；水溶性保水剂6份；填充料26.1份；

4、脲醛氮肥11.4～34.25份；常规氮肥4～21.4份；磷肥14.3份；钾肥13.35份；水溶性保水剂2～6份；填充料26.1～31.55份。

上述的脲醛缓释肥料棒中，所述脲醛氮肥为脲甲醛、丁烯叉二脲和异丁叉二脲中的至少一种；

所述常规氮肥为尿素、硝酸铵、氯化铵和硫酸铵中至少一种；

所述磷肥为重过磷酸钙、过磷酸钙、磷酸一铵、磷酸二铵和钙镁磷肥中至少一种；

所述钾肥为氯化钾和/或硫酸钾；

上述的脲醛缓释肥料棒中，所述水溶性保水剂为非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、两性聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠中至少一种；

所述填充料膨润土、凹凸棒土、硅藻土中至少一种。

上述的脲醛缓释肥料棒中，所述脲醛缓释肥料棒的长度可为5～20cm，具体可为5cm；

所述脲醛缓释肥料棒的直径可为2～6cm，具体可为4.5cm。

本发明还提供了上述的脲醛缓释肥料棒的制备方法，包括如下步骤：1)将所述脲醛氮肥、所述常规氮肥、所述磷肥、所述钾肥、所述水溶性保水剂和所述填充料中加水混合，得到混合物料；

2)将所述混合物料采用挤压工艺成型，即得到所述脲醛缓释肥料棒。

上述的方法中，所述脲醛氮肥的粒径可为20～100目；

所述常规氮肥、所述磷肥和所述钾肥的粒径均可为20～100目；

所述填充料的粒径可为100～300目；

所述水溶性保水剂的粒径可为100～300目。

上述的方法中，所述水添加的重量份数可为1.5～3.0份，本发明中加入水的量很少，挤压成型后不用烘干，以节省能耗。

本发明中，所述水采用雾化压喷入。

上述的方法中，步骤1)中，所述加水混合采用荸荠式包衣机，具体为将肥料原料加入荸荠式包衣机中，启动荸荠式包衣机，利用雾化压喷入水1.5～3.0份，混合均匀；

步骤2)中，所述挤压工艺采用的设备为肥料成型机，具体采用ZL201420535570.6肥料成型机和ZL201420535534.X肥料成型机。

本发明具有以下优点：

本发明的脲醛缓释肥料棒是以脲醛氮肥粉末、水溶性保水剂、常规氮肥、磷肥、钾肥、填充料为原材料，经粉碎、混匀、喷水、挤压成型制备而成。挤压成型只需要加少量水，不需要烘干，节省能耗，无任何粉尘和尾气排放，且利于肥料简单、快速施入树木根系附近，省工省时。另外，脲醛氮肥由尿素与醛类物质缩合而成，具有养分缓慢释放的特性，本发明将脲醛氮肥、肥料棒、保水缓释材料三者有机结合，起到三合一缓释效果，集化学缓释和物理缓释于一体，是新型绿色环保肥料。脲醛缓释肥料棒施入土壤后，肥料棒养分缓慢释放，养分易被作物吸收，养分供应时间延长，可有效提高肥料利用率。且脲醛缓释肥料棒生产工艺简单，质量可按需调整，施肥操作简便，易被农民接受，适用于山区经济林木、果树等长期经济作物上施用。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、脲醛缓释肥料棒的制备

首先，称取428g尿素、286g磷酸二铵、267g氯化钾、228g脲甲醛粉末，各自粉碎后过20目筛；然后，将40g阴离子聚丙烯酰胺(分子量3000万，120目)、631g膨润土(填充料，200目)与过筛后的氮肥、磷肥、钾肥一起加入荸荠式包衣机中，启动荸荠式包衣机，利用雾化压喷入水40g，混合均匀。最后，利用肥料成型机挤压制成长度为5cm、直径为4.5cm的脲醛缓释肥料棒。

实施例2、脲醛缓释肥料棒的制备

首先，称取254g尿素、286g磷酸二铵、267g氯化钾、457g脲甲醛粉末，各自粉碎后过20目筛；然后，将120g聚丙烯酸钠(分子量3000万，120目)、576g膨润土(填充剂，200目)与过筛后的氮肥、磷肥、钾肥一起加入荸荠式包衣机中，启动荸荠式包衣机，利用雾化压喷入水40g，混合均匀。最后，利用肥料成型机挤压制成长度为5cm、直径为4.5cm的脲醛缓释肥料棒。

实施例3、脲醛缓释肥料棒的制备

首先，称取80g尿素、286g磷酸二铵、267g氯化钾、685g脲甲醛粉末，各自粉碎后过20目筛；然后，将120g阴离子聚丙烯酰胺(分子量3000，120目)、522g膨润土(填充剂，200目)与过筛后的氮肥、磷肥、钾肥一起加入荸荠式包衣机中，启动荸荠式包衣机，利用雾化压喷入水40g，混合均匀。最后，利用肥料成型机挤压制成长度为5cm、直径为4.5cm的脲醛缓释肥料棒。

本发明脲醛缓释肥料棒的应用效果检测：

供试肥料缓释性能检测采用土柱间歇淋溶法，用200目尼龙网布将内径16cm长55cm的PVC管一端封住，首先向管中加入少量细砂，再加入土壤(过1mm筛，风干土)至距PVC管顶端15cm左右，将缓释肥料棒置于PVC管正中间，然后以同样的紧实度继续加入土壤，土壤总重量为9千克，最后在土柱上面覆盖少量细沙，以免淋溶时扰乱土层。以加普通肥料(以尿素、二铵、氯化钾按肥料棒等量的养分含量掺混而成)的土柱作为对照，每个处理重复5次。土柱填装完成后将其置于特制的淋溶架上，土柱下端放置漏斗，漏斗下放置1500m1塑料瓶收集淋溶液。第一次先加水使土壤水分接近饱和，静置24h后，将1000ml水倒入PCV管中，收集淋溶液，待不再有水滴出为止，取淋溶液测定其氮、磷、钾含量。室温下培养2d后，第3d用1000ml水进行第2次淋溶，之后，在第5d、7d和10d分别按同样操作进行重复培养淋洗，并分别收集第3次、第4次和第5次淋出液，分析并计算淋出液氮、磷、钾的溶出率。

缓释性能检测结果如表1所示，由表1可知，本发明脲醛缓释肥料棒可有效降低肥料养分淋出率，减小肥料养分释放速率，具有一定缓释作用。

表1肥料养分累积释放率(％)

Claims (8)

1.一种脲醛缓释肥料棒，其特征在于：它由如下重量份数的组分制成：

脲醛氮肥10～35份；常规氮肥0～30份；磷肥10～25份；钾肥10～30份；水溶性保水剂2～6份；填充料10～35份。

2.根据权利要求1所述的脲醛缓释肥料棒，其特征在于：所述脲醛氮肥为脲甲醛、丁烯叉二脲和异丁叉二脲中的至少一种；

所述常规氮肥为尿素、硝酸铵、氯化铵和硫酸铵中至少一种；

所述磷肥为重过磷酸钙、过磷酸钙、磷酸一铵、磷酸二铵和钙镁磷肥中至少一种；

所述钾肥为氯化钾和/或硫酸钾。

3.根据权利要求1或2所述脲醛缓释肥料棒，其特征在于：所述水溶性保水剂为非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、两性聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠中至少一种；

所述填充料膨润土、凹凸棒土、硅藻土中至少一种。

4.根据权利要求1-3中任一项所述脲醛缓释肥料棒，其特征在于：所述脲醛缓释肥料棒的长度为5～20cm；

所述脲醛缓释肥料棒的直径为2～6cm。

5.权利要求1-4中任一项所述脲醛缓释肥料棒的制备方法，包括如下步骤：

1)将所述脲醛氮肥、所述常规氮肥、所述磷肥、所述钾肥、所述水溶性保水剂和所述填充料中加水混合，得到混合物料；

2)将所述混合物料采用挤压工艺成型，即得到所述脲醛缓释肥料棒。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述脲醛氮肥的粒径为20～100目；

所述常规氮肥、所述磷肥和所述钾肥粒径均为20～100目；

所述填充料的粒径为100～300目；

所述水溶性保水剂的粒径为100～300目。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述水添加的重量份数为1.5～3.0份。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述加水混合采用荸荠式包衣机；

步骤2)中，所述挤压工艺采用的设备为肥料成型机。