CN108440158A - 一种养分防损失型包裹缓释肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种养分防损失型包裹缓释肥料及其制备方法。按照重量百分比计算，尿素15‑25％，磷酸一铵15‑20％，硫酸铵8‑15％，脲甲醛5‑10％，聚磷酸盐5‑10％，过磷酸钙2‑7％，硫酸钾15‑20％，聚谷氨酸0.1‑1％，抑制剂0.1‑1％，包裹材料0.1‑1％，填充材料5‑12％。该肥料主要针对热带和亚热带高温多雨地区，由于降雨多、温度高，造成肥料施入土壤后通过径流、挥发和淋溶后大量损失。该技术通过高分子聚合物以及包裹具有胶结作用的材料，添加抑制剂和聚谷氨酸，延长在土壤中的存留时间，缓慢释放，提高肥料利用率，改善土壤理化性状，增强土壤的保肥功能，减少土壤氮素的流失和磷肥的固定，进而减少施肥后对地下水和大气的污染。

Description

一种养分防损失型包裹缓释肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种养分防损失型包裹缓释肥料及其制备方法。

背景技术

目前，世界发达国家化肥利用率平均为50％-60％，其中氮素为50％-70％，然而我国氮肥利用率仅30％-35％，磷肥10％-25％，低于发达国家15-20个百分点，损失率高达45％以上。磷肥施入土壤后80％以上被土壤固定，每年通过淋溶、挥发等途径损失的化学氮素价值约合350-600亿元人民币。在农村面源污染中，化肥污染占30-45％。我国每年约1300万吨氮素进入大气和水体。

我国南方热带亚热带地区，由于高温多雨、集中降雨等强对流天气，土壤中有机形态养分矿化速度快，加速了各种养分离子的挥发及淋溶流失，再加上农户为了追求经济效益，过量的施用普通化肥，利用率不高，需要多次追肥，且不增产，不仅浪费了资源，生产成本增加，而且造成了大气、水体污染和土壤板结等，形成了恶性循环。，进而需要提出一种解决我国南方高温多雨地区化肥施用后损失严重，利用率低下以及施肥环境污染等问题的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种养分防损失型包裹缓释肥料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种养分防损失型包裹缓释肥料，按照重量百分比计算，尿素15-25％，磷酸一铵15-20％，硫酸铵8-15％，脲甲醛5-10％，聚磷酸盐5-10％，过磷酸钙2-7％，硫酸钾15-20％，聚谷氨酸0.1-1％，抑制剂0.1-1％，包裹材料0.1-1％，填充材料5-12％。

所述聚磷酸盐按重量计算为：六偏磷酸钠30-65份和三聚磷酸钠35-70份。

所述抑制剂按重量计算为：N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)20-40份，氢醌(HQ)10-40份，2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)20-40份，双氰胺(DCD)10-40份和3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)20-40份。

所述包裹材料按重量计算为，聚乙烯醇20-50份，聚乙烯酸钠20-50份和氢氧化钙20-40份。

所述填充材料按重量计算为：膨润土20-60份和腐植酸为20-50份。

上述肥料其中尿素的含氮量不低于46％，磷酸一铵含氮量不低于11％，含磷量不低于44％，硫酸铵的含氮量不低于21％，脲甲醛的含氮量不低于33％，过磷酸钙含磷量不低于12％，硫酸钾的含钾量不低于50％。

一种所述的养分防损失型包裹缓释肥料的制备方法，按上述比例取原料及填充料分别粉碎，而后混匀原料备用；将包裹材料加入至沸水中熬制粘稠，即制备得到包裹材料备用；而后将包裹材料经造粒机喷淋至混匀原料进行造粒得到颗粒物料；

将所述颗粒物料经110℃-150℃的条件下干燥20min-30min，得到干燥的粒料；将获得的干燥的粒料于0℃-20℃条件下，冷却20min；将冷却后筛分，得到直径为2.00mm-4.00mm的粒料。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，

本发明肥料是采用高分子聚合物以及包裹具有胶结作用的材料，添加抑制剂和聚谷氨酸，延长肥料养分在土壤中的存留时间，缓慢释放，提高肥料利用率，改善土壤理化性状，增强土壤的保肥功能，减少土壤氮素的流失和磷肥的固定，进而减少施肥后对地下水和大气的污染。采用本发明通过高分子聚合物以及包裹具有胶结作用的材料，延长在土壤中的存留时间，缓慢释放，使肥效期延长到120天以上，氮肥利用率提高26.9％，减少2-3次追肥，劳动成本减少100-150元/亩，增产13.53-15.19％，产值增加698元/亩，提高了作物品质，改善土壤理化性状，增强土壤的保肥功能，减少土壤硝酸盐淋失20.11-43.96％，减少N₂O排放35.72-48.33％，降低了环境风险，增加经济、社会和环境效益至关重要。

附图说明

图1为本发明实施例提的不同培养时间土壤铵态氮变化图。

图2为本发明实施例提的不同培养时间土壤硝态氮变化图。

图3为本发明实施例提的不同培养时间土壤N₂O变化图。

具体实施方式

以下具体实施例用于进一步详细说明本发明，但本发明绝非限于这些例子，业内人士熟知的方法，都包含在本发明的范围内。

本发明肥料主要针对热带和亚热带高温多雨地区，由于降雨多、温度高，造成肥料施入土壤后通过径流、挥发和淋溶后大量损失。该技术通过高分子聚合物以及包裹具有胶结作用的材料，添加抑制剂和聚谷氨酸，延长在土壤中的存留时间，缓慢释放，提高肥料利用率，改善土壤理化性状，增强土壤的保肥功能，减少土壤氮素的流失和磷肥的固定，进而减少施肥后对地下水和大气的污染。因此，该技术对解决我国南方高温多雨地区化肥施用后损失严重，利用率低下、需要多次追肥、农民效益低下等问题提供了保证。

实施例1：

一种养分防损失型包裹缓释肥料，按照重量百分比计算，包括以下组分：尿素21％，磷酸一铵20％，硫酸铵10％，脲甲醛8％，聚磷酸盐7％(聚磷酸盐按重量百分比计算，六偏磷酸钠占65份，三聚磷酸钠占35份)，过磷酸钙5％，硫酸钾18％，聚谷氨酸0.6％，抑制剂0.9％(抑制剂按重量百分比计算，N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)25份，氢醌(HQ)25份，2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)20份，双氰胺(DCD)10份，3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)20份)，包裹材料0.1％(包裹材料按重量百分比计算，聚乙烯醇40份，聚乙烯酸钠40份，氢氧化钙20份)，填充材料9.4％(填充材料按重量百分比计算，膨润土50份，腐植酸为50份)。

一种养分防损失型包裹缓释肥料的制备办法，按上述重量百分比取各组分，将各原料及填充料的重量百分比称取原料，并粉碎，分别过2mm筛后，加入混料机混匀备用。

包裹材料的制备：将聚乙烯醇40份，聚乙烯酸钠40份，氢氧化钙20份混匀，加入70-80kg沸水中熬制粘稠，即制备得到包裹材料备用。

将混合好的粉末状原料和填充料送入造粒机，并将包裹材料喷入造粒机，以喷淋状与所述混均粉料接触，由所述造粒机造粒，得到颗粒物料。而后将所述颗粒物料输送至干燥机中，在温度为150℃的条件下干燥20min，得到干燥的粒料；将获得的干燥的粒料输送至冷却机中，在温度为20℃条件下，冷却20min；将冷却后的粒料输送至筛分机中进行筛分，得到直径为2.00mm-4.00mm的粒料。

实施例2：

一种养分防损失型包裹缓释肥料，按照重量百分比计算，包括以下组分：尿素20％，磷酸一铵18％，硫酸铵15％，脲甲醛7％，聚磷酸盐8％(聚磷酸盐按重量百分比计算，六偏磷酸钠占65份，三聚磷酸钠占35份)，过磷酸钙6％，硫酸钾15％，聚谷氨酸0.7％，抑制剂0.8％(抑制剂按重量百分比计算，N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)30份，氢醌(HQ)15份，2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)10份，双氰胺(DCD)25份，3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)20份)，包裹材料0.3％(包裹材料按重量百分比计算，聚乙烯醇35份，聚乙烯酸钠35份，氢氧化钙30份)，填充材料9.2％(填充材料按重量百分比计算，膨润土60份，腐植酸为40份)。

一种养分防损失型包裹缓释肥料的制备办法，按上述重量百分比取各组分，将各原料及填充料的重量百分比称取原料，并粉碎，分别过2mm筛后，加入混料机混匀备用。

包裹材料的制备：将聚乙烯醇35份，聚乙烯酸钠35份，氢氧化钙30份混匀，加入70-80kg沸水中熬制粘稠，即制备得到包裹材料备用。

将混合好的粉末状原料和填充料送入造粒机，并将包裹材料喷入造粒机，以喷淋状与所述混均粉料接触，由所述造粒机造粒，得到颗粒物料。而后将所述颗粒物料输送至干燥机中，在温度为150℃的条件下干燥20min，得到干燥的粒料；将获得的干燥的粒料输送至冷却机中，在温度为20℃条件下，冷却20min；将冷却后的粒料输送至筛分机中进行筛分，得到直径为2.00mm-4.00mm的粒料。

应用例1

通过室内土壤培养模拟试验，土壤采自海南省屯昌县屯城镇水口村，类型为砖红壤，pH值为5.16，土壤含水量保持在18-20％。采用上述实施例获得肥料，以及对照肥料，两种施肥比例为N:P₂O₅:K₂O＝2:1:1，总养分量保持一致。其中对照采用尿素、二铵和硫酸钾配施。由图1、2、3可见，与对照相比，随着培养时间变化，土壤铵态氮和N₂O排放最高峰推迟10天左右，土壤硝态氮最高峰推迟了5天左右，有利于延长肥效期。其中土壤铵态氮的高峰期从第10天延长到第20天，土壤硝态氮高峰期从第25天延长到第30天，减少硝酸盐淋失20.11-43.96％，N₂O高峰期从第10天延长到第20天，减少排放35.72％-48.33％。

应用例2：

在海南省乐东县大安镇礼乐村品种为“苏玉糯”的鲜食糯玉米上应用上述实施例制备获得肥料(参见表1和2)，施肥量和方式如下：

农民常规施肥处理共3次施肥，其中基肥每亩地一次性施用商品有机肥1000kg；拔节期施用尿素10kg，复合肥20kg；穗肥施用尿素15kg，复合肥20kg。

本试验处理共1次施肥，每亩地共施用商品有机肥1000kg和上述实施例制备获得养分防损失型包裹缓释肥50kg一次性施入。

比农民常规施肥相比，施用养分防损失型包裹缓释肥后氮养分利用率由27.5％提高到34.9％，提高了26.9％，减少了2次追肥，降低了劳动生产成本100元/亩(按工价100元/个，用工量0.5个/亩/次计算)。

由表1、2可见，与农民常规施肥相比，玉米株高增加了1.8cm，穗长增加1.7cm，秃尖减少2.3cm，百粒重增加2.2g，产量增加121.97kg/亩(13.53％)。同时改善了玉米的品质，单苞鲜重增加73g(26.45％)，蛋白质含量提高1.68个百分点，淀粉含量提高4.6个百分点，可溶性糖提高0.64个百分点。

表1不同施肥处理对玉米产量及经济效益的影响

表2不同施肥处理对玉米品质的影响

应用例3：

在澄迈县大丰镇大丰村品种为“黄灯笼”的辣椒上应用上述实施例获得肥料(参见表3)，施肥量和方式如下：

农民常规施肥处理每亩地共施用商品有机肥1000kg，复合肥80kg，钙镁磷肥20kg，尿素10kg，硫酸钾10kg，分为基肥、缓苗肥和促果肥，共施6次肥。其中基肥为商品有机肥1000kg，复合肥40kg，钙镁磷肥(12％)20kg；缓苗肥为复合肥8kg、尿素2kg、硫酸钾2kg；促果肥为挂果期每采收1次就施1次采果肥，共4次，每次分别追施复合肥8kg、尿素2kg、硫酸钾2kg。

本试验处理每亩地共施用商品有机肥1000kg和上述实施例获得养分防损失型包裹缓释肥100kg，尿素2kg，分为基肥、缓苗肥和促果肥，共3次。基肥为每亩施入商品有机肥1000kg，养分防损失型包裹缓释肥60kg；缓苗肥为每亩施入尿素2kg；促果肥为第一次采果前每亩施入养分防损失型包裹缓释肥40kg。

比农民常规施肥相比，施用养分防损失型包裹缓释肥后可减少3次追肥，降低了劳动生产成本150元(按工价100元/个，每次追肥0.5个工/亩计算)。

由表3可见，辣椒单株结果数增加1.4个，亩增产15.19％，产值增加698元/亩。同时改善了猕猴桃品相和品质，单果重增加5.3％，VC含量提高16.4mg/100g，提高15.94％。表明施用本发明养分防损失型包裹缓释肥利于辣椒增加产量，可以改善辣椒的品质。

表3不同施肥处理对辣椒产量及经济效益的影响

注：辣椒按2元/kg计算。

Claims (6)

1.一种养分防损失型包裹缓释肥料，其特征在于：按照重量百分比计算，尿素15-25％，磷酸一铵15-20％，硫酸铵8-15％，脲甲醛5-10％，聚磷酸盐5-10％，过磷酸钙2-7％，硫酸钾15-20％，聚谷氨酸0.1-1％，抑制剂0.1-1％，包裹材料0.1-1％，填充材料5-12％。

2.按权利要求1所述的养分防损失型包裹缓释肥料，其特征在于：所述聚磷酸盐按重量计算为：六偏磷酸钠30-65份和三聚磷酸钠35-70份。

3.按权利要求1所述的养分防损失型包裹缓释肥料，其特征在于：所述抑制剂按重量计算为：N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)20-40份，氢醌(HQ)10-40份，2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)20-40份，双氰胺(DCD)10-40份和3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)20-40份。

4.按权利要求1所述的养分防损失型包裹缓释肥料，其特征在于：所述包裹材料按重量计算为，聚乙烯醇20-50份，聚乙烯酸钠20-50份和氢氧化钙20-40份。

5.按权利要求1所述的养分防损失型包裹缓释肥料，其特征在于：所述填充材料按重量计算为：膨润土20-60份和腐植酸为20-50份。

6.一种权利要求1所述的养分防损失型包裹缓释肥料的制备方法，其特征在于：

按上述比例取原料及填充料分别粉碎，而后混匀原料备用；将包裹材料加入至沸水中熬制粘稠，即制备得到包裹材料备用；而后将包裹材料经造粒机喷淋至混匀原料进行造粒得到颗粒物料；

将所述颗粒物料经110℃-150℃的条件下干燥20min-30min，得到干燥的粒料；将获得的干燥的粒料于0℃-20℃条件下，冷却20min；将冷却后筛分，得到直径为2.00mm-4.00mm的粒料。