CN105399475A - 一种含硅水稻专用配方肥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含硅水稻专用配方肥，配比为NPK(Si)23-12-5(16)，氮磷钾总含量为40％，并含硅16％；以纯养分计的重量百分比为含氮21％～24％，五氧化二磷11％～13％，氧化钾4％～6％，二氧化硅12％～16％；包括：硅藻土、氯化钾粉状物质挤压造粒；将尿素、磷酸二铵颗粒与造粒后硅藻土和氯化钾按比例掺混；干燥、常温条件下，按比例掺混，按生产1吨配方肥，选用以下原料：尿素N？46％395kg，磷酸二铵N19％、P₂O₅46％260kg，氯化钾60％85kg，硅藻土62％260kg。本发明可取得良好增产效果和施肥效益，肥料养分含量较全，促进水稻生长，提高生产效益。

Description

一种含硅水稻专用配方肥

技术领域

本发明属于生态农业技术领域，尤其涉及一种含硅水稻专用配方肥。

背景技术

本世纪初农业部在全国实施测土配方施肥补贴项目，大力推广测土配方施肥技术。作物配方肥是测土配方施肥技术的物化载体，推广应用作物配方肥既实现化肥减量，又优化施肥结构；既促进增产增效，又促进节能减排。因此各级政府都将推广应用配方肥料列作当前发展现代生态农业的重要措施。水稻作为最主要的粮食作物，针对其开发针对性的配方肥料，具有良好的推广应用前景。近年来各地都在加强对水稻专用配方肥的研发，并取得了良好的应用效果。科学施肥技术有“因土、因作物”的特点，配方肥作为测土配方施肥技术的物化载体具有较强的地域和作物针对性。根据近年全市耕地地力调查结果，宁波市土壤有效硅含量均值为61mg/kg，有效硅含量为缺乏水平的土壤约占74％。宁波市目前大力推广甬优系列的高产杂交水稻，每年从土壤中携走的硅素数量惊人，仅靠土壤硅的自然风化难以维持土壤硅养分平衡。由于现行配方中无硅添加或添加甚少，采用现行配方的施肥方式，将进一步加剧土壤硅营养缺乏，不仅影响水稻的产量和品质，而且影响耕地土壤的持续利用。

水稻是典型的喜硅作物，硅是水稻的大量元素，水稻全生育期对硅的吸收量甚至大于氮磷钾养分总和，硅营养对水稻产量的形成具有极大的影响。而当前的水稻配方肥料往往仅关注氮磷钾养分配比，忽视硅养分投入或甚少硅养分投入。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含硅水稻专用配方肥，旨在合理补偿水稻生长所需硅营养，以促进水稻稳产增产，并缓解土壤硅营养亏缺的问题。

本发明是这样实现的，一种含硅水稻专用配方肥，所述含硅水稻专用配方肥配比式为NPK(Si)23-12-5(16)，氮磷钾总含量为40％，并含硅16％；

所述肥料中有效元素以纯养分计的重量百分比为含氮21％～24％，五氧化二磷11％～13％，氧化钾4％～6％，二氧化硅12％～16％。

本发明的另一目的在于提供一种所述的含硅水稻专用配方肥的制备方法，所述农作物肥料的制备方法包括：

硅藻土、氯化钾粉状物质分别挤压造粒；将尿素、磷酸二铵颗粒与造粒后硅藻土和氯化钾按比例掺混；

干燥、常温条件下，按比例均匀掺混，按生产1吨专用配方肥，宜选用以下原料：尿素N46％395kg，磷酸二铵N19％、P₂O₅46％260kg，氯化钾60％85kg，硅藻土62％260kg。

进一步，所述挤压采用等温挤压方法具体包括：

挤压杆移动速度分段曲线；由挤压行程和挤压杆的移动速度的数值模拟得出，挤压杆的移动速度延挤压行程呈增加而分段减小的挤压杆移动速度分段曲线；

挤压杆移动速度分段曲线输入PLC；将得出的挤压杆移动速度分段曲线输入到PLC逻辑控制器中，控制挤压机的液压系统驱动挤压杆按照设定的挤压杆移动速度进行挤压；PLC逻辑控制器中还预设有等温挤压温度区间，即根据工程需要使模具在挤压过程中，在温度区间内恒定；

实时检测；挤压机上设置有位移/速度传感器及测温仪；位移/速度传感器对挤压过程中实际的挤压杆移动速度进行检测，测温仪对待挤压模具口的温度进行检测，并将检测结果反馈至PLC逻辑控制器中；

实时调整；PLC逻辑控制器接收到位移/速度传感器及测温仪反馈的数据后，对检测结果进行比较，通过调整挤压杆的移动速度进而调整模具口的温度，实现挤压速度与温度的闭环调整。

进一步，所述PLC逻辑控制器的串行通讯数据读取和配置方法包括以下步骤：

将RS232串口模块的RTS和CTS短接，将其通讯握手等待信号禁止；

将RS485串口模块的TxD和RxD短接作为RS485通讯的data+信号；

将RS485串口模块的-TxD和-RxD短接，作为RS485通讯的data-；

通过双定时器耦合的方法周期性不间断触发PLC与串行通讯设备的数据交换，使PLC与串行通讯设备连续不间断通讯；

将串口数据整理并存放在PLC内部输出变量区域，在CanOpen主站中进行配置并读取；

每次读取一组数据后，将PLC串行数据缓冲区索引及数据都清零，使每次均从缓冲区的索引零开始读取数据。

进一步，将串口数据整理并存放在％QW256开始的内部输出变量区域；

所述通过双定时器耦合的方法周期性不间断触发PLC与串行通讯设备的数据交换中，周期值小于20ms。

进一步，所述含硅水稻专用配方肥的亩用量为25公斤。

本发明提供的一种含硅水稻专用配方肥，基于大量的田间肥效试验，得出当地水稻生产二氧化硅(SiO₂)的推荐施用量为4-12kg/亩，即根据土壤硅营养水平施入4-12kg/亩氧化硅，可取得良好的增产效果和施肥效益。本发明将二氧化硅(SiO₂)推荐施用量的最小值设定为肥料配方中硅的限值，即在配方中添加16％的二氧化硅(SiO₂)。因此本发明肥料养分含量较全，养分配比较合适，在满足水稻前期氮磷钾需求的同时，通过补充适量硅营养，比较符合水稻对养分的吸收规律，既促进水稻生长，提高生产效益，同时使土壤硅营养维持在比较合适的水平，有利于耕地资源的长续利用。本发明的氮、五氧化二磷、氧化钾、氧化硅原料各呈中性至酸性，混合后不产生化学反应，不影响肥效；分别提供能被作物吸收利用的各种养分，肥效快慢相济，保证了水稻前期生长的营养需求。本发明是采用速度闭环控制与温度闭环控制双重作用，在两个方面同时对挤压机的挤压过程作限制，同时实时反馈确保挤压过程安全、可靠的进行。本发明通过双定时器耦合的方法周期性不间断触发PLC与串行通讯设备的数据交换，使PLC与串行通讯设备连续不间断通讯；将串口数据整理并存放在PLC内部输出变量区域，在CanOpen主站中进行配置并读取；每次读取一组数据后，将PLC串行数据缓冲区索引及数据都清零，使每次均从缓冲区的索引零开始读取数据。本发明解决了和目前市场上使用广泛的无握手等待信号类型的串行通讯设备的硬件连接问题，保证了通讯的实时性。本发明的含硅水稻专用配方肥是在充分利用大量田间肥效试验的基础上，根据宁波水稻土壤的营养特点，得出的合理配方。

附图说明

图1是本发明实施例提供的含硅水稻专用配方肥的制备方法流程图。

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。

本发明的含硅水稻专用配方肥配比式为NPK(Si)23-12-5(16)，其特征是氮磷钾总含量为40％，并含硅16％。肥料中有效元素以纯养分计的重量百分比为含氮(N)23，磷(P₂O₅)12，钾(K₂O)5，二氧化硅(SiO₂)16。本配方肥宜作基肥施用，较适应宁波市当前主栽的甬优系列水稻的前期生长需求。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

本发明实施例的含硅水稻专用配方肥有效养分包括氮、五氧化二磷、氧化钾、氧化硅；各有效物质的比例范围为氮(N)21-24，磷(P₂O₅)11-13，钾(K₂O)4-6，二氧化硅(SiO₂)12-16。

氮：尿素和磷酸二铵；五氧化二磷：磷酸二铵；氧化钾：氯化钾；二氧化硅－硅藻土。

尿素是一种化学合成的有机酰胺态氮肥，含氮量42-46％，中性，为白色颗粒状结晶。通过土壤微生物作用，从酰胺态氮分解转化成碳酸铵被水稻利用，促进细胞生长分裂和叶绿素合成。在夏秋季一周左右达到分解高峰。

磷酸二铵是一种高磷低氮二元复合肥，含氮量16-21％，五氧化二磷46-54％。为白色颗粒结晶，酸性，稳定性较好。其氮形态为铵态氮，与酰胺态氮相比，能更快被作物吸收利用。其磷形态为HPO^4-，能被水稻吸收利用，有利于细胞分裂增殖，促进根系等生长发育，并增强作物抗逆性。

氯化钾含氧化钾60％左右。略带红色，粉末状，化学中性，生理酸性。钾离子被作物直接吸收利用，提高各类酶活性，促进作物新陈代谢，增强作物抗逆性，并改善作物品质。

硅藻土含二氧化硅60-70％，为灰褐色粉末，中性。作物吸收硅后形成硅化细胞，增强组织机械强度，提高作物抗逆能力。

以上原料各呈中性至酸性，混合后不产生化学反应，不影响肥效；分别提供能被作物吸收利用的各种养分，肥效快慢相济，保证水稻前期生长的营养需求。

如图1所示，本发明实施例的含硅水稻专用配方肥的制备方法包括以下步骤：

S101：硅藻土、氯化钾等粉状物质分别挤压造粒；将尿素、磷酸二铵颗粒与造粒后硅藻土和氯化钾按比例掺混；

S102：干燥、常温条件下，按比例均匀掺混，按生产1吨专用配方肥，宜选用以下原料：尿素(N46％)395kg，磷酸二铵(N19％、P₂O₅46％)260kg，氯化钾(60％)85kg，硅藻土(62％)260kg。

进一步，所述挤压采用等温挤压方法具体包括：

挤压杆移动速度分段曲线；由挤压行程和挤压杆的移动速度的数值模拟得出，挤压杆的移动速度延挤压行程呈增加而分段减小的挤压杆移动速度分段曲线；

挤压杆移动速度分段曲线输入PLC；将得出的挤压杆移动速度分段曲线输入到PLC逻辑控制器中，控制挤压机的液压系统驱动挤压杆按照设定的挤压杆移动速度进行挤压；PLC逻辑控制器中还预设有等温挤压温度区间，即根据工程需要使模具在挤压过程中，在温度区间内恒定；

实时检测；挤压机上设置有位移/速度传感器及测温仪；位移/速度传感器对挤压过程中实际的挤压杆移动速度进行检测，测温仪对待挤压模具口的温度进行检测，并将检测结果反馈至PLC逻辑控制器中；

实时调整；PLC逻辑控制器接收到位移/速度传感器及测温仪反馈的数据后，对检测结果进行比较，通过调整挤压杆的移动速度进而调整模具口的温度，实现挤压速度与温度的闭环调整。

进一步，所述PLC逻辑控制器的串行通讯数据读取和配置方法包括以下步骤：

将RS232串口模块的RTS和CTS短接，将其通讯握手等待信号禁止；

将RS485串口模块的TxD和RxD短接作为RS485通讯的data+信号；

将RS485串口模块的-TxD和-RxD短接，作为RS485通讯的data-；

通过双定时器耦合的方法周期性不间断触发PLC与串行通讯设备的数据交换，使PLC与串行通讯设备连续不间断通讯；

将串口数据整理并存放在PLC内部输出变量区域，在CanOpen主站中进行配置并读取；

每次读取一组数据后，将PLC串行数据缓冲区索引及数据都清零，使每次均从缓冲区的索引零开始读取数据。

进一步，将串口数据整理并存放在％QW256开始的内部输出变量区域；

所述通过双定时器耦合的方法周期性不间断触发PLC与串行通讯设备的数据交换中，周期值小于20ms。

下面结合实验对本发明的应用效果作进一步的说明。

应用本发明方案配制的水稻专用配方肥自2014年以来在宁波市鄞州区、奉化市、宁海县等地试验应用。应用的水稻品种涉及甬优8号、甬优12号、甬优538、甬优15号等，种植模式有单季稻、连作晚稻，土壤硅营养为缺乏或中等水平。施肥方法均作基肥，亩用量25公斤左右。试验表明，每亩稻谷增产约4-7％，增收约70-150元，耕地土壤有效硅含量与种植前无显著差异。举例如下表：

本发明配制专用肥应用效果

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 (6)

1.一种含硅水稻专用配方肥，其特征在于，所述含硅水稻专用配方肥配比式为NPK(Si)23-12-5(16)，氮磷钾总含量为40％，并含硅16％；

所述肥料中有效元素以纯养分计的重量百分比为含氮21％～24％，五氧化二磷11％～13％，氯化钾4％～6％，二氧化硅12％～16％。

2.一种如权利要求1所述的含硅水稻专用配方肥的制备方法，其特征在于，所述含硅水稻专用配方肥的制备方法包括：

硅藻土、氯化钾粉状物质分别挤压造粒；将尿素、磷酸二铵颗粒与造粒后硅藻土和氯化钾按比例掺混；

干燥、常温条件下，按比例均匀掺混，按生产1吨专用配方肥，宜选用以下原料：尿素N46％395kg，磷酸二铵N19％、P₂O₅46％260kg，氯化钾60％85kg，硅藻土62％260kg。

3.如权利要求2所述含硅水稻专用配方肥的制备方法，其特征在于，所述挤压采用等温挤压方法具体包括：

挤压杆移动速度分段曲线；由挤压行程和挤压杆的移动速度的数值模拟得出，挤压杆的移动速度延挤压行程呈增加而分段减小的挤压杆移动速度分段曲线；

挤压杆移动速度分段曲线输入PLC；将得出的挤压杆移动速度分段曲线输入到PLC逻辑控制器中，控制挤压机的液压系统驱动挤压杆按照设定的挤压杆移动速度进行挤压；PLC逻辑控制器中还预设有等温挤压温度区间，即根据工程需要使模具在挤压过程中，在温度区间内恒定；

实时检测；挤压机上设置有位移/速度传感器及测温仪；位移/速度传感器对挤压过程中实际的挤压杆移动速度进行检测，测温仪对待挤压模具口的温度进行检测，并将检测结果反馈至PLC逻辑控制器中；

实时调整；PLC逻辑控制器接收到位移/速度传感器及测温仪反馈的数据后，对检测结果进行比较，通过调整挤压杆的移动速度进而调整模具口的温度，实现挤压速度与温度的闭环调整。

4.如权利要求3所述含硅水稻专用配方肥的制备方法，其特征在于，所述PLC逻辑控制器的串行通讯数据读取和配置方法包括以下步骤：

将RS232串口模块的RTS和CTS短接，将其通讯握手等待信号禁止；

将RS485串口模块的TxD和RxD短接作为RS485通讯的data+信号；

将RS485串口模块的-TxD和-RxD短接，作为RS485通讯的data-；

通过双定时器耦合的方法周期性不间断触发PLC与串行通讯设备的数据交换，使PLC与串行通讯设备连续不间断通讯；

将串口数据整理并存放在PLC内部输出变量区域，在CanOpen主站中进行配置并读取；

每次读取一组数据后，将PLC串行数据缓冲区索引及数据都清零，使每次均从缓冲区的索引零开始读取数据。

5.如权利要求4所述含硅水稻专用配方肥的制备方法，其特征在于，将串口数据整理并存放在％QW256开始的内部输出变量区域；

所述通过双定时器耦合的方法周期性不间断触发PLC与串行通讯设备的数据交换中，周期值小于20ms。

6.如权利要求1所述含硅水稻专用配方肥，其特征在于，所述含硅水稻专用配方肥的亩用量为25公斤。