CN105503474A

CN105503474A - 一种富硒甘薯专用控释肥及其制备方法

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Publication number: CN105503474A
Application number: CN201511025835.3A
Authority: CN
Inventors: 高璐阳; 王怀利; 陈宏坤; 郑磊; 张强; 刘文龙; 邹朋
Original assignee: Kingenta Ecological Engineering Group Co Ltd; Guangdong Kingenta Ecological Engineering Co Ltd
Current assignee: Kingenta Ecological Engineering Group Co Ltd; Guangdong Kingenta Ecological Engineering Co Ltd
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2016-04-20

Abstract

本发明涉及一种富硒甘薯专用控释肥及其制备方法。该富硒甘薯专用控释肥有核心肥和包膜层；所述核心肥含氮肥、磷肥、钾肥和硒肥，氮磷钾养分总含量为30-50％，硒肥占核心肥总重量的0.4～0.9％；其中氮磷钾养分按重量配比为N：P₂O₅：K₂O＝(1～2.5)：(0.6～1)：(2～3.5)；所述包膜层为聚己内酯和添加剂淀粉。本发明还提供富硒甘薯专用控释肥的制备方法。该肥料在甘薯移栽前一次性施入栽植沟底部，不必再追肥，亩施用40-60kg。本发明生产富硒甘薯专用控释肥，不仅肥料养分符合甘薯整个生长期的需求且具有控释效果，还可以减少土壤对硒元素的固定，延长肥效。

Description

一种富硒甘薯专用控释肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种富硒甘薯专用控释肥及其制备方法，属于缓/控释肥技术领域。

背景技术

硒是人类必需的营养元素，具有抗衰老、抗氧化等多种功能。我国72％地区处于缺硒、低硒带，环境中硒缺乏会导致人体和动物产生多种疾病。由于无机硒酸盐有毒性，目前常采用土壤施硒或农作物叶面喷硒，使无机硒转化为有机硒，通过粮食作物和蔬菜进入食物链，以供人或动物利用。

甘薯在我国是仅次于水稻、小麦和玉米的第四大作物。甘薯生长期较长，产量高，需肥量大。在生长过程中，甘薯对施肥又非常敏感，特别是氮肥，一次施用过多，茎叶生长过旺，不利于块茎膨大；若氮肥不足又会使地上部生长不良，制造的光合产物少，也不利于高产。比较理想的方法应是采取少量多次的施肥原则。但由于甘薯是爬蔓作物，特别在生长中后期，秧蔓几乎盖严地面，给施肥操作带来很大困难。当前生产一种既符合甘薯的养分吸收规律，又可在甘薯移栽前一次性施入根系附近的肥料品种是解决上述问题的关键。

目前关于甘薯专用肥的专利已有报道，例如中国专利CN103664360A公开了一种高氮含量的甘薯专用复合肥，是由尿素、硫酸铵、磷酸一铵、石灰氮等组成，被甘薯的吸收率高，其中石灰氮是一种无公害、无残留、不污染环境，又能改良土壤和杀死病虫的多功能肥，加入的有机添加剂有效的改善了水质和大气污染，保护了环境。中国专利CN104230575公开了一种富含腐殖酸钠的甘薯专用肥，中国专利CN103772074A公开了一种长效旱作甘薯专用肥，该肥料包括三层结构，从内到外依次为肥料内核、包膜涂层和保水剂涂层，所述包膜涂层含氯化铵、脲甲醛和聚乙烯蜡；还可含有氮肥增效剂，所述保水剂涂层为聚丙烯酸钠高分子保水剂。该肥料主要适用于缺水旱作区，且肥料制作流程复杂，成本较高。虽然现有的甘薯专用肥比通用肥料更有利于甘薯的生长，但仍存在一些各自的不足之处，例如，肥料养分释放不能很好的适应甘薯需求，甘薯生长后期易脱肥，不能实现肥料与甘薯生长的同步营养。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种富硒甘薯专用控释肥及其制备方法。本发明的富硒甘薯专用控释肥可以实现甘薯一次性施肥满足全生育期需求，且显著提高薯块中硒含量。

一种富硒甘薯专用控释肥，该控释肥为颗粒状，包括核心肥颗粒和包膜层；所述核心肥占控释肥总重量的85％～90％，所述包膜层占控释肥总重量的10％～15％；

所述核心肥含有氮肥、磷肥、钾肥和硒肥，氮磷钾养分总含量为30-50％，硒肥占核心肥层总重量的0.4～0.9％；其中氮磷钾养分按重量配比为N：P₂O₅：K₂O＝(1～2.5)：(0.6～1)：(2～3.5)；所述包膜层为聚己内酯和添加剂淀粉，添加剂占聚己内酯重量的10-20％。

根据本发明，优选的，所述核心肥中氮肥为尿素、硝酸铵和硫酸铵中的一种或几种的组合；优选尿素或者尿素与硝酸铵的组合。所述磷肥为磷酸铵、过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸一铵和磷酸二铵中的一种或几种的组合；所述钾肥为硫酸钾、氯化钾的一种或两种的组合；所述硒肥为亚硒酸钠。

根据本发明，优选的，所述核心肥采用尿素熔融喷浆造粒技术制成颗粒；优选粒径为3-5mm。

根据本发明，优选的，所述氮磷钾养分按重量配比为N：P₂O₅：K₂O＝(1.3～2)：1：(2.5～3)，包膜层中添加剂占聚己内酯重量的10-15％。该特定氮磷钾养分配比的控释肥特别适用于鲜食型甘薯，亩施用50-60kg。在甘薯移栽前一次性施入栽植沟底部，以后不必再行追肥。其中，最优选所述氮磷钾养分按重量配比为N：P₂O₅：K₂O＝2：1：3。

根据本发明，另一种优选的方案中，所述氮磷钾养分按重量配比为N：P₂O₅：K₂O＝2：1：2；所述包膜层中添加剂占聚己内酯重量的15-20％。该特定氮磷钾养分配比的控释肥特别适用于淀粉型甘薯，亩施用45-55kg。在甘薯移栽前一次性施入栽植沟底部，以后不必再行追肥。

根据本发明，另一种优选的方案中，所述氮磷钾养分按重量配比为N：P₂O₅：K₂O＝2.5：1：3.5；所述包膜层中添加剂占聚己内酯重量的10-15％。该特定氮磷钾养分配比的控释肥特别适用于紫肉甘薯，亩施用40-50kg。在甘薯移栽前一次性施入栽植沟底部，以后不必再行追肥。

本发明另一种优选的方案，所述核心肥颗粒外还包覆有活化腐殖酸涂层。活化腐殖酸涂层占核心肥颗粒重量的5-10％。所述活化腐殖酸可以市场购买，也可按现有技术自制，例如采用氧化降解的方法把大分子水不溶的的腐植酸转变成水溶性的黄腐酸。

根据本发明，一种富硒甘薯专用控释肥的制备方法，包括步骤如下：

(1)制备核心肥：将氮肥、磷肥、钾肥和硒肥按比例投入搅拌混合器中，混合均匀，造粒，烘干，筛分，制成核心肥颗粒；

(2)制备包膜溶液：将聚己内酯溶于溶剂中，其中溶剂的用量为聚己内酯重量的10～15倍；按配比加入添加剂淀粉后在常温下搅拌均匀，制得均质的包膜溶液；

(3)喷涂包膜层：将步骤(2)配制好的包膜溶液喷涂到步骤(1)的核心肥颗粒表面，形成均匀完整的包膜层，即得富硒甘薯专用控释肥。

步骤(3)中所用溶剂在喷涂过程中蒸发、经冷凝后收集，可循环利用。

根据本发明优选的，步骤(1)中造粒采用圆盘造粒或者喷浆造粒；所述烘干温度为80～120℃。制成颗粒粒径为3-5mm。用尿素融熔造粒的，尿素的养分计入氮肥养分中。

在步骤(2)中所述溶剂为丙酮、甲苯或氯仿之一或组合。

在步骤(3)中所述喷涂包膜层是在60～120℃条件下用流化床涂膜机进行。

另一种优选的方案中，在步骤(1)制得的核心肥颗粒表面喷涂活化腐殖酸，得到有包裹涂层的核心肥料颗粒。活化腐殖酸涂层占核心肥颗粒重量的5-10％。

本发明的富硒甘薯专用控释肥的应用，该肥料是在甘薯移栽前一次性施入栽植沟底部，以后不必再行追肥，亩施用40-60kg。

本发明的技术特点及优良效果：

1、一次施用能够满足甘薯不同生长阶段对氮、磷、钾的特殊需要

本发明一种富硒甘薯专用控释肥中，特定的氮、磷、钾养分配比非常适合甘薯整个生育期生长需要，由于甘薯专用控释肥外层的包膜作用，其养分释放曲线与甘薯需肥规律相吻合，能够满足甘薯不同生长阶段对氮、磷、钾的特殊需要。本发明在甘薯移栽前于栽植行的底部一次性施用甘薯专用控释肥，距离根系近，施肥效果好，甘薯整个生育期不需要再追肥，具有一次性施用即可满足甘薯整个生育期需求的优点。包膜层所使用的包膜材料成膜性能好、在土壤中可完全生物降解，降解的最终产物为二氧化碳和水，长期使用不会对环境造成任何影响。

2、将无机硒元素高效地生物转化成有机硒蛋白蕴含于甘薯中

本发明一种富硒甘薯专用控释肥的核心料中富含硒元素，能够通过施肥将无机硒元素高效地生物转化成有机硒蛋白储藏于薯块中，不仅能有效地保证薯块的食品安全，而且还有效改善和提高薯块品质，同时通过对薯块提高硒含量从而通过食用甘薯达到人体健康需要增加硒元素的目的。

3、本发明生产富硒甘薯专用控释肥，不仅肥料养分具有控释效果，还可以减少土壤对硒元素的固定，延长肥效。目前还未见有关富硒甘薯专用控释肥的报道。

4、制备工艺设备简单，成本低

本发明的富硒甘薯专用控释肥核心，含有专门适用于甘薯生长的氮肥、磷肥、钾肥、硒肥等有效成分，根据甘薯的需肥规律，特别制作先将甘薯生长需要的氮、磷、钾等元素用单质或化成复合肥料按照适宜的比例，经造粒、烘干等工艺加工成核心肥，再通过流化床喷涂具有一定厚度的包膜层。该肥料制备方法是一次喷涂完成，工艺简单、设备投资小、能耗少、包膜材料成本低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细说明，但不仅限如此。

实施例1：

一种富硒甘薯专用控释肥，从内到外依次为核心肥和包膜层；所述核心肥占控释肥总重量的90％，所述包膜层占控释肥总重量的10％。

所述核心肥含氮肥、磷肥、钾肥和硒肥，氮磷钾养分总含量为48％，养分比例按重量配比为N：P₂O₅：K₂O＝2：1：3。硒肥占核心肥总重量的0.68％。

其中的氮肥是粉状尿素，磷肥是粉状磷酸一铵(N：P₂O₅：K₂O＝12：55：0)，钾肥是K₂O含量为50％的硫酸钾，硒肥为亚硒酸钠。

制备步骤如下：

(1)核心肥制备：将145kg粉状尿素，181.8kg养分含量为12-55-0的粉状磷酸一铵，600kg的K₂O含量为50％的硫酸钾，亚硒酸钠8kg，投入搅拌混合器中，混合均匀。将已混合均匀的上述肥料送入造粒滚筒中。另将242.4kg尿素熔融，采用喷浆造粒工艺，将其喷涂在造粒筒中的混合料中，再经烘干、筛分，制成粒径为3-5mm的核心肥颗粒。

(2)包膜溶液制备：将聚己内酯溶于溶剂中，其中溶剂的用量为聚己内酯重量的12倍；按聚己内酯重量的15％加入添加剂淀粉后在常温下搅拌均匀，制得均质的包膜溶液；

(3)喷涂包膜：将步骤(1)制得的核心肥颗粒送入流化床涂膜机中，在80～120℃条件下将步骤(2)配制好的包膜溶液按配比喷涂到核心肥颗粒表面，即得富硒甘薯专用控释肥。

通过上述方法制备的肥料，硒含量约为0.3％，缓释周期为100天。

实施例2：

一种富硒甘薯专用控释肥，从内到外依次为核心肥和包膜层；所述核心肥占控释肥总重量的85％，所述包膜层占控释肥总重量的15％。

所述核心肥含氮肥、磷肥、钾肥和硒肥，氮磷钾养分总含量为46％，养分比例按重量配比为N：P₂O₅：K₂O＝12:9:25。硒肥占核心肥总重量的0.90％。

制备步骤如下：

(1)肥料核心制备：将氮素含量34％的硝酸铵195kg，P₂O₅含量为35％的粉状重过磷酸钙357kg，氧化钾含量60％的氯化钾555kg，80kg粉状尿素，亚硒酸钠12kg，投入搅拌混合器中，混合均匀。将已混合均匀的上述肥料送入造粒滚筒中；将135kg尿素熔融，采用喷浆造粒工艺，将其喷涂在造粒筒中的混合料中，再经烘干、筛分成适粒径3-5mm的核心肥颗粒；

(2)包膜材料制备：将聚己内酯溶于溶剂中，其中溶剂的用量为聚己内酯重量的10倍；按聚己内酯重量的12％加入添加剂后在常温下搅拌均匀，制得均质的包膜溶液；

(3)喷涂包膜：将完成造粒的核心肥料送入流化床涂膜机中，在80～120℃条件下按配比将步骤(2)配制好的包膜溶液喷涂到步骤(1)的核心肥颗粒表面即得富含硒的甘薯专用控释肥。

通过上述方法制备的肥料，硒含量约为0.4％，养分总含量为46％，N:P₂O₅:K₂O＝12:9:25；缓释周期为110天。

实施例3：

一种富硒甘薯专用控释肥，从内到外依次为核心肥和包膜层；所述核心肥占控释肥总重量的90％，所述包膜层占控释肥总重量的10％。包膜层由聚己内酯和淀粉组成，其中添加剂淀粉占聚己内酯重量的18％。

所述核心肥含氮肥、磷肥、钾肥、硒肥和活化腐殖酸，氮磷钾养分总含量为31％，养分比例按重量配比为N：P₂O₅：K₂O＝10:6:15。硒肥占核心肥总重量的0.47％。所述活化腐殖酸包覆在氮磷钾肥和硒肥的颗粒外层。

制备步骤如下：

(1)肥料核心制备：将尿素185kg，五氧化二磷含量为15％的粉状过磷酸钙750kg，氧化钾含量50％的硫酸钾570kg，亚硒酸钠9kg，投入搅拌混合器中，混合均匀。将已混合均匀的上述肥料送入造粒滚筒中；

将230kg尿素熔融，采用喷浆造粒工艺，将其喷涂在造粒筒中的混合料中，再经烘干、筛分，制成粒径3-5mm的核心肥颗粒；

将150kg活化腐殖酸通过多次喷洒，涂覆到上述核心肥颗粒表层，实现对颗粒的包裹涂层。得到包覆有活化腐殖酸涂层的核心肥颗粒。

(2)包膜材料制备：将聚己内酯溶于溶剂中，其中溶剂的用量为聚己内酯重量的15倍；按聚己内酯重量18％的配比加入添加剂淀粉后在常温下搅拌均匀，制得均质的包膜溶液；

(3)喷涂包膜：将完成造粒的核心肥料送入流化床涂膜机中，在80～120℃条件下配制好的包膜溶液喷涂到步骤(2)制得的包覆有腐殖酸涂层的核心肥料颗粒表面，即得含有活化腐殖酸的富硒甘薯专用控释肥。

通过上述方法制备的肥料N:P₂O₅:K₂O＝10:6:15，硒含量约为0.2％，缓释周期为120天。

下面是本实施例1-3与对比例的大田试验。

对比例：普通复合肥(15-15-15)，括号中的数字含义为氮磷钾养分分别都是15％重量比。按现有技术和方法施用。

以上实施例1～3和对比例的应用效果如下：

供试品种：烟薯25(鲜食型甘薯品种)；

试验地点：山东省临沂市；

试验时间：2014年6月至2014年9月。

设实施例1-3的富硒甘薯专用控释肥和对比例普通复合肥共4个处理，每个处理小区面积30平方米。实施例1-3和对比例肥料用量相同为50公斤/亩。实施例1-3肥料施用方法是：移栽前于栽植行的底部一次性施用，其它管理措施相同。应用效果见表1。

表1与对比例相比实施例1-3的试验效果

肥料	增产效率％	薯块中硒含量提高％	薯块中有机硒比例提高％
				实施例1	36.23	16.59	7.92
实施例2	28.19	24.15	6.23
				实施例3	30.74	35.21	9.15

Claims

1.一种富硒甘薯专用控释肥，该控释肥为颗粒状，包括颗粒状核心肥和包膜层；所述核心肥占控释肥总重量的85％～90％，所述包膜层占控释肥总重量的10％～15％；其特征在于，所述核心肥含氮肥、磷肥、钾肥和硒肥，氮磷钾养分总含量为30-50％，硒肥占核心肥总重量的0.4～0.9％；其中氮磷钾养分按重量配比为N：P₂O₅：K₂O＝(1～2.5)：(0.6～1)：(2～3.5)；所述包膜层为聚己内酯和添加剂淀粉，添加剂占聚己内酯重量的10-20％。

2.如权利要求1所述的富硒甘薯专用控释肥，其特征在于所述核心肥中氮肥为尿素、硝酸铵和硫酸铵中的一种或几种的组合；磷肥为磷酸铵、过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸一铵和磷酸二铵中的一种或几种的组合；钾肥为硫酸钾、氯化钾的一种或两种的组合；所述硒肥为亚硒酸钠。

3.如权利要求1所述的富硒甘薯专用控释肥，其特征在于所述氮磷钾养分按重量配比为N：P₂O₅：K₂O＝(1.3～2)：1：(2.5～3)，所述包膜层中添加剂占聚己内酯重量的10-15％；

该特定氮磷钾养分配比的控释肥特别适用于鲜食型甘薯，亩施用50-60kg。

4.如权利要求3所述的富硒甘薯专用控释肥，其特征在于所述氮磷钾养分按重量配比为N：P₂O₅：K₂O＝2：1：3。

5.如权利要求1所述的富硒甘薯专用控释肥，其特征在于所述氮磷钾养分按重量配比为N：P₂O₅：K₂O＝2:1:2；所述包膜层中添加剂占聚己内酯重量的15-20％；

该特定氮磷钾养分配比的控释肥特别适用于淀粉型甘薯，亩施用45-55kg。

6.如权利要求1所述的富硒甘薯专用控释肥，其特征在于，所述氮磷钾养分按重量配比为N：P₂O₅：K₂O＝2.5:1:3.5；所述包膜层中添加剂占聚己内酯重量的10-15％；

该特定氮磷钾养分配比的控释肥特别适用于紫肉甘薯，亩施用40-50kg。

7.如权利要求1所述的富硒甘薯专用控释肥，其特征在于，所述核心肥颗粒外还包覆有活化腐殖酸涂层，活化腐殖酸涂层占核心肥颗粒重量的5-10％。

8.权利要求1-6任一项所述的富硒甘薯专用控释肥的制备方法，包括步骤如下：

(1)制备核心肥：将氮肥、磷肥、钾肥和硒肥按比例投入搅拌混合器中，混合均匀，造粒，烘干，筛分，制成颗粒状核心肥；

9.如权利要求7所述的富硒甘薯专用控释肥的制备方法，其特征在于步骤(1)中造粒采用圆盘造粒或者喷浆造粒；所述烘干温度为80～120℃；步骤(2)中所述溶剂为丙酮、甲苯或氯仿之一或组合；优选的，步骤(3)中所述喷涂包膜层是在60～120℃条件下用流化床涂膜机进行。

10.权利要求1-6任一项所述的富硒甘薯专用控释肥的应用，该肥料是在甘薯移栽前一次性施入栽植沟底部，以后不必再行追肥，亩施用40-60kg。