CN108191473A - 一种颗粒肥料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种颗粒肥料，所述颗粒肥料为核‑壳结构，内核包含有机肥，壳层由A类有机碳源和B类有机碳源组成，所述有机肥的含氮量≥2％，所述A类有机碳源为青储玉米秸秆、青储高粱秸秆、青储甜高粱秸秆或甘蔗茎秆，所述B类有机碳源为成熟玉米秸秆、成熟高粱秸秆或成熟甜高粱秸秆。本发明的颗粒肥料利用核‑壳结构，通过生物方法利用有机碳源调控肥料中氮素的释放过程，满足作物生长对氮吸收的长期性和变速性；提高了肥料施用的氮素利用率，减少对环境的不良影响；实现一次施用肥料底肥，满足作物整个生长期的需求，降低劳动力成本。

Description

一种颗粒肥料及其制备方法
技术领域
本发明涉及农业肥料技术领域，更具体地，涉及一种颗粒肥料及其制备方法。
背景技术
植物对氮的需求就是植物从土壤中吸收氮，用于满足植物生长和同化合成新组织所需求的氮量。氮需求量主要受植株地上部生物量的调节，因此一般在植物生长初期需氮量较少，中后期需氮量较大。
目前，单一的肥料氮素释放不能满足植物不同生长阶段的需求。现有技术一般是将各种不同释放速率的肥料相互掺混进行施用或是在植物生长中后期加施肥料。但是将各种不同释放速率的肥料相互掺混进行施用只能在一定程度上改变氮素释放的时间进程，改变效果较小，且不稳定。而在植物生长中后期加施肥料既增加成本又对环境有影响。
于是，出现了将肥料制成分层结构。CN106045661A公开了一种含噻虫嗪的药肥颗粒剂，由内至外包括三层有效成分层，每层均含有噻虫嗪和肥料，通过在不同的有效成分层采用不同的交联剂，以达到不同的固结效果，从而调节农药活性成分和肥料的释放。CN105324352A公开了一种分层肥料组合物，主要是从包衣的角度去控制肥料释放。上述现有技术，前者使用了交联剂，后者增加了包衣，都是肥料的非有效成分，增加了生产成本，且对环境有一定影响。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种颗粒肥料，所述颗粒肥料为核-壳结构，内核包含高氮有机肥，壳层为有机碳源，有机碳源将内核中的氮先进行微生物的固持作用，再对外转化进行供氮，进而实现对氮素释放的调控。
本发明还提供上述颗粒肥料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种颗粒肥料，所述颗粒肥料为核-壳结构，内核包含有机肥，壳层由A类有机碳源和B类有机碳源组成，所述有机肥的含氮量≥2％，所述A类有机碳源为青储玉米秸秆、青储高粱秸秆、青储甜高粱秸秆或甘蔗茎秆，所述B类有机碳源为成熟玉米秸秆、成熟高粱秸秆或成熟甜高粱秸秆。
上述技术方案中，采用核-壳结构用有机碳源将含氮有机肥包裹在内，使有机碳源先对肥料中的氮素进行微生物固持作用，后续再释放出来，进而实现颗粒肥料氮素供应满足植物生长过程需求，且有机碳源的加入对环境影响小，成本低。而且实验发现，壳层的有机碳源并非所有的有机碳源都能达到良好的控制氮素释放效果，只有当壳层由所述A类有机碳源和所述B类有机碳源组成时，才能较好地实现控制氮素释放进程。
优选地，所述内核粒径为4-6mm，所述壳层厚度为3-7mm。
上述技术方案中，内核粒径和壳层厚度影响着微生物固持转化的效果，当所述内核粒径为4-6mm且所述壳层厚度为3-7mm时，氮素释放进程是比较优选的。
优选地，所述A类有机碳源和所述B类有机碳源的颗粒大小为1-2mm。
优选地，所述A类有机碳源为青储玉米秸秆，所述B类有机碳源为成熟玉米秸秆。
优选地，所述内核中包含有机肥的原料颗粒大小为1-2mm。
优选地，以质量份计，所述内核为100份干基含氮量大于5％的有机肥，所述壳层由80-85份所述A类有机碳源和15-20份所述B类有机碳源组成，所述壳层厚度为3-5mm。
上述技术方案中，当内核为干基含氮量大于5％的有机肥时，调节其与所述A类有机碳源和所述B类有机碳源的比例，以及壳层的厚度，使所述颗粒肥料的供氮高峰期为施肥后30-50天。
优选地，以质量份计，所述内核为100份干基含氮量大于5％的有机肥，所述壳层由70-80份所述A类有机碳源和20-30份所述B类有机碳源组成，所述壳层厚度为4-6mm。通过该技术方案，使所述颗粒肥料的供氮高峰期为施肥后50-80天。
优选地，以质量份计，所述内核为100份干基含氮量大于5％的有机肥，所述壳层由50-60份所述A类有机碳源和40-50份所述B类有机碳源组成，所述壳层厚度为5-7mm。通过该技术方案，使所述颗粒肥料的供氮高峰期为施肥后80-120天。
优选地，以质量份计，所述内核由100份干基含氮量为2％-5％的有机肥与5-8份所述A类有机碳源组成，所述壳层由80-85份所述A类有机碳源和15-20份所述B类有机碳源组成，所述壳层厚度为3-5mm。
上述技术方案中，当内核包含干基含氮量为2％-5％的有机肥，加入所述A类有机碳源共同组成内核，且调节内核与所述A类有机碳源和所述B类有机碳源的比例，以及壳层的厚度，使所述颗粒肥料的供氮高峰期为施肥后30-50天。
优选地，以质量份计，所述内核由100份干基含氮量为2％-5％的有机肥与10-12份所述A类有机碳源组成，所述壳层由70-80份所述A类有机碳源和20-30份所述B类有机碳源组成，所述壳层厚度为4-6mm。通过该技术方案，使所述颗粒肥料的供氮高峰期为施肥后50-80天。
优选地，以质量份计，所述内核由100份干基含氮量为2％-5％的有机肥与15-18份所述A类有机碳源组成，所述壳层由50-60份所述A类有机碳源和40-50份所述B类有机碳源组成，所述壳层厚度为5-7mm。通过该技术方案，使所述颗粒肥料的供氮高峰期为施肥后80-120天。
上述技术方案中的颗粒肥料的制备方法，包括以下步骤：先将各原料粉碎，然后进行内核造粒，最后按配比进行二次造粒。
上述制备方法工艺简单，运行成本低，通过两次造粒制备成核-壳结构，使有机碳源包裹含氮有机肥，进而有机碳源可以调控颗粒内部氮素的微生物转化过程，进而实现对颗粒有机肥供氮过程的调控。
本发明相对于现有技术具有的有益效果：
本发明的颗粒肥料利用核-壳结构，通过生物方法利用有机碳源调控肥料中氮素的释放过程，满足作物生长对氮吸收的长期性和变速性；提高了肥料施用的氮素利用率，减少对环境的不良影响；实现一次施用肥料底肥，满足作物整个生长期的需求，降低劳动力成本。
附图说明
图1为本发明实施例1及对比例1-4中肥料的供氮动态。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，并不用来限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供了一种颗粒肥料，所述颗粒肥料为核-壳结构，以质量份计，内核为100份干基含氮量为5.5％的豆饼肥，壳层为80份青储玉米秸秆和20份成熟玉米秸秆，所述内核粒径为4-6mm，所述壳层厚度为3-5mm。
本实施例还提供了上述颗粒肥料的制备方法，包括以下步骤：先将豆饼肥粉碎至1-2mm，将青储玉米秸秆和成熟玉米秸秆分别风干后粉碎至1-2mm，然后将豆饼肥进行挤压造粒，得到粒径为4-6mm的内核，再将粉碎后的青储玉米秸秆和成熟玉米秸秆混合，调节含水量至50％为壳层材料，利用圆盘造粒机进行二次造粒，控制壳层厚度为3-5mm，即得所述颗粒肥料。
实施例2
本实施例提供了一种颗粒肥料，所述颗粒肥料为核-壳结构，以质量份计，内核为100份干基含氮量为5.5％的豆饼肥，壳层为70份青储玉米秸秆和30份成熟玉米秸秆，所述内核粒径为4-6mm，所述壳层厚度为4-6mm。其制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例提供了一种颗粒肥料，所述颗粒肥料为核-壳结构，以质量份计，内核为100份干基含氮量为5.5％的豆饼肥，壳层为50份青储玉米秸秆和50份成熟玉米秸秆，所述内核粒径为4-6mm，所述壳层厚度为5-7mm。其制备方法同实施例1。
实施例4
本实施例提供了一种颗粒肥料，所述颗粒肥料为核-壳结构，以质量份计，内核为100份干基含氮量为3％的加强牛粪有机肥和5份青储玉米秸秆，壳层为80份青储玉米秸秆和20份成熟玉米秸秆，所述内核粒径为4-6mm，所述壳层厚度为3-5mm。
本实施例还提供了上述颗粒肥料的制备方法，包括以下步骤：先将加强牛粪有机肥和青储玉米秸秆风干，粉碎成1-2mm粉末，添加适量水分进行挤压造粒，得到粒径为4-6mm的颗粒；然后将青储玉米秸秆和成熟玉米秸秆风干后粉碎至1-2mm，调节含水量至50％；再利用圆盘造粒机以上述4-6mm颗粒为内核，青储玉米秸秆粉和成熟玉米秸秆粉为壳层进行二次造粒，造粒过程中酌情加入糊化淀粉，即得所述颗粒肥料。
实施例5
本实施例提供了一种颗粒肥料，所述颗粒肥料为核-壳结构，以质量份计，内核为100份干基含氮量为3％的加强牛粪有机肥与10份青储玉米秸秆，壳层为70份青储玉米秸秆和30份成熟玉米秸秆，壳层厚度为4-6mm。其制备方法同实施例4。
实施例6
本实施例提供了一种颗粒肥料，所述颗粒肥料为核-壳结构，以质量份计，内核为100份干基含氮量为3％的加强牛粪有机肥与15份青储玉米秸秆，壳层为60份青储玉米秸秆和40份成熟玉米秸秆，壳层厚度为5-7mm。其制备方法同实施例4。
对比例1
与实施例1相比，本对比例的肥料仅为100份干基含氮量为5.5％的豆饼肥。
对比例2
与实施例1相比，将与实施例1中相同重量的豆饼粉、青储玉米秸秆粉和成熟玉米秸秆粉混合均匀后和土壤混合，不造粒。
对比例3
与实施例1相比，将与实施例1中相同重量的豆饼粉、青储玉米秸秆粉和成熟玉米秸秆粉混合均匀后一次性造粒，非核-壳结构。
对比例4
与实施例1相比，不同之处在于壳层为1-2mm桃树枝锯末。
施用效果
将实施例1-6及对比例1-4中的肥料按1.5吨/亩用量施入土壤，在实验室内进行25℃好氧培养，观察氮素释放的进程，结果如表1所示，其中实施例1及对比例1-4中肥料的供氮动态如图1所示。
表1土壤中无机氮含量(mg/kg)的变化
结合表1与图1可以证明，采用核-壳结构有利于调控氮素释放进程，通过调节内核与壳层的具体组分与配比，能将氮素释放高峰期调控到具体的时段，满足不同作物吸氮时间动态的需求。
另外，要说明的是表1中数值只是示意性说明，意在说明不同的配比对土壤供氮水平在时间上的调控作用，其中具体数值与所用土壤、培养温度和土壤含水量有关，不具有通用性。
最后，以上仅为本发明的较佳实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种颗粒肥料，其特征在于，所述颗粒肥料为核-壳结构，内核包含有机肥，壳层由A类有机碳源和B类有机碳源组成，所述有机肥的含氮量≥2％，所述A类有机碳源为青储玉米秸秆、青储高粱秸秆、青储甜高粱秸秆或甘蔗茎秆，所述B类有机碳源为成熟玉米秸秆、成熟高粱秸秆或成熟甜高粱秸秆。
2.根据权利要求1所述的一种颗粒肥料，其特征在于，所述内核粒径为4-6mm，所述壳层厚度为3-7mm。
3.根据权利要求2所述的一种颗粒肥料，其特征在于，所述A类有机碳源和所述B类有机碳源的颗粒大小为1-2mm。
4.根据权利要求2所述的一种颗粒肥料，其特征在于，以质量份计，所述内核为100份干基含氮量大于5％的有机肥，所述壳层由80-85份所述A类有机碳源和15-20份所述B类有机碳源组成，所述壳层厚度为3-5mm。
5.根据权利要求2所述的一种颗粒肥料，其特征在于，以质量份计，所述内核为100份干基含氮量大于5％的有机肥，所述壳层由70-80份所述A类有机碳源和20-30份所述B类有机碳源组成，所述壳层厚度为4-6mm。
6.根据权利要求2所述的一种颗粒肥料，其特征在于，以质量份计，所述内核为100份干基含氮量大于5％的有机肥，所述壳层由50-60份所述A类有机碳源和40-50份所述B类有机碳源组成，所述壳层厚度为5-7mm。
7.根据权利要求2所述的一种颗粒肥料，其特征在于，以质量份计，所述内核由100份干基含氮量为2％-5％的有机肥与5-8份所述A类有机碳源组成，所述壳层由80-85份所述A类有机碳源和15-20份所述B类有机碳源组成，所述壳层厚度为3-5mm。
8.根据权利要求2所述的一种颗粒肥料，其特征在于，以质量份计，所述内核由100份干基含氮量为2％-5％的有机肥与10-12份所述A类有机碳源组成，所述壳层由70-80份所述A类有机碳源和20-30份所述B类有机碳源组成，所述壳层厚度为4-6mm。
9.根据权利要求2所述的一种颗粒肥料，其特征在于，以质量份计，所述内核由100份干基含氮量为2％-5％的有机肥与15-18份所述A类有机碳源组成，所述壳层由50-60份所述A类有机碳源和40-50份所述B类有机碳源组成，所述壳层厚度为5-7mm。
10.权利要求1-9中任一项所述的一种颗粒肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先将各原料粉碎，然后进行内核造粒，最后按配比进行二次造粒。
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