CN107253891A - 一种双向调控硅元素肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向调控硅元素肥料及其制备方法，该肥料是由肥料A、肥料B和肥料C按照1:2‑4:1‑2的重量比组成。所述肥料A为粉煤灰、磷酸二铵、硫酸锌、草木灰、微量元素、硅烷化改性沸石、过磷酸钙按照一定重量配比制成；所述肥料B为高岭土、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯乙酸酯、硅粉、腐殖酸、硫酸镁、碳酸氢铵、磷酸二氢钾、油泥按照一定重量配比制成；所述肥料C为聚乙烯醇、尿醛树脂、聚天门冬氨酸、丙烯酸树酯、菊粉、尿素、多效唑、磷酸一铵、硅酸钾、钢渣按照一定重量配比制成。该肥料根据马铃薯的生长养分需求合理搭配，与马铃薯需肥规律达到高度一致，提高了肥效利用率，马铃薯增产效果明显。

Description

一种双向调控硅元素肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种双向调控硅元素肥料及其制备方法，属于肥料技术领域。

背景技术

硅是即氮磷钾之后的第四元素，其有利于提高作物的光合作用和叶绿素含量，促进有机物积累，提高作物抗倒伏，硅元素肥料能提高作物对病虫害的抵抗力，减少各种病虫害的发生，能增强作物体内通气性，预防根系腐烂和早衰，对防治植物烂根病有重要作用，可增强瓜果类作物的花粉活力，提高坐果率，因此，硅元素肥料越来越被人们所认识。目前，市场上销售的硅肥普遍起不到硅肥的理想作用。不能使植物充分吸收到合适的养分，提高作物产量，对土壤改良，植物的抗病、抗菌、抗毒能力，防止倒伏作用欠缺。

控释肥料是一种能对养分释放速度进行可控调节、技术含量高的新型肥料，其养分释放速度可以通过物理、化学以及生物技术手段来调控，实现促释或缓释的双向调节，使肥料中营养元素的供应与作物对养分的需求基本同步，实现动态平衡，提高肥效利用率，避免了大量施用肥料而造成的环境污染，因而缓控释肥成为近年来肥料领域的研究热点。目前市场上也存在品种繁多的缓控释肥，但大多数缓控释肥的养分释放规律不能很好地与作物需肥规律相一致，且过分强调了肥料的缓释效果而忽视了促释的需求，导致肥效利用率低，不能最大效益的利于作物生长发育。因而如何根据作物营养阶段、连续性等特性，研制出一种能够达到供肥缓急相济效果的长效、高效的硅元素肥料成为亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可双向调控的硅元素肥料，该肥含有植物营养调节剂多效唑，可抑制作物营养生长，促使作物生殖生长，该肥还增加了速效和缓效养分，使其促释与缓释双向调控有机结合，最大限度的利用肥料中的养分，为马铃薯生长的各个时期提供充足且合适的养分，使马铃薯达到增产增收的效果。

本发明还提供了上述双向调控硅元素肥料的制备方法。

本发明采用以下技术方案：

一种双向调控硅元素肥料，它是由肥料A、肥料B和肥料C按照1:2-4:1-2的重量比组成；所述肥料A组分为：粉煤灰60-70份、磷酸二铵20-30份、硫酸锌10-20份、草木灰30-50份、微量元素1-3份、硅烷化改性沸石3-5份、过磷酸钙3-5份；所述微量元素为氨基酸螯合锰、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合铜、氨基酸螯合镁按照2:1:0.3：0.5的重量比制成；所述粉煤灰粒度为100-200目；

所述肥料B组分为：高岭土5-10份、聚乙烯基吡咯烷酮10-15份、聚乙烯乙酸酯10-15份、硅粉200-300份、腐殖酸100-200份、硫酸镁5-8份、碳酸氢铵10-20份、磷酸二氢钾30-50份、油泥20-40份；所述油泥为动物软骨提取后剩余残渣，含水量≤10％；

所述肥料C组分为：聚乙烯醇8-10份、尿醛树脂10-15份、聚天门冬氨酸10-15份、丙烯酸树酯5-8份、菊粉5-8份、尿素200-250份、多效唑1-3份、磷酸一铵30-50份、硅酸钾30-50份、钢渣5-10份；所述钢渣为去除重金属化合物处理的钢铁生产废弃物；

作为本发明的一种优选，所述的硅元素肥是由肥料A、肥料B和肥料C按照1:2.5:1.5的重量比组成。

上述的双向调控硅元素肥的制备方法，它包括以下步骤：

1)将粉煤灰、磷酸二铵、硫酸锌、草木灰、微量元素、硅烷化改性沸石、过磷酸钙按照重量配比称取混合均匀，充分搅拌，利用造粒机造粒得到肥料A，备用；

2)将油泥粉磨后过200目筛，然后与硅粉、腐殖酸、硫酸镁、碳酸氢铵、磷酸二氢钾、聚乙烯乙酸酯混合均匀，充分搅拌得混合物，然后利用造粒机造粒，得到混合肥料颗粒；

3)将高岭土、聚乙烯基吡咯烷酮在反应釜中65℃搅拌2小时形成包膜液，然后将包膜液于喷雾装置中雾化喷涂在步骤2)所制的混合肥料颗粒上，干燥后得到肥料B，备用；

4)将聚乙烯醇与尿醛树脂、聚天门冬氨酸混合后加热至完全融化，搅拌均匀得到包膜液1；将丙烯酸树酯和菊粉混合均匀后加热至完全融化，搅拌均匀得到包膜液2；

5)将尿素、多效唑、磷酸一铵、硅酸钾、钢渣混合均匀并造粒得到肥料颗粒，肥料颗粒置于包膜机中预热至55℃，然后将步骤2)所得包膜液1于喷雾装置中雾化并喷涂在肥料颗粒表面，然后经过40℃的风干燥15-20分钟后得到一次包膜的颗粒；将步骤2)所得包膜液2置于喷雾装置中雾化然后喷涂在所得一次包膜颗粒表面，经60-65℃风干燥得到肥料C，备用；

6)将上述步骤中所制的肥料A、肥料B和肥料C按照一定的重量配比混合均匀即得双向调控硅元素肥。

所述步骤3)中包膜液雾化压力为0.2-0.4Mpa，雾化速度为10-20ml/min。

所述步骤5)中包膜液1喷涂时的喷雾装置的雾化压力为0.1-0.2Mpa，雾化速度为10-15ml/min；所述包膜液2喷涂时的喷雾装置的雾化压力为0.3-0.4Mpa，雾化速度为20-25ml/min。

马铃薯的产品是地下块根，它对营养元素的供给有其特殊要求，其对氮、磷、钾的需求比例为2:1:4。氮素供应是基础，可保证形成足够的绿叶面积进行光合作用；磷素的供应对块茎的形成和淀粉的积累是不可缺少的；在氮磷充足的基础上，钾素的供应对于马铃薯提高前期的光合产物和增加后期淀粉向块茎的运输和积累至关重要。因而，马铃薯是一种喜钾作物，尤其在块茎形成期和块茎膨大期需求量大。钾素是多种酶的活化剂，可促进蛋白质、核酸、碳水化合物的运转与合成，促进可溶性糖的运输与淀粉的合成，增施钾肥可以使马铃薯茎叶健康生长，加速有机物合成与积累，促进薯块膨大；如果钾素不足，叶片就会变皱缩甚至枯死，严重影响产量和品质的提升。马铃薯整个生长期氮、磷、钾的情况是苗期需氮较多，中期需钾较多，整个生长期需磷较少。本发明通过合理搭配使多种具有不同释放速度的肥料持续性对马铃薯的生长提供充足的养分，保证了对马铃薯整个生长期中对氮素的平稳需求，并在块茎形成和膨大期促进大量钾肥的释放，保证钾肥供应充足，真正做到了肥效缓急相济的效果。

本发明有益效果是：本发明将多种具有不同养分不同释放速度的肥料根据马铃薯的生长养分需求合理搭配，与马铃薯需肥规律达到高度一致，尤其粉煤灰、硅粉以其特有的结构性能协同其他组分，能很好的调节作物对氮磷钾等不同养分的平衡吸收，提高了肥效利用率，马铃薯增产效果明显。此外，本发明的肥料中所用的草木灰、硅烷改性化沸石等具有多孔结构，吸水性较强，大量吸水后可以促进水溶肥的释放，因而可以在大量需肥期通过增加适量水分来提高肥料的释放速度，更好地调控肥效释放速率，真正的达到促释与缓释相协调的效果，同时该肥料施入土壤后还可以达到改良土壤、预防病虫害的效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明最进一步的详细说明。

实施例1

一种双向调控硅元素肥料，它是由肥料A、肥料B和肥料C组成。

所述肥料A组分为：粉煤灰60份、磷酸二铵20份、硫酸锌10份、草木灰30份、微量元素1份、硅烷化改性沸石3份、过磷酸钙3份；所述微量元素为氨基酸螯合锰、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合铜、氨基酸螯合镁按照2:1:0.3：0.5的重量比制成；所述粉煤灰粒度为100-200目；

所述肥料B组分为：高岭土5份、聚乙烯基吡咯烷酮10份、聚乙烯乙酸酯10份、硅粉200份、腐殖酸100份、硫酸镁5份、碳酸氢铵10份、磷酸二氢钾30份、油泥20份；所述油泥为动物软骨提取后剩余残渣，含水量≤10％；

所述肥料C组分为：聚乙烯醇8份、尿醛树脂10份、聚天门冬氨酸10份、丙烯酸树酯5份、菊粉5份、尿素200份、多效唑1份、磷酸一铵30份、硅酸钾30份、钢渣5份；所述钢渣为去除重金属化合物处理的钢铁生产废弃物。

上述的双向调控硅元素肥料的制备方法，它包括以下步骤：

1)将粉煤灰、磷酸二铵、硫酸锌、草木灰、微量元素、硅烷化改性沸石、过磷酸钙按照重量配比称取混合均匀，充分搅拌，利用造粒机造粒得到肥料A，备用；

2)将油泥粉磨后过200目筛，然后与硅粉、腐殖酸、硫酸镁、碳酸氢铵、磷酸二氢钾、聚乙烯乙酸酯混合均匀，充分搅拌得混合物，然后利用造粒机造粒，得到混合肥料颗粒；

3)将高岭土、聚乙烯基吡咯烷酮在反应釜中65℃搅拌2小时形成包膜液，然后将包膜液于喷雾装置中雾化喷涂在步骤2)所制的混合肥料颗粒上，干燥后得到肥料B，备用；包膜液雾化压力为0.2-0.4Mpa，雾化速度为10-20ml/min。

4)将聚乙烯醇与尿醛树脂、聚天门冬氨酸混合后加热至完全融化，搅拌均匀得到包膜液1；将丙烯酸树酯和菊粉混合均匀后加热至完全融化，搅拌均匀得到包膜液2；

5)将尿素、多效唑、磷酸一铵、硅酸钾混合均匀并造粒得到肥料颗粒，肥料颗粒置于包膜机中预热至55℃，然后将步骤2)所得包膜液1于喷雾装置中雾化并喷涂在肥料颗粒表面，然后经过40℃的风干燥15-20分钟后得到一次包膜的颗粒；将步骤2)所得包膜液2置于喷雾装置中雾化然后喷涂在所得一次包膜颗粒表面，经60-65℃风干燥得到肥料C，备用；包膜液1喷涂时的喷雾装置的雾化压力为0.1-0.2Mpa，雾化速度为10-15ml/min；所述包膜液2喷涂时的喷雾装置的雾化压力为0.3-0.4Mpa，雾化速度为20-25ml/min。

6)将上述步骤中所制的肥料A、肥料B和肥料C按照1:2:1的重量配比混合均匀即得双向调控硅元素肥。

实施例2

一种双向调控硅元素肥料，它是由肥料A、肥料B和肥料C组成。

所述肥料A组分为：粉煤灰70份、磷酸二铵30份、硫酸锌20份、草木灰50份、微量元素3份、硅烷化改性沸石5份、过磷酸钙5份；所述微量元素为氨基酸螯合锰、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合铜、氨基酸螯合镁按照2:1:0.3：0.5的重量比制成；所述粉煤灰粒度为100-200目；

所述肥料B组分为：高岭土10份、聚乙烯基吡咯烷酮15份、聚乙烯乙酸酯15份、硅粉300份、腐殖酸200份、硫酸镁8份、碳酸氢铵20份、磷酸二氢钾50份、油泥40份；所述油泥为动物软骨提取后剩余残渣，含水量≤10％；

所述肥料C组分为：聚乙烯醇10份、尿醛树脂15份、聚天门冬氨酸15份、丙烯酸树酯8份、菊粉8份、尿素250份、多效唑3份、磷酸一铵50份、硅酸钾50份、钢渣10份；所述钢渣为去除重金属化合物处理的钢铁生产废弃物。

上述的双向调控硅元素肥料的制备方法同实施例1，不同的是：步骤6)中将上述步骤中所制的肥料A、肥料B和肥料C按照1:4:2的重量配比混合均匀即得双向调控硅元素肥。

实施例3

一种双向调控硅元素肥料，它是由肥料A、肥料B和肥料C组成。

所述肥料A组分为：粉煤灰65份、磷酸二铵25份、硫酸锌15份、草木灰40份、微量元素2份、硅烷化改性沸石4份、过磷酸钙4份；所述微量元素为氨基酸螯合锰、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合铜、氨基酸螯合镁按照2:1:0.3：0.5的重量比制成；所述粉煤灰粒度为100-200目；

所述肥料B组分为：高岭土8份、聚乙烯基吡咯烷酮12份、聚乙烯乙酸酯12份、硅粉260份、腐殖酸150份、硫酸镁7份、碳酸氢铵15份、磷酸二氢钾40份、油泥30份；所述油泥为动物软骨提取后剩余残渣，含水量≤10％；

所述肥料C组分为：聚乙烯醇9份、尿醛树脂12份、聚天门冬氨酸12份、丙烯酸树酯7份、菊粉6份、尿素230份、多效唑2份、磷酸一铵40份、硅酸钾40份、钢渣8份；所述钢渣为去除重金属化合物处理的钢铁生产废弃物。

上述的双向调控硅元素肥料的制备方法同实施例1，不同的是：步骤6)中将上述步骤中所制的肥料A、肥料B和肥料C按照1:2.5:1.5的重量配比混合均匀即得双向调控硅元素肥。

实施例4

一种双向调控硅元素肥料，它是由肥料A、肥料B和肥料C组成。

所述肥料A组分为：粉煤灰60份、磷酸二铵30份、硫酸锌20份、草木灰45份、微量元素1.5份、硅烷化改性沸石5份、过磷酸钙4份；所述微量元素为氨基酸螯合锰、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合铜、氨基酸螯合镁按照2:1:0.3：0.5的重量比制成；所述粉煤灰粒度为100-200目；

所述肥料B组分为：高岭土7份、聚乙烯基吡咯烷酮14份、聚乙烯乙酸酯13份、、硅粉280份、腐殖酸180份、硫酸镁6份、碳酸氢铵15份、磷酸二氢钾45份、油泥20-40份；所述油泥为动物软骨提取后剩余残渣，含水量≤10％；

所述肥料C组分为：聚乙烯醇9份、尿醛树脂12份、聚天门冬氨酸12份、丙烯酸树酯7份、菊粉7份、尿素220份、多效唑1.5份、磷酸一铵40份、硅酸钾45份、钢渣6份；所述钢渣为去除重金属化合物处理的钢铁生产废弃物。

上述的双向调控硅元素肥料的制备方法同实施例1，不同的是：步骤6)中将上述步骤中所制的肥料A、肥料B和肥料C按照1:2:2的重量配比混合均匀即得双向调控硅元素肥。

为了进一步研究本发明的肥料控释效果，以实施例1-4中所制得的肥料为试验组，市场购买的某公司生产的经济作物专用硅元素肥作为对照组，总养分≥45％(17-9-19)。按照GB/T23348-2009规定的方法对本发明肥料的氮、钾的养分释放率进行测定。具体结果见表1。

表1肥料养分释放效果试验结果

从上述表1的试验结果可以看出，与对照组肥料相比，本发明的肥料氮素释放率整体比较平稳，钾素释放率在中期释放率明显要高于对照组钾素的释放率，这是由于本发明的肥料是根据马铃薯的需肥规律严格指定的专用肥料，在马铃薯生长中期为其块茎的膨大的生长挺高充足的钾肥，保证了马铃薯养分的全面充足的吸收，可显著提高马铃薯的产量。肥料中所用的草木灰、硅烷改性化沸石等具有多孔结构，吸水性较强，大量吸水后可以促进水溶肥的释放，因而可以在大量需肥期通过增加适量水分来提高肥料的释放速度，更好地调控肥效释放速率，真正的达到促释与缓释相协调的效果。

本发明还进一步研究了产品对马铃薯产量的影响。选取山东惠民县某一片蔬菜种植地为马铃薯种植试验田，马铃薯品种为荷兰7号，试验田平均分为5块，其中一块作为对照组施用市售某公司生产的经济作物专用控释肥，总养分≥45％(17-9-19)，其他4块分别施用实施例1-4制备的肥料，5块试验田施肥方法和用量均相同，其他常规种植管理法均相同。具体试验结果见表2。

表2肥料增产效果

组别	产量(kg)	较对照增产率(％)
			对照组	252	--
实施例1	309	22.6
			实施例2	321	27.4
实施例3	325	28.9
			实施例4	316	25.4

从上述表2中的数据可以看出，本发明的硅元素肥增产效果明显，这是由于本发明将多种具有不同养分不同释放速度的肥料根据马铃薯的生长养分需求合理搭配，与马铃薯需肥规律达到高度一致，同时肥料中的硅肥以其特有的结构性能协同其他组分，能很好的调节作物对氮磷钾等不同养分的平衡吸收，提高了肥效利用率，马铃薯增产效果明显。

Claims (5)

1.一种双向调控硅元素肥料，其特征在于，它是由肥料A、肥料B和肥料C按照1:2-4:1-2的重量比组成；所述肥料A组分为：粉煤灰60-70份、磷酸二铵20-30份、硫酸锌10-20份、草木灰30-50份、微量元素1-3份、硅烷化改性沸石3-5份、过磷酸钙3-5份；所述微量元素为氨基酸螯合锰、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合铜、氨基酸螯合镁按照2:1:0.3：0.5的重量比制成；所述粉煤灰粒度为100-200目；

所述肥料B组分为：硅粉200-300份、高岭土5-10份、聚乙烯基吡咯烷酮10-15份、聚乙烯乙酸酯10-15份、、腐殖酸100-200份、硫酸镁5-8份、碳酸氢铵10-20份、磷酸二氢钾30-50份、油泥20-40份；所述油泥为动物软骨提取后剩余残渣，含水量≤10％；

所述肥料C组分为：聚乙烯醇8-10份、尿醛树脂10-15份、聚天门冬氨酸10-15份、丙烯酸树酯5-8份、菊粉5-8份、尿素200-250份、多效唑1-3份、磷酸一铵30-50份、硅酸钾30-50份、钢渣5-10份；所述钢渣为去除重金属化合物处理的钢铁生产废弃物。

2.根据权利要求1所述的硅元素肥料，其特征在于，它是由肥料A、肥料B和肥料C按照1:2.5:1.5的重量比组成。

3.一种权利要求1所述的双向调控硅元素肥料的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：1)将粉煤灰、磷酸二铵、硫酸锌、草木灰、微量元素、硅烷化改性沸石、过磷酸钙按照重量配比称取混合均匀，充分搅拌，利用造粒机造粒得到肥料A，备用；

2)将油泥粉磨后过200目筛，然后与硅粉、腐殖酸、硫酸镁、碳酸氢铵、磷酸二氢钾、聚乙烯乙酸酯混合均匀，充分搅拌得混合物，然后利用造粒机造粒，得到混合肥料颗粒；

3)将高岭土、聚乙烯基吡咯烷酮在反应釜中65℃搅拌2小时形成包膜液，然后将包膜液于喷雾装置中雾化喷涂在步骤2)所制的混合肥料颗粒上，干燥后得到肥料B，备用；

4)将聚乙烯醇与尿醛树脂、聚天门冬氨酸混合后加热至完全融化，搅拌均匀得到包膜液1；将丙烯酸树酯和菊粉混合均匀后加热至完全融化，搅拌均匀得到包膜液2；

5)将尿素、多效唑、磷酸一铵、硅酸钾、钢渣混合均匀并造粒得到肥料颗粒，肥料颗粒置于包膜机中预热至55℃，然后将步骤2)所得包膜液1于喷雾装置中雾化并喷涂在肥料颗粒表面，然后经过40℃的风干燥15-20分钟后得到一次包膜的颗粒；将步骤2)所得包膜液2置于喷雾装置中雾化然后喷涂在所得一次包膜颗粒表面，经60-65℃风干燥得到肥料C，备用；

6)将上述步骤中所制的肥料A、肥料B和肥料C按照一定的重量配比混合均匀即得双向调控硅元素肥料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中包膜液雾化压力为0.2-0.4Mpa，雾化速度为10-20ml/min。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中包膜液1喷涂时的喷雾装置 的雾化压力为0.1-0.2Mpa，雾化速度为10-15ml/min；所述包膜液2喷涂时的喷雾装置的雾化压力为0.3-0.4Mpa，雾化速度为20-25ml/min。