CN108314554A - 一种苕子专用肥及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种苕子专用肥及其生产方法。该专用肥以风化煤、磷酸氢二钾、碳酸氢铵、硼酸、硫酸钙、七水硫酸锌、钼酸铵为原料生产腐植酸螯合缓释肥，以有机基质、无机基质、氮肥、磷肥、腐植酸螯合缓释肥为基本原料，经圆盘造粒制得苕子专用肥。其中，营养元素按N:P₂O₅:K₂O＝3‑9:6‑12:3‑6的质量比例组合。本发明肥料活性腐植酸含量高、营养元素配比合理、肥效持续时间长、加工与施用工艺简单、可满足机械化和一次性施肥要求，经济和生态效益显著，属环境友好型肥料。施用本发明专用肥后，苕子可增产22.94‑30.75％。

Description

一种苕子专用肥及其生产方法

技术领域

本发明涉及有机-无机复混肥料制造领域，特别是一种苕子专用肥料及其生产方法。

背景技术

苕子是豆科巢菜属一年生或越年生豆科草本作物，其抗寒性、抗旱性、耐瘠性强于紫云英和箭筈豌豆，因此适应性较广，是改良南方红壤、北方盐碱土、西北沙土等中低产田的首选绿肥作物之一。在饲用方面，苕子的单茬草产量和粗蛋白产量均超过紫花苜蓿，并且苕子作为一年生或越年生作物，有效的解决了种植多年生绿肥或牧草而长时间占用土地的问题。因此，种植苕子可促进我国北方地区种植业和畜牧业的协调发展。

施肥是提高苕子产量和改善品质最快速和最有效的途径之一，发明专利“一种烟区土壤中提前种植和翻压绿肥的方法”(201210459188.7)提出待绿肥(光叶苕子或毛苕子或箭舌豌豆或蓝花苕子)苗齐后，“撒施普通过磷酸钙225kg/hm²、尿素75kg/hm²，促进绿肥生长，保证绿肥在冬季翻耕前达到翻压的鲜草量”。发明专利“一种稻区苕子种植方法”(201410206197.4)公开了一种水稻收获后苕子的种植方法，具体为“水稻留茬40厘米、苕子播种量2.5千克/亩，硫酸铵3公斤/亩、过磷酸钙20千克/亩，氯化钾至少5千克/亩，硫酸锌0.5公斤/亩，钼酸铵0.02公斤/亩”。发明专利“一种梨园套种苕子的方法”(201710394374.X)公开了梨园套种光叶苕子，播种时用钙镁磷肥拌种，用量为每亩用10-15kg。发明专利“一种利用毛苕子改良盐碱地土壤的方法”(201710998136.X)公开播种毛叶苕子之前，向土壤内加入有机肥(农家肥、绿肥或腐殖酸肥)和磷肥，有机肥的加入量为每亩1500～2500kg，磷肥的加入量为每亩10～30kg(磷酸钙的使用量为每亩25～30kg，磷二铵的使用量为10～15kg)。发明专利“一种果园轻简化生草覆草方法及配套混作精播施肥机”(201710348576.0)公开了一种基于苕子与野生大豆混播的果园轻简化生草覆草方法，提出一次性施肥方案，“基肥按照N 40kg/hm²-55kg/hm²和P₂O₅120kg/hm²-165kg/hm²的有效用量施用，施入种子下方，施肥深度为6cm-10cm。”发明专利“一种冬闲田高效利用方法及配套间作精播机”(201710349229.X)公开了一种基于苕子与二月兰间作的冬闲田高效利用方法，提出了一次性追肥方案，“返青期按照N 40kg/hm²-55kg/hm²和P₂O₅120kg/hm²-165kg/hm²的有效用量追肥，施入行间，深度3cm-5cm”。

迄今为止尚未见关于苕子专用肥的报道。综合分析已公开的现有施肥技术，存在的问题包括：(1)施用肥料均为一般速效化肥，肥料养分当季利用率非常低，氮肥利用率仅有30-35％，磷肥利用率约为10-20％，钾肥利用率为35-50％，巨大经济损失的同时造成严重的环境污染；(2)忽视了苕子种植区土质和地力的差异以及不同栽培方式和耕作制度对营养元素需求的差别，没有针对土质特点和种植方式相似的某一地理区域研发专用肥料。

发明内容

本发明的目的旨在填补目前苕子专用肥的空白，根据苕子种植区域、栽培方式以及需肥规律，生产一种满足机械化施肥和一次性施肥要求的专用肥料及其生产方法。

我国常见的苕子栽培种有毛叶苕子、光叶苕子、兰花苕子(或称蓝花苕子)等。毛叶苕子主要分布在华北、西北、东北、西南等地区以及苏北、皖北一带，光叶苕子主要分布在我国南方和中部地区，兰花苕子主要分布在西南各省。常见的种植方式有麦田或稻田套种或轮作、主作物行间间作等。本发明的肥料是根据不同种植区土质特点、地力的差异以及苕子的需肥规律采用有机基质、无机基质、氮肥、磷肥和腐植酸螯合缓释肥配置而成，营养元素配比合理，针对性强，增产效果明显。

本发明所采用的技术方案如下：一种苕子专用肥，以有机基质、无机基质、氮肥、磷肥、腐植酸螯合缓释肥为基本原料，经圆盘造粒制得。其中，氮肥、磷肥和腐植酸螯合缓释肥按照N:P₂O₅:K₂O＝3-9:6-12:3-6的质量比例组合。

所述的有机基质选自草炭土、褐煤或风化煤；其用量为苕子专用肥总量的38-68wt％。所述的无机基质选自凹凸棒粉、膨润土或高岭土；其用量为苕子专用肥总量的4-8wt％。

所述的氮肥选自尿素、磷酸一铵或磷酸二铵；所述的磷肥选自磷酸一铵或磷酸二铵；所述的腐植酸螯合缓释肥的制备方法如下所示；氮肥、磷肥、腐植酸螯合缓释肥的总量为苕子专用肥料总量的26-56wt％。

进一步，优选的苕子专用肥料，原料配方如下列A-D之一：

A.一种苕子专用肥料，其组分及其质量份为：尿素16份、磷酸一铵17份、腐植酸螯合缓释肥23份、风化煤38份、膨润土6份。

该苕子专用肥料养分含量为N:P₂O₅:K₂O＝9:12:6；该配方适合南方低产田施用。

B.一种苕子专用肥料，其组分及其质量份为：尿素3份、磷酸一铵16份、腐植酸螯合缓释肥12份、风化煤63份、膨润土6份。

该苕子专用肥料养分含量为N:P₂O₅:K₂O＝3:9:3；该配方适合南方高产田施用。

C.一种苕子专用肥料，其组分及其质量份为：尿素11份、磷酸一铵11份、腐植酸螯合缓释肥23份、风化煤49份、膨润土6份。

该苕子专用肥料养分含量为N:P₂O₅:K₂O＝6:9:6；该配方适合北方低产田施用。

D.一种苕子专用肥料，其组分及其质量份为：尿素5份、磷酸一铵9份、缓腐植酸螯合缓释肥12份、风化煤68份、膨润土6份。

该苕子专用肥料养分含量为N:P₂O₅:K₂O＝3:6:3；该配方适合北方高产田施用。

本发明的腐植酸螯合缓释肥是由下述方法制备而成：将41.5-42.5质量份风化煤、50质量份磷酸氢二钾、5质量份碳酸氢铵、0.5-1质量份硼酸、0-2质量份硫酸钙、0-1质量份七水硫酸锌、0.5-1质量份钼酸铵粉碎至颗粒直径为0.1-0.3mm；将上述原料均匀混合，密闭反应48-72小时后晾晒至含水量20％以下，得腐植酸螯合缓释肥。

进一步，优选的腐植酸螯合缓释肥的制备方法如下列E-F之一：

E.将41.5质量份风化煤、50质量份磷酸氢二钾、5质量份碳酸氢铵、1质量份硼酸、2质量份硫酸钙和0.5质量份钼酸铵均粉碎至颗粒直径为0.1-0.3mm；将上述原料均匀混合，密闭反应48-72小时后晾晒至含水量20％以下，得腐植酸螯合缓释肥。

该配方适合南方高产田或南方低产田施用。

F.将42.5质量份风化煤、50质量份磷酸氢二钾、5份碳酸氢铵、0.5质量份硼酸、1质量份七水硫酸锌、1质量份钼酸铵粉碎至颗粒直径为0.1-0.3mm；将上述原料均匀混合，密闭反应48-72小时后晾晒至含水量20％以下，得腐植酸螯合缓释肥。

该配方适合北方高产田或北方低产田施用。

本发明苕子专用肥的制备方法为：将有机基质、无机基质、氮肥、磷肥和腐植酸螯合缓释肥均粉碎至颗粒直径为0.1mm-0.3mm；按比例称取各原料组分，搅拌混合均匀，得混合料，送至圆盘造粒机内造粒，造粒后经50℃-60℃干燥至含水量≤12wt％，即得苕子专用肥料。

进一步优选的，将干燥后含水量≤12wt％的苕子专用肥料进一步筛取直径为3.35mm-5mm的颗粒，作为苕子专用肥料的成品。

本发明的苕子专用肥料的施用方法如下：本发明肥料可作为基肥或种肥一次性施入，施用量400-600kg/hm²，施肥深度为8-12cm。

施用方式优选用播种施肥一体机，进行播种作业的同时一次性施入种子的下方，覆土后按本领域常规技术进行田间管理。

本发明的效果如下：

1、腐植酸螯合缓释肥的配制提高了肥料的利用率

本发明采用弱碱性的磷酸氢二钾、碳酸氢铵和风化煤中的腐植酸反应，水溶性腐植酸的含量从0.09％提高到了3.50％。同时，同时水溶性的腐植酸将氮磷钾和微量元素吸附螯合，降低营养元素淋失率20个百分点。此外，磷酸氢二钾和碳酸氢铵的加入中和了腐植酸的酸性，使专用肥的pH值大大减低，避免了土壤酸度的增加。

2、营养元素配比合理，肥效持续时间长

本发明的专用肥是根据不同种植区土质特点、地力的差异以及苕子的需肥规律采用有机基质、无机基质、氮肥、磷肥、腐植酸螯合缓释肥配置而成，营养元素配比合理，针对性强。氮磷钾等大量元素和硼钙锌钼等中微量元素经有机基质和无机基质包裹后形成外形相对固定的圆形颗粒，减少了与土壤颗粒的接触面积，降低了营养元素的分解、转化和吸收速率，肥料养分释放期可延长1倍，肥料当季利用率大大提高。

3、加工与施用工艺简单，施肥成本低

本发明使用富含腐植酸的风化煤生产腐植酸螯合缓释肥和苕子专用肥料，大大降低了原料成本，同时也为工业废弃物的再利用开辟了新的途径。通过优化原料组分和配比，可使混合原料的pH值和含水量达到吸附螯合和造粒的最佳状态，并通过常规堆肥和圆盘造粒即可实现腐植酸螯合缓释肥和苕子专用肥料的生产，工艺简单，且无需添加特殊设备，生产成本低。此外，球形肥料可满足机械化和一次性施肥的要求，施肥成本低，便于推广。

4、经济和生态效益更加明显

基于上述优点，施用本发明专用肥后，苕子可增产22.94-30.75％。此外，本发明的生产过程无粉尘、废水、二氧化碳等废气排放；与畜禽粪便有机肥相比，无病原菌、激素、抗生素、重金属等有害物质残留，不对环境产生二次污染，属环境友好型肥料。

附图说明

图1为实施例1与对比例的养分累计释放率对比图。

具体实施方式

实施例中所用的风化煤由山西鑫达腐植酸厂生产，有机质含量≥50wt％，膨润土由潍坊华潍膨润土集团股份有限公司生产，粉状尿素(46-0-0)由山东鲁南化肥厂生产，磷酸一铵(11-44-0)由湖北湘云化工股份公司生产，磷酸氢二钾(工业纯)由山东鼎欣生物科技有限公司生产，碳酸氢铵、硼酸、硫酸钙、七水硫酸锌、钼酸铵(化学纯)由国药集团化学试剂有限公司生产。

实施例1：

组方(质量份)：尿素16份、磷酸一铵17份、腐植酸螯合缓释肥23份、风化煤38份、膨润土6份。

生产方法如下：

(1)腐植酸螯合缓释肥制备：将41.5质量份风化煤、50质量份磷酸氢二钾、5质量份碳酸氢铵、1质量份硼酸、2质量份硫酸钙和0.5质量份钼酸铵均粉碎至颗粒直径为0.1-0.3mm；将上述原料均匀混合，密闭反应48-72小时后晾晒至含水量20％以下，得腐植酸螯合缓释肥；

(2)苕子专用肥制备：将风化煤、膨润土、尿素、磷酸一铵和腐植酸螯合缓释肥粉碎至颗粒直径为0.1-0.3mm。按比例称取各原料组分，搅拌混合均匀，得混合料，送至圆盘造粒机内造粒，造粒后经50℃-60℃干燥至含水量≤12wt％，筛取直径为3.35mm-5mm的颗粒，即得苕子专用肥料。

该苕子专用肥料养分含量为N:P₂O₅:K₂O＝9:12:6；该配方适合南方低产田施用。本发明的肥料使用播种施肥一体机进行播种作业的同时一次性施入种子的下方，后覆土。施用量500kg/hm²，施肥深度为8-12cm。

实施例2：

配方(质量份)：尿素3份、磷酸一铵16份、腐植酸螯合缓释肥12份、风化煤63份、膨润土6份。

生产方法如下：

(1)腐植酸螯合缓释肥制备：将41.5质量份风化煤、50质量份磷酸氢二钾、5质量份碳酸氢铵、1质量份硼酸、2质量份硫酸钙、0.5质量份钼酸铵粉碎至颗粒直径为0.1-0.3mm；将上述原料均匀混合，密闭反应48-72小时后晾晒至含水量20％以下，得腐植酸螯合缓释肥；

(2)苕子专用肥制备：将风化煤、膨润土、尿素、磷酸一铵和腐植酸螯合缓释肥粉碎至颗粒直径为0.1-0.3mm；按比例称取各原料组分，搅拌混合均匀，得混合料，送至圆盘造粒机内造粒，造粒后经50℃-60℃干燥至含水量≤12wt％，筛取直径为3.35mm-5mm的颗粒，即得苕子专用肥料。

该苕子专用肥料养分含量为N:P₂O₅:K₂O＝3:9:3；该配方适合南方高产田施用。本发明的肥料使用播种施肥一体机进行播种作业的同时一次性施入种子的下方，后覆土。施用量500kg/hm²，施肥深度为8-12cm。

实施例3：

配方(质量份)：尿素11份、磷酸一铵11份、腐植酸螯合缓释肥23份、风化煤49份、膨润土6份。

生产方法如下：

(1)腐植酸螯合缓释肥制备：将42.5质量份风化煤、50质量份磷酸氢二钾、5质量份碳酸氢铵、0.5质量份硼酸、1质量份七水硫酸锌、1质量份钼酸铵粉碎至颗粒直径为0.1-0.3mm；将上述原料均匀混合，密闭反应48-72小时后晾晒至含水量20％以下，得腐植酸螯合缓释肥；

(2)苕子专用肥制备：将风化煤、膨润土、尿素、磷酸一铵和腐植酸螯合缓释肥粉碎至颗粒直径为0.1-0.3mm；按比例称取各原料组分，搅拌混合均匀，得混合料，送至圆盘造粒机内造粒，造粒后经50℃-60℃干燥至含水量≤12wt％，筛取直径为3.35mm-5mm的颗粒，即得苕子专用肥料。

该苕子专用肥料养分含量为N:P₂O₅:K₂O＝6:9:6；该配方适合北方低产田施用。本发明的肥料使用播种施肥一体机进行播种作业的同时一次性施入种子的下方，后覆土。施用量500kg/hm²，施肥深度为8-12cm。

实施例4：

配方(质量份)：尿素5份、磷酸一铵9份、腐植酸螯合缓释肥12份、风化煤68份、膨润土6份。

生产方法如下：

(1)腐植酸螯合缓释肥制备：将42.5质量份风化煤、50质量份磷酸氢二钾、5质量份碳酸氢铵、0.5质量份硼酸、1质量份七水硫酸锌、1质量份钼酸铵粉碎至颗粒直径为0.1-0.3mm；将上述原料均匀混合，密闭反应48-72小时后晾晒至含水量20％以下，得腐植酸螯合缓释肥；

(2)苕子专用肥制备：将风化煤、膨润土、尿素、磷酸一铵和腐植酸螯合缓释肥粉碎至颗粒直径为0.1-0.3mm；按比例称取各原料组分，搅拌混合均匀，得混合料，送至圆盘造粒机内造粒，造粒后经50℃-60℃干燥至含水量≤12wt％，筛取直径为3.35mm-5mm的颗粒，即得苕子专用肥料。

该苕子专用肥料养分含量为N:P₂O₅:K₂O＝3:6:3；该配方适合北方高产田施用。本发明的肥料使用播种施肥一体机进行播种作业的同时一次性施入种子的下方，后覆土。施用量500kg/hm²，施肥深度为8-12cm。

以下结合实验数据来说明本发明的效果。

一、水溶性腐植酸含量检测：

将本发明实施例1-4的苕子专用肥参照《NY/T 1971-2010水溶肥料腐植酸含量的测定》进行水溶性腐植酸含量检测，并以等质量的风化煤原料作为对照，其检测结果如表1所示。

表1.实施例1-4与风化煤原料的水溶性腐植酸含量对比

试验处理	水溶性腐植酸含量(％)
		风化煤原料	0.09
实施例1	3.50
		实施例2	1.72
实施例3	3.48
		实施例4	1.75

通过实施例1-4与风化煤原料的水溶性腐植酸含量对比(表1)可以看出，风化煤原料中水溶性腐植酸含量为0.09％，本发明专用肥中的水溶性腐植酸含量为1.72％-3.50％。

二、养分释放结果：

通过砂柱淋洗试验评价钾素的养分释放，具体方法为：淋洗管内分为三层：上下两层为40g细砂，中间一层为实施例1的专用肥料10g(实施例2-4专用肥的养分释放规律与实施例1相同)，以等氮磷钾养分含量的尿素、磷酸一铵和磷酸二氢钾为对比例。每天加水10ml淋洗，收集淋洗液，《GB/T 8572-2010复混肥料中总氮含量的测定蒸馏后滴定法》、《GB/T8573-2010复混肥料中有效磷含量的测定》、《GB/T 8574-2010复混肥料中钾含量的测定四苯硼酸钾重量法》等方法测定氮磷钾的释放量，养分累计释放率(％)＝淋洗液中养分累计含量/专用肥养分氮磷钾总含量。

本发明实施例1与对比例的养分累计释放率对比如图1所示。从图1可以看出：对比例在第4天养分全部释放完毕，接近100％，而此时实施例1的养分释放率仅为46％，实施例1在第8天达到养分最大释放率，接近80％，养分释放期可延长1倍，养分淋失率可降低20个百分点。

三、大田试验结果：

对比例：农民传统施肥方式，复合肥(15-15-15，山东史丹利化肥股份有限公司生产)375kg/hm²，其他管理措施相同，分别设置比例1(南方低产田)、比例2(南方高产田)、比例3(北方低产田)、比例4(北方高产田)

以上实施例1-4和对比例1-4的应用效果如下：

试验时间：2016年-2017年。

试验地点：山东省济南市、云南省昆明市

试验设置：山东省济南市安排实施例1、实施例2和对比例1、对比例2，种植毛叶苕子，品种为鲁苕1号(山东省农作物种质资源中心选育的饲用或绿肥品种)，分高产田和低产田两个试验区。云南省昆明市安排实施例3、实施例4和对比例3、对比例4，种植光叶苕子，品种为光叶紫花苕(云南地方品种)，分高产田和低产田两个试验区。

山东省济南市2016年9月31日播种，2017年5月5日刈割测产，分别随机选取有代表性的5个小区刈割，小区面积4m²(2m×2m)，留茬高度5cm，称量毛叶苕子鲜草产量，计算平均值。

云南省昆明市2016年10月12日播种，2017年4月30日刈割测产，分别随机选取有代表性的5个小区刈割，小区面积4m²(2m×2m)，留茬高度5cm，称量毛叶苕子鲜草产量，计算平均值。

试验结果如表2所示，与对比例1-4相比，实施例1-4的增产效果详见表2，低产田苕子鲜草产量可增幅28.27-30.75％，高产田苕子鲜草产量可增幅22.94-23.54％。

表2.与对比例1-4相比实施例1-4的增产效果

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种苕子专用肥，其特征是，以有机基质、无机基质、氮肥、磷肥、腐植酸螯合缓释肥为基本原料，经圆盘造粒制得；其中，氮肥、磷肥和腐植酸螯合缓释肥按照N:P₂O₅:K₂O＝3-9:6-12:3-6的质量比例组合；

所述的有机基质选自草炭土、褐煤或风化煤，其用量为苕子专用肥总量的38-68wt％；

所述的无机基质选自凹凸棒粉、膨润土或高岭土，其用量为苕子专用肥总量的4-8wt％；

所述的氮肥选自尿素、磷酸一铵或磷酸二铵；

所述的磷肥选自磷酸一铵或磷酸二铵。

2.如权利要求1所述的一种苕子专用肥，其特征是，所述腐植酸螯合缓释肥是由下述方法制备而成：将41.5-42.5质量份风化煤、50质量份磷酸氢二钾、5质量份碳酸氢铵、0.5-1质量份硼酸、0-2质量份硫酸钙、0-1质量份七水硫酸锌和0.5-1质量份钼酸铵，均粉碎至颗粒直径为0.1-0.3mm；将上述原料均匀混合，密闭反应48-72小时后晾晒至含水量20％以下。

3.如权利要求2所述的一种苕子专用肥，其特征是，所述适合南方高产田或南方低产田施用的腐植酸螯合缓释肥是由下述方法制备而成：将41.5质量份风化煤、50质量份磷酸氢二钾、5质量份碳酸氢铵、1质量份硼酸、2质量份硫酸钙和0.5质量份钼酸铵均粉碎至颗粒直径为0.1-0.3mm；将上述原料均匀混合，密闭反应48-72小时后晾晒至含水量20％以下。

4.如权利要求2所述的一种苕子专用肥，其特征是，所述适合北方高产田或北方低产田施用的腐植酸螯合缓释肥是由下述方法制备而成：将42.5质量份风化煤、50质量份磷酸氢二钾、5份碳酸氢铵、0.5质量份硼酸、1质量份七水硫酸锌和1质量份钼酸铵，均粉碎至颗粒直径为0.1-0.3mm；将上述原料均匀混合，密闭反应48-72小时后晾晒至含水量20％以下。

5.如权利要求3所述的一种苕子专用肥，其特征是，适合南方低产田施用的苕子专用肥料，其组分及其质量份为：尿素16份、磷酸一铵17份、腐植酸螯合缓释肥23份、风化煤38份、膨润土6份。

6.如权利要求3所述的一种苕子专用肥，其特征是，适合南方高产田施用的苕子专用肥料，其组分及其质量份为：尿素3份、磷酸一铵16份、腐植酸螯合缓释肥12份、风化煤63份、膨润土6份。

7.如权利要求4所述的一种苕子专用肥，其特征是，适合北方低产田施用的苕子专用肥料，其组分及其质量份为：尿素11份、磷酸一铵11份、腐植酸螯合缓释肥23份、风化煤49份、膨润土6份。

8.如权利要求4所述的一种苕子专用肥，其特征是，适合北方高产田施用的苕子专用肥料，其组分及其质量份为：尿素5份、磷酸一铵9份、缓腐植酸螯合缓释肥12份、风化煤68份、膨润土6份。

9.如权利要求1-8中任意一项所述的一种苕子专用肥的生产方法，其特征是，将有机基质、无机基质、氮肥、磷肥和腐植酸螯合缓释肥均粉碎至颗粒直径为0.1mm-0.3mm；按比例称取各原料组分，搅拌混合均匀，得混合料，送至圆盘造粒机内造粒，造粒后经50℃-60℃干燥至含水量≤12wt％，得到苕子专用肥料。

10.如权利要求9述的一种苕子专用肥的生产方法，其特征是，将干燥后含水量≤12wt％的苕子专用肥料进一步筛取直径为3.35mm-5mm的颗粒，作为苕子专用肥料的成品。