CN106083492A

CN106083492A - 一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料及其制造工艺

Info

Publication number: CN106083492A
Application number: CN201610429873.3A
Authority: CN
Inventors: 王敏欣; 王子浩; 李乾和; 李洪顺; 陈心想; 曹晓艳; 任先顺; 孙鹰翔; 焦卫平; 苗全青
Original assignee: Sinochem Agriculture Linyi Research and Development Center Co Ltd
Current assignee: Central And Chemical Agriculture (linyi) R & D Center Co Ltd; Sinochem Agriculture Linyi Research and Development Center Co Ltd
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2016-11-09

Abstract

本发明公开了一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料及其制造工艺，该肥料包括以下重量份的组分：N含量25‑30%，P₂O₅含量8‑12%，K₂O含量4‑8%，腐植酸含量1‑4%，Zn含量0.2‑0.5%，Ca含量0.4‑0.8%，硝化抑制剂含量0.4~1.0%，本发明具有以下优点：1.本发明添加的功能因子腐植酸和过磷酸钙，呈酸性，能够改善土壤碱性，而且过磷酸中的钙离子能够交换土壤中的钠离子，明显降低土壤盐分；2.造粒过程中添加的脲甲醛，可以明显提高肥料成粒率及颗粒强度，解决后期肥料颗粒粉化问题，同时脲甲醛含有的缓释氮与尿素提供的速效氮结合，符合玉米生长吸收曲线，避免后期玉米脱氮，而且硝化抑制剂的加入减少了氮的损失，提高了养分利用率；3.本发明所用防结块剂为通过皂化反应合成，生成成本低，并且使用废弃油脂，绿色环保，符合可持续发展战略。

Description

一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料及其制造工艺

技术领域

本发明涉及一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料及其制造工艺，属于土壤改良与高效施肥技术领域。

背景技术

我国约有盐碱地9900 多万公顷，其中盐碱地耕地约有600万公顷，严重制约我国农业发展，如何开发中低产盐碱地和盐碱荒地，是现代化农业发展的重要课题，盐碱地土壤盐分较高，含有过量的可溶性盐，导致土壤溶液渗透压增大，从而引起植物发生生理干早，不利于作物的生长发育。同时，盐碱地还具有“有机质含量低、缺氮、贫磷、富钾”的普遍特性。土壤的盐碱化使土壤中的营养元素固结和沉淀，不易被作物吸收利用，从而造成肥料利用率低下，影响作物的产量，玉米是对缺锌最为敏感的作物之一，锌是植物体内许多酶的组分，参与生长素的合成和碳氮代谢，并且能增强植物的光合作用，锌作为微量元素可提高作物抗逆性，对作物细胞膜、细胞结构的稳定性及功能完整性必不可少，然而，在有机质缺乏的碱性土壤中，锌的有效性却较低，制约了玉米的产量与品质。

专利CN 102746071 B（201210201339.9），公开了一种盐碱地玉米专用肥料及其应用，是由一定重量分数配比的硫肥、腐植酸、尿素、磷酸二铵、氯化钾、硫酸锌组成，养分配比较为合理，能改善部分盐碱土壤由于酸碱度高和盐分高造成的土壤板结，土壤结构恶劣、耕性差、肥力低、玉米生长所需养分的生物有效性低的问题，但是由于其选用氯化钾作为原料，不适宜盐害成分以氯化钠为主的滨海地区使用。

专利CN 103483097 B（201310478394.7），公开了一种盐碱地玉米专用肥及其制备方法，其配方包括以下重量分数比的组分：N 24份，P₂O₅ 12份，K₂O 6份，腐植酸8份，Zn 4份，植物生理调节剂前体物质L-色氨酸1份，L-苯丙氨酸1份。添加的植物生长调节剂能促进盐碱地玉米根系生长发育，增强玉米根系抗盐碱能力；添加的硫包膜控释尿素能形成氮素二级释放，满足玉米整个生育期的氮素需求。但是不能成根本上解决盐碱地盐分高，钠质化程度高给作物带来的危害。

发明内容

本发明针对滨海盐碱地土壤盐渍化严重、淡水资源短缺、土壤肥力差、化肥利用率低以及作物产量不高等问题，提供了一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料及其制造工艺。

本发明通过以下技术方案实现：

一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料，原料包括以下重量份的组分：

N含量26-28%，P₂O₅含量9-11%，K₂O含量4-6%，腐植酸含量2-4%，Zn含量0.2-0.4%，Ca含量0.4-0.6%，硝化抑制剂含量0.4-0.8%。

上述原料均为市售产品，其中：

N来自于尿素、氯化铵、硫酸铵、和磷酸一铵或磷酸二铵中的一种或者几种的组合，优选尿素、氯化铵和硫酸铵的一种或几种的组合；

P₂O₅来自于磷酸一铵、磷酸二铵、普钙、重钙或磷酸二氢钾中的一种或者几种的组合，优选磷酸一铵；

K₂O来自于硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾或硝酸钾中的一种或者几种，优选氯化钾或者硫酸钾；

Zn来自于一水硫酸锌、七水硫酸锌、EDTA螯合锌、聚天冬氨酸螯合锌或聚磷酸铵螯合锌中的一种或几种，优选七水硫酸锌；

Ca来自于氰氨化钙、四水硝酸钙、过磷酸钙、硝酸铵钙或氯化钙中的一种或几种，优选过磷酸钙、硝酸钙和硝酸铵钙的一种或组合；

腐植酸来自于颗粒型腐植酸钾、粉剂型腐植酸钾、粉剂型腐植酸或腐植酸铵的一种或几种的组合，优选粉剂型腐植酸；

所属硝化抑制剂为双氰胺、脒基硫脲、1-脒基2-硫脲，2-氨基-4-氯-9-甲基吡啶或3,4-二甲基吡唑磷酸盐中的一种或几种，优选双氰胺和3,4-二甲基吡唑磷酸盐的组合，质量比为2:1。

本发明一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料及其制造工艺，优选的原料重量份的组分如下：

N含量27%，P₂O₅含量10%，K₂O含量5%，腐植酸含量3%，Zn含量0.3%，Ca含量0.5%，硝化抑制剂含量0.5%。

本发明的一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料的制造工艺，包括如下步骤：

步骤1、按比例称取氮肥、磷肥、钾肥、锌肥、钙肥和腐植酸等原料，通过计量皮带进入混料机，混匀后经过破碎工段输入造粒机，在氨气和硫酸反应提供反应热及液相环境的条件下进行氨化造粒，在造粒的同时通过绞龙螺旋往造粒机添加硝化抑制剂，生产N含量18-20%，P₂O₅含量13-16%，K₂O含量6-8%，腐植酸含量3-5%，Zn含量0.3-0.6%，Ca含量0.6-0.8%，硝化抑制剂含量0.8%的复合肥；

步骤2、尿素和甲醛按照特定比例在脲甲醛反应釜中反应生成脲甲醛，喷入步骤（1）造粒机，生成的肥料颗粒通过烘干滚筒与来自热风炉的热风进行热交换烘干水分，然后进入冷却滚筒降温以降低后续板结问题，冷却后的肥料颗粒经过筛分合格的肥料颗粒进入进入表面处理工段，粒径不合格的肥料颗粒重新进入造粒机重新造粒；

步骤3、进入表面处理工段，在皂化反应釜中利用氢氧化钠和废弃油脂生成表面活性剂型的防结块剂，通过喷头喷涂于步骤（2）生产的合格肥料颗粒表面，防止后期肥料结块；

步骤4、将步骤（3）所得肥料通过计量与大颗粒尿素（粒径2mm-4mm）、包膜尿素在掺混滚筒中混合均匀，得到最终肥料产品，其中步骤（3）所得肥料占比70-75%，包膜尿素占比16-20%，大颗粒尿素占比8-11%；

步骤5、将步骤（4）中的肥料经过计量包装成为成品。

本发明具有以下优点：

1、本发明添加了腐植酸，能有效改善土壤理化性状,调节土壤微生态平衡，减少土壤对可溶性磷的固定，并且能够溶于水被作物吸收，此外腐植酸的酸性可与盐碱土的碱性中和，减少盐碱化的影响。

2、本发明添加的过磷酸钙、硝酸钙和硝酸铵钙所含的钙离子能够交换土壤中的钠离子，从而降低土壤的pH和盐分，而且过磷酸钙呈酸性，H₂PO₄ ^-可以与土壤中的OH^-发生反应，可以明显改善碱性土壤。

3、本发明添加的脲甲醛，可以明显提高肥料成粒率，并且提高颗粒强度，降低后期肥料颗粒粉化，同时脲甲醛中含有的缓释氮与尿素提供的速效氮结合，形成稳定的养分单元，符合玉米生长吸收曲线，而且硝化抑制剂的加入减少了氮的损失，提高了养分利用率。

4、本发明所用防结块剂为氢氧化钠与废弃油脂通过皂化反应合成，生成成本低，并且使用废弃油脂，绿色环保，符合可持续发展战略。

附图说明:

图1为本发明的工艺流程图，其中：1-料仓；2-计量皮带；3-混料机；4-破碎机；5-粉体皮带；6-造粒机；7-脲甲醛反应釜；8-干燥滚筒；9-冷却滚筒；10-振动筛；11-包膜滚筒；12-皂化反应釜；13-掺混滚筒；14-成品料仓；15-计量皮带。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1：

一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料，包含以下重量份数的组分：N含量27%，P₂O₅含量10%，K₂O含量5%，腐植酸含量3%，Zn含量0.3%，Ca含量0.5%，硝化抑制剂含量0.5%

由以下原料制成：

原料名称	有效成分含量（%）	用量
			氨气	N:82	16.1
硫酸		10.5
			尿素	N:46	175
硫酸铵	N:21	70
			磷酸一铵	N:11，P₂O₅:44	231
氯化钾	K₂O:60	84
			七水硫酸锌	Zn:21	17.5
腐植酸	有机质:80	35
			硝酸铵钙	N:15.8,Ca:18	17.5
过磷酸钙	P₂O₅:16,Ca:12	17.5
			双氰胺		4.2
3,4-二甲基吡唑磷酸盐		2.1
			包膜尿素	N:44	200
大颗粒尿素	N:46	100

上述适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料的制造工艺如下：

（1）、通过计量皮带称取175kg尿素、70kg硫酸铵、231kg磷酸一铵、84kg氯化钾、17.5kg七水硫酸锌、35kg腐植酸、17.5kg过磷酸钙，17.5kg硝酸铵钙，通过计量皮带进入混料机混匀，然后通过粉体皮带输入造粒机在16.1kg氨气和10.5kg硫酸反应供热条件下进行氨化造粒，在造粒的同时，通过绞龙螺旋往造粒机中加入4.2kg双氰胺和2.1kg的3,4-二甲基吡唑磷酸盐，生产N含量19.5%，P₂O₅含量14.2%，K₂O含量7.2%，腐植酸含量3-4%，Zn含量0.3-0.6%，Ca含量0.6-0.8%，硝化抑制剂含量0.6~1.0%的复合肥；

（2）、尿素和甲醛按照物质的量比2:1，先在pH=7环境下反应30min后，溢流到第二反应釜在pH=4环境下反应10min生成脲甲醛，通过喷枪喷入步骤（1）造粒机，生产的复合肥颗粒经过烘干滚筒以及冷却滚筒后，通过筛网筛分，合格的肥料颗粒进入表面处理工段，不合格的肥料颗粒重新进入造粒机或者破碎后重新进入造粒机造粒；

（3）、在皂化反应釜中，氢氧化钠（35%）和废弃油脂按照1:2的物质的量比，在100-120℃条件下皂化反应2-3h；皂化反应完成后加入废弃油脂使皂化油脂进行乳化反应，其中废弃油脂的比例为1:1-2，在90℃条件下利用乳化剂乳化1h，生成表面活性剂型的防结块剂，喷涂于步骤（2）生产的肥料颗粒表面，用作防结块剂；

（4）、将步骤（3）所得肥料700kg通过计量皮带与100kg大颗粒尿素、200kg包膜尿素在掺混设备中混合均匀，得到最终肥料产品;

（5）、将步骤（4）中的肥料经过计量包装成为成品，得到品规为27-10-5适用于盐碱地使用的功能性玉米专用高效肥料。

实施例2：

一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料的应用效果；

取实施例1 制备的玉米专用高效肥料进行试验。

1、试验地点：河北沧州南皮县吴家坊村。

2、试验地土壤基本情况：地块盐碱程度为轻度，有灌溉水源保证。供试土壤背景全盐量为3.26g/kg，可溶性钠含量为317.7mg/kg，pH为7.7，电导率887μS/cm，土壤碱解氮含量98.3mg/kg，速效磷7.7 mg/kg，速效钾150.5 mg/kg，有机质含量0.55%，土壤可溶性钠含量为587.7 g/kg。

3、试验时间：2014年6月12日～2014年10月2日

4、试验设计：

试验设置3个处理，分别为：

处理1：空白对照，不施肥；

处理2：施用同等养分的普通复合肥，每亩40Kg。

处理3：施用本发明实施例1制备的玉米专用高效肥料，每亩40Kg。

每处理面积1亩。

5、供验品种：玉米冀农1号。

6、试验方法：6月12日按处理设置一次性施入肥料，并播种，田间管理措施各处理一致。10月2日收获。

7、试验结果：

表1对土壤化学性质的影响

表1表明，施用本发明肥料，土壤化学性质能得到很好的改善，与其他两个处理相比，降低了土壤pH值，增强了碱解氮、速效磷、速效钾的活性，降低了土壤全盐量和水溶性钠的含量，同时增加了土壤有机质含量。

表2 对玉米生物性状的影响

表2表明，施用本发明肥料，玉米相对其他处理株高高、茎秆粗壮。

表3 对玉米产量性状的影响

表3表明，施用本发明肥料，玉米穗长、穗粗、秃尖明显改善、行粒数多、籽粒百粒重大。

表4 产量结果分析

表4表明，施用本发明肥料，玉米增产效果明显，与同等养分的普通复合肥相比，增产8.7%。

Claims

1.一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料，其特征在于肥料包括以下重量份的组分：N含量25-30%，P₂O₅含量8-12%，K₂O含量4-8%，腐植酸含量1-4%，Zn含量0.2-0.5%，Ca含量0.4-0.8%，硝化抑制剂含量0.4~1.0%。

2.根据权利要求1所述的一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料，其特征在于：

所述N来自于尿素、氯化铵、硫酸铵、氰氨化钙和磷酸一铵或磷酸二铵中的一种或者几种的组合，优选尿素、氯化铵和硫酸铵的一种或几种的组合；

所述P₂O₅来自于磷酸一铵、磷酸二铵、普钙、重钙或磷酸二氢钾中的一种或者几种，优选磷酸一铵；

所述K₂O来自于硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾或硝酸钾中的一种或者几种，优选氯化钾或者硫酸钾；

所述Zn来自于一水硫酸锌、七水硫酸锌、EDTA螯合锌、聚天冬氨酸螯合锌或聚磷酸铵螯合锌中的一种或几种，优选七水硫酸锌；

所述Ca来自于氰氨化钙、四水硝酸钙、过磷酸钙、硝酸铵钙或氯化钙中的一种或几种，优选过磷酸钙、硝酸钙和硝酸铵钙的一种或组合；

所述腐植酸为颗粒型腐植酸钾、粉剂型腐植酸钾、粉剂型腐植酸或腐植酸铵的一种或几种的组合，优选粉剂型腐植酸；

3.根据权利要求1所述的一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料，其特征在于：优选的原料重量份的组分如下：

4.根据权利要求1所述的一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料制造工艺，其特征在于：制造工艺步骤如下：

（1）、按比例称取氮肥、磷肥、钾肥、锌肥、钙肥和腐植酸等原料，混匀，输入造粒机在氨气和硫酸反应供热条件下进行氨化造粒，在造粒的同时通过绞龙螺旋往造粒机添加硝化抑制剂，生产N含量18-20%，P₂O₅含量13-16%，K₂O含量6-8%，腐植酸含量3-5%，Zn含量0.3-0.6%，Ca含量0.6-0.8%，硝化抑制剂含量0.8%的复合肥；

（2）、尿素和甲醛按照特定比例反应生成脲甲醛，喷入步骤（1）造粒机，生成的肥料颗粒进行烘干、冷却和筛分进入表面处理程序；

（3）、利用氢氧化钠和废弃油脂生成表面活性剂型的防结块剂，喷涂于步骤（2）生产的肥料颗粒表面，用作防结块剂；

（4）、将步骤（3）所得肥料通过计量与大颗粒尿素、包膜尿素在掺混设备中混合均匀，得到最终肥料产品，其中步骤（3）所得肥料占比70-75%，包膜尿素占比16-20%，大颗粒尿素占比8-11%；

（5）、将步骤（4）中的肥料经过计量包装成为成品。

5.根据权利要求4所述的一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料的制造工艺，其特征在于：所述尿素与甲醛的反应摩尔比为2-4:1，反应条件为pH 7-8反应30min，pH2-4反应10min，由氨气和稀磷酸调节反应体系的pH，氢氧化钠与废弃油脂的反应比例为1:2-2.5，氢氧化钠的浓度为20-30%，在100-120℃条件下皂化反应2-3h；皂化反应完成后加入废弃油脂使皂化油脂进行乳化反应：废弃油脂的比例为1:1-2，在80-100℃条件下利用乳化剂乳化1-1.5h。

6.根据要求4所述的一种适用于盐碱地使用的轻简化玉米专用高效肥料的制造工艺，其特征在于：所述防结块处理后的肥料进入缓冲仓冷却，经计量与计量的包膜尿素、计量的大颗粒尿素在混合滚筒或对辊绞龙中掺混均匀。