CN106365823A - 一种生态小麦专用长效肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生态小麦专用长效肥及其制备方法，所述生态小麦专用长效肥按重量百分比包括如下原料：尿素15‑22％、磷酸一铵28‑36％、氯化钾17‑24％、硝铵磷8‑14％、磷酸1‑3％、液氨2‑5％、浓硫酸1‑3％、改性木薯粉4‑10％、化肥增效剂0.2‑0.5％、微量元素肥3‑5％、辅料1‑8％。本发明中，所述生态小麦专用长效肥可充分供给小麦营养，养分供应持久协调，且可控制营养元素的释放，一次性施肥不用追肥，同时不会造成土壤污染，显著提高小麦品质与产量。

Description

一种生态小麦专用长效肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种生态小麦专用长效肥及其制备方法。

背景技术

小麦是世界上重要的粮食作物之一，含有丰富的淀粉、蛋白质和脂肪，也是人体重要的能量来源。全世界有约三分之一的人口以小麦主食，世界上小麦单产高的国家有法国、德国、英国、荷兰、丹麦等，单产水平6500-8200kg.hm2，约是世界平均单产的2.5-3.0倍。

在我国，小麦是仅次于水稻的第二大粮食作物，根据区域和生产布局将主产区分为东北春麦区、西北麦区、华北冬麦区、长江中下游冬麦区和西南麦区，这5个区覆盖了全国小麦总面积的99％，全年保有种植面积达到了1.5亿亩，小麦产业发展直接影响着13亿人口的温饱等民生问题。

然而，小麦由于生育期长达230-240天，分为出苗、分蘖、拔节期、孕穗、抽穗、开花、灌浆和成熟等生育期，对养分的需求量大而持久，如果要获得优质高产，常规施肥方法必须多次施肥，施肥人工成本高，极不易操作；特别是受当前现代化新农村建设的快速推进和农产品价格萎靡的影响，从事农业生产多为留守农村人员，这些人员的知识结构和劳动力薄弱，大量的不合理施肥或错误采购施用假冒伪劣化肥时有发生，导致土壤有机质下降，板结、酸碱化严重，土壤生态系统破坏。据统计，2000年以来，每年小麦上施肥量增长3％，而化肥对产量的贡献率却连年下降，小麦产量和品质随之下降严重，任其发展，将直接危及到我国的粮食安全和社会安定。针对这些问题，国内外开发了多种包膜型缓释肥，虽然可在一定程度上控制营养元素的释放，但这些包膜材料一般自身难以降解，造成土壤污染且包膜肥料昂贵的价格限制了其大规模使用。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种生态小麦专用长效肥及其制备方法，该生态小麦专用长效肥可充分供给小麦营养，养分供应持久协调，且可控制营养元素的释放，一次性施肥不用追肥，同时不会造成土壤污染，显著提高小麦品质与产量。

一种生态小麦专用长效肥，按重量百分比包括如下原料：尿素15-22％、磷酸一铵28-36％、氯化钾17-24％、硝铵磷8-14％、磷酸1-3％、液氨2-5％、浓硫酸1-3％、改性木薯粉4-10％、化肥增效剂0.2-0.5％、微量元素肥3-5％、辅料1-8％。

其中，浓硫酸中H₂SO₄的质量百分数为98.3％。

优选地，所述生态小麦专用长效肥，按重量百分比包括如下原料：尿素15-20％、磷酸一铵32-34％、氯化钾19-21％、硝铵磷10-12％、磷酸1-2％、液氨3-4％、浓硫酸1-2％、改性木薯粉5-8％、化肥增效剂0.3-0.5％、微量元素肥3-4％、辅料5-6％。

优选地，所述生态小麦专用长效肥中，总N含量≥17wt％，P₂O₅含量≥13wt％，K₂O含量≥12wt％，S含量≥2wt％；优选地，硝态氮、氨态氮、酰胺态氮的配比为1:3-4:3-5，更优选地，硝态氮、氨态氮、酰胺态氮的配比为1:3.5:4。

其中，在肥料领域中，以N含量表示肥料中氮元素的总含量，以P₂O₅含量表示肥料中磷元素的总含量，以K₂O含量表示肥料中钾元素的总含量，以S含量表示肥料中硫元素的总含量。

优选地，所述改性木薯粉的制备方法包括：将木薯粉加水后升温至50-55℃，搅拌形成糊状物，加入硫酸亚铁搅拌均匀，再滴加含量为28-32wt％的双氧水，5-10min内完成滴加，保温搅拌均匀，加入含量为30-35wt％的氢氧化钠溶液，调节pH为10-12，恒温搅拌反应30-40min，再加入烧碱，在30-40℃下碱化反应20-30min，加入硼酸，在50-120℃下搅拌反应30-50min，还原中和，蒸干水分，得到所述改性木薯粉。

优选地，木薯粉、硫酸亚铁、双氧水、烧碱、硼酸的重量配比为1:0.005-0.01:0.08-0.1:0.2-0.5:0.03-0.05。

优选地，所述化肥增效剂按重量份包括：N-丁基硫代磷酸三酰胺1-3份、2-磺胺噻唑1-3份、2-甲基-4，6-双(三氯甲苯)均三嗪1-5份、复硝酚钠0.3-1份、腐植酸盐10-20份。

优选地，所述微量元素肥选自硫酸镁、硫酸锰、硫酸亚铁、钼酸铵、硫酸锌、硼砂中的一种或者多种组合，优选地，所述微量元素肥是由硫酸锰、硫酸亚铁、硼砂、硫酸锌组成，硫酸亚铁、硫酸锰、硼砂、硫酸锌的重量配比为0.5:1:1:1。

优选地，所述微量元素肥中，Zn含量≥0.2wt％，B含量≥0.1wt％，Fe含量≥0.09wt％，Mn含量≥0.25wt％。

优选地，所述辅料选自高岭土、硅藻土、膨润土、活性白土、凹凸棒土、沸石粉中的一种或者多种组合。

一种生态小麦专用长效肥的制备方法，包括如下步骤：

S1、按配比将尿素、磷酸一铵、氯化钾、硝铵磷、化肥增效剂、微量元素肥、辅料与以配比量改性木薯粉为基准的60-65wt％改性木薯粉混合均匀，粉碎后送入造粒机中造粒，在造粒过程中间歇式通入蒸汽，得到母粒；

S2、按配比将浓硫酸、磷酸和液氨进行熟化反应后得到料浆，将所述料浆喷入所述造粒机中，与S1得到的母粒一起进行造粒，得到包裹有内包膜层的第一颗粒；

S3、将S2得到的第一颗粒干燥后筛分至粒径为2.0-4.0mm，加湿后再送入造粒机中，加入剩余配比量的改性木薯粉一起进行造粒，得到包裹有外包膜层的第二颗粒；

S4、将S3得到的第二颗粒干燥，抛光，过筛后，得到所述生态小麦专用长效肥。

本发明制备的生态小麦专用长效肥的肥料颗粒的结构由母核、内膜层和外膜层组成，母核由尿素、磷酸一铵、氯化钾、硝铵磷、化肥增效剂、微量元素肥、辅料、改性木薯粉造粒形成，内膜层由液氨、浓硫酸、磷酸反应生成的磷酸铵、硫酸铵形成，外膜层由改性木薯粉包膜形成。即所述生态小麦专用长效肥中，含有科学配比的大中微量元素肥和多形态氮肥，使肥料营养元素的协调作用大大加强，提高了肥料的利用效率，特别是氮肥的利用率，可以为小麦生长所必需的各种营养元素，进而提高小麦的品质与产量；本产品同时能够结合小麦的生长特性和需肥规律，形成多层次的颗粒结构，通过将营养元素缓慢持久地释放出来，使肥料中养分释放的有效期延长，从而满足小麦生长中后期对于养分的需求，避免早衰和脱肥；通过从天然生物中提取的木薯粉，经过特定的氧化、交联反应后形成改性木薯粉，得到一种粘结性强，成膜性好的天然高分子化合物，其中一部分用于与氮、磷、钾肥一起造粒，可以形成大分子铰联链，显著增加肥料颗粒的抗压强度，而剩余一部分则通过在肥料颗粒的外层形成薄膜结构，除了可以减缓颗粒的崩解，锁住养分缓慢的释放，而且改性木薯粉被分解后，还可以为土壤微生物提供繁殖生活的能量。

综合上述，本发明制备的生态小麦专用长效肥，能够结合小麦的生长特性和需肥规律，制备出一种具有多层次包膜结构的长效肥料，可将营养元素缓慢持久地释放出来，使肥料中养分的有效释放期延长，有效提高化肥的利用率，降低农业生产成本的同时，对环境也不会造成污染。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1

本实施例中，一种生态小麦专用长效肥，按重量百分比包括如下原料：尿素15％、磷酸一铵32％、氯化钾19％、硝铵磷10％、磷酸3％、液氨3％、浓硫酸2％、改性木薯粉10％、化肥增效剂0.5％、微量元素肥4.5％、辅料1％；

其中，所述微量元素肥是由钼酸铵、硫酸锌、硼砂组成，所述辅料是由膨润土、凹凸棒土和沸石粉组成；

所述改性木薯粉的制备方法包括：将木薯粉加水后升温至50℃，搅拌形成糊状物，加入硫酸亚铁搅拌均匀，再滴加含量为32wt％的双氧水，5min内完成滴加，保温搅拌均匀，加入含量为35wt％的氢氧化钠溶液，调节pH为10，恒温搅拌反应40min，再加入烧碱，在30℃下碱化反应30min，加入硼酸，在50℃下搅拌反应50min，还原中和，蒸干水分，得到所述改性木薯粉，木薯粉、硫酸亚铁、双氧水、烧碱、硼酸的重量配比为1:0.005:0.1:0.2:0.05。

本实施例中的生态小麦专用长效肥在小麦播种或移栽前作为基肥每亩施用35-40公斤/亩，耕翻覆土。

本实施例中的生态小麦专用长效肥对小麦产量方面的影响见下列表1：

表1不同肥料处理对小麦产量的影响

由表1可以看出，针对郑育麦9987与阜麦8号两种供试小麦，分别用常规肥料(18-12-15)与本实施例研制的生态小麦专用长效肥进行施肥处理。针对郑育麦9987供试小麦，相对于常规肥料(18-12-15)，施用生态小麦专用长效肥平均每亩增产可达10.1％，针对阜麦8号供试小麦，平均每亩增产达到8.4％，施用生态小麦专用长效肥具有明显的增产效果。

实施例2

本实施例中，一种生态小麦专用长效肥，按重量百分比包括如下原料：尿素20％、磷酸一铵32％、氯化钾19％、硝铵磷10％、磷酸1％、液氨3％、浓硫酸1％、改性木薯粉5％、化肥增效剂0.5％、硫酸锰1％、硫酸亚铁0.5％、硼砂1％、硫酸锌1％、沸石粉5％；

其中，所述改性木薯粉的制备方法包括：将木薯粉加水后升温至55℃，搅拌形成糊状物，加入硫酸亚铁搅拌均匀，再滴加含量为28wt％的双氧水，10min内完成滴加，保温搅拌均匀，加入含量为30wt％的氢氧化钠溶液，调节pH为12，恒温搅拌反应30min，再加入烧碱，在40℃下碱化反应20min，加入硼酸，在120℃下搅拌反应30min，还原中和，蒸干水分，得到所述改性木薯粉，木薯粉、硫酸亚铁、双氧水、烧碱、硼酸的重量配比为1:0.01:0.08:0.5:0.03；所述化肥增效剂按重量份包括：N-丁基硫代磷酸三酰胺1份、2-磺胺噻唑3份、2-甲基-4，6-双(三氯甲苯)均三嗪1份、复硝酚钠1份、腐植酸盐10份。

本实施例中的生态小麦专用长效肥在小麦播种或移栽前作为基肥每亩施用35-40公斤/亩，耕翻覆土。

本实施例中的生态小麦专用长效肥对小麦产量方面的影响见下列表2：

表2不同肥料处理对小麦产量的影响

由表2可以看出，针对郑育麦9987与阜麦8号两种供试小麦，分别用常规肥料(18-12-15)与本实施例研制的生态小麦专用长效肥进行施肥处理。针对郑育麦9987供试小麦，相对于常规肥料(18-12-15)，施用生态小麦专用长效肥平均每亩增产可达9.5％，针对阜麦8号供试小麦，平均每亩增产达到9.9％，施用生态小麦专用长效肥具有明显的增产效果。

实施例3

本实施例中，一种生态小麦专用长效肥，按重量百分比包括如下原料：尿素15％、磷酸一铵36％、氯化钾17％、硝铵磷8％、磷酸1％、液氨5％、浓硫酸3％、改性木薯粉4％、化肥增效剂0.4％、微量元素肥3.6％、辅料7％；

其中，所述微量元素肥是由硫酸镁、硫酸锰、硫酸亚铁、硫酸锌组成；所述辅料是由高岭土和硅藻土组成；

所述改性木薯粉的制备方法包括：将木薯粉加水后升温至52℃，搅拌形成糊状物，加入硫酸亚铁搅拌均匀，再滴加含量为30wt％的双氧水，7min内完成滴加，保温搅拌均匀，加入含量为33wt％的氢氧化钠溶液，调节pH为11，恒温搅拌反应35min，再加入烧碱，在35℃下碱化反应25min，加入硼酸，在80℃下搅拌反应40min，还原中和，蒸干水分，得到所述改性木薯粉，木薯粉、硫酸亚铁、双氧水、烧碱、硼酸的重量配比为1:0.008:0.09:0.3:0.04；所述化肥增效剂按重量份包括：N-丁基硫代磷酸三酰胺3份、2-磺胺噻唑3份、2-甲基-4，6-双(三氯甲苯)均三嗪5份、复硝酚钠0.3份、腐植酸盐20份。

本实施例中的生态小麦专用长效肥在小麦播种或移栽前作为基肥每亩施用35-40公斤/亩，耕翻覆土。

本实施例中的生态小麦专用长效肥对小麦产量方面的影响见下列表3：

表3不同肥料处理对小麦产量的影响

由表3可以看出，针对郑育麦9987与阜麦8号两种供试小麦，分别用常规肥料(18-12-15)与本实施例研制的生态小麦专用长效肥进行施肥处理。针对郑育麦9987供试小麦，相对于常规肥料(18-12-15)，施用生态小麦专用长效肥平均每亩增产可达8.8％，针对阜麦8号供试小麦，平均每亩增产达到8.2％，施用生态小麦专用长效肥具有明显的增产效果。

实施例4

本实施例中，一种生态小麦专用长效肥，按重量百分比包括如下原料：尿素22％、磷酸一铵28％、氯化钾21％、硝铵磷12％、磷酸2％、液氨2％、浓硫酸1％、改性木薯粉4.8％、化肥增效剂0.2％、微量元素肥3％、辅料4％；

其中，所述微量元素肥是由硫酸镁、钼酸铵、硫酸锌、硼砂组成；所述辅料是由高岭土、膨润土、活性白土、凹凸棒土组成；

所述改性木薯粉的制备方法包括：将木薯粉加水后升温至53℃，搅拌形成糊状物，加入硫酸亚铁搅拌均匀，再滴加含量为30wt％的双氧水，8min内完成滴加，保温搅拌均匀，加入含量为32wt％的氢氧化钠溶液，调节pH为10，恒温搅拌反应36min，再加入烧碱，在38℃下碱化反应24min，加入硼酸，在90℃下搅拌反应45min，还原中和，蒸干水分，得到所述改性木薯粉，木薯粉、硫酸亚铁、双氧水、烧碱、硼酸的重量配比为1:0.007:0.09:0.4:0.04；所述化肥增效剂按重量份包括：N-丁基硫代磷酸三酰胺2份、2-磺胺噻唑2份、2-甲基-4，6-双(三氯甲苯)均三嗪3份、复硝酚钠0.5份、腐植酸盐15份。

本实施例中的生态小麦专用长效肥对小麦产量方面的影响见下列表4：

表4不同肥料处理对小麦产量的影响

由表4可以看出，针对郑育麦9987与阜麦8号两种供试小麦，分别用常规肥料(18-12-15)与本实施例研制的生态小麦专用长效肥进行施肥处理。针对郑育麦9987供试小麦，相对于常规肥料(18-12-15)，施用生态小麦专用长效肥平均每亩增产可达10.5％，针对阜麦8号供试小麦，平均每亩增产达到9.1％，施用生态小麦专用长效肥具有明显的增产效果。

实施例1-4中任一项所述的生态小麦专用长效肥的制备方法，包括如下步骤：

S1、按配比将尿素、磷酸一铵、氯化钾、硝铵磷、化肥增效剂、微量元素肥、辅料与以配比量改性木薯粉为基准的60-65wt％改性木薯粉混合均匀，粉碎后送入造粒机中造粒，在造粒过程中间歇式通入蒸汽，得到母粒；

S2、按配比将浓硫酸、磷酸和液氨进行熟化反应后得到料浆，将所述料浆喷入所述造粒机中，与S1得到的母粒一起进行造粒，得到包裹有内包膜层的第一颗粒；

S3、将S2得到的第一颗粒干燥后筛分至粒径为2.0-4.0mm，加湿后再送入造粒机中，加入剩余配比量的改性木薯粉一起进行造粒，得到包裹有外包膜层的第二颗粒；

S4、将S3得到的第二颗粒干燥，抛光，过筛后，得到所述生态小麦专用长效肥。

本发明制备的生态小麦专用长效肥的肥料颗粒的结构由母核、内膜层和外膜层组成，母核由尿素、磷酸一铵、氯化钾、硝铵磷、化肥增效剂、微量元素肥、辅料、改性木薯粉造粒形成，内膜层由液氨、浓硫酸、磷酸反应生成的磷酸铵、硫酸铵形成，外膜层由改性木薯粉包膜形成。即所述生态小麦专用长效肥中，含有科学配比的大中微量元素肥和多形态氮肥，使肥料营养元素的协调作用大大加强，提高了肥料的利用效率，特别是氮肥的利用率，可以为小麦生长所必需的各种营养元素，进而提高小麦的品质与产量；本产品同时能够结合小麦的生长特性和需肥规律，形成多层次的颗粒结构，通过将营养元素缓慢持久地释放出来，使肥料中养分释放的有效期延长，从而满足小麦生长中后期对于养分的需求，避免早衰和脱肥；通过从天然生物中提取的木薯粉，经过特定的氧化、交联反应后形成改性木薯粉，得到一种粘结性强，成膜性好的天然高分子化合物，其中一部分用于与氮、磷、钾肥一起造粒，可以形成大分子铰联链，显著增加肥料颗粒的抗压强度，而剩余一部分则通过在肥料颗粒的外层形成薄膜结构，除了可以减缓颗粒的崩解，锁住养分缓慢的释放，而且改性木薯粉被分解后，还可以为土壤微生物提供繁殖生活的能量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生态小麦专用长效肥，其特征在于，按重量百分比包括如下原料：尿素15-22％、磷酸一铵28-36％、氯化钾17-24％、硝铵磷8-14％、磷酸1-3％、液氨2-5％、浓硫酸1-3％、改性木薯粉4-10％、化肥增效剂0.2-0.5％、微量元素肥3-5％、辅料1-8％。

2.根据权利要求1所述的生态小麦专用长效肥，其特征在于，按重量百分比包括如下原料：尿素15-20％、磷酸一铵32-34％、氯化钾19-21％、硝铵磷10-12％、磷酸1-2％、液氨3-4％、浓硫酸1-2％、改性木薯粉5-8％、化肥增效剂0.3-0.5％、微量元素肥3-4％、辅料5-6％。

3.根据权利要求1或2所述的生态小麦专用长效肥，其特征在于，所述生态小麦专用长效肥中，总N含量≥17wt％，P₂O₅含量≥13wt％，K₂O含量≥12wt％，S含量≥2wt％；优选地，硝态氮、氨态氮、酰胺态氮的配比为1:3-4:3-5，更优选地，硝态氮、氨态氮、酰胺态氮的配比为1:3.5:4。

4.根据权利要求1-3任一项所述的生态小麦专用长效肥，其特征在于，所述改性木薯粉的制备方法包括：将木薯粉加水后升温至50-55℃，搅拌形成糊状物，加入硫酸亚铁搅拌均匀，再滴加含量为28-32wt％的双氧水，5-10min内完成滴加，保温搅拌均匀，加入含量为30-35wt％的氢氧化钠溶液，调节pH为10-12，恒温搅拌反应30-40min，再加入烧碱，在30-40℃下碱化反应20-30min，加入硼酸，在50-120℃下搅拌反应30-50min，还原中和，蒸干水分，得到所述改性木薯粉。

5.根据权利要求4所述的生态小麦专用长效肥，其特征在于，木薯粉、硫酸亚铁、双氧水、烧碱、硼酸的重量配比为1:0.005-0.01:0.08-0.1:0.2-0.5:0.03-0.05。

6.根据权利要求1-5任一项所述的生态小麦专用长效肥，其特征在于，所述化肥增效剂按重量份包括：N-丁基硫代磷酸三酰胺1-3份、2-磺胺噻唑1-3份、2-甲基-4，6-双(三氯甲苯)均三嗪1-5份、复硝酚钠0.3-1份、腐植酸盐10-20份。

7.根据权利要求1-6任一项所述的生态小麦专用长效肥，其特征在于，所述微量元素肥选自硫酸镁、硫酸锰、硫酸亚铁、钼酸铵、硫酸锌、硼砂中的一种或者多种组合，优选地，所述微量元素肥是由硫酸锰、硫酸亚铁、硼砂、硫酸锌组成，硫酸亚铁、硫酸锰、硼砂、硫酸锌的重量配比为0.5:1:1:1。

8.根据权利要求1-7任一项所述的生态小麦专用长效肥，其特征在于，所述微量元素肥中，Zn含量≥0.2wt％，B含量≥0.1wt％，Fe含量≥0.09wt％，Mn含量≥0.25wt％。

9.根据权利要求1-8任一项所述生态小麦专用长效肥，其特征在于，所述辅料选自高岭土、硅藻土、膨润土、活性白土、凹凸棒土、沸石粉中的一种或者多种组合。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的生态小麦专用长效肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按配比将尿素、磷酸一铵、氯化钾、硝铵磷、化肥增效剂、微量元素肥、辅料与以配比量改性木薯粉为基准的60-65wt％改性木薯粉混合均匀，粉碎后送入造粒机中造粒，在造粒过程中间歇式通入蒸汽，得到母粒；

S2、按配比将浓硫酸、磷酸和液氨进行熟化反应后得到料浆，将所述料浆喷入所述造粒机中，与S1得到的母粒一起进行造粒，得到包裹有内包膜层的第一颗粒；

S3、将S2得到的第一颗粒干燥后筛分至粒径为2.0-4.0mm，加湿后再送入造粒机中，加入剩余配比量的改性木薯粉一起进行造粒，得到包裹有外包膜层的第二颗粒；

S4、将S3得到的第二颗粒干燥，抛光，过筛后，得到所述生态小麦专用长效肥。