CN108689762A - 一种缓释型有机颗粒肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓释型有机颗粒肥料及其制备方法，原料如下：秸秆、蚯蚓粪、厩肥、蛭石、草木灰、微量元素溶液、高岭土、蒙脱土、缓释添加剂，制备方法：1）秸秆、蚯蚓粪、厩肥、蛭石、草木灰，混合后进行发酵；2）发酵结束后，将完全腐熟的粉末和颗粒筛分出来，倒入容器中，加入微量元素溶液，进行高压静电处理；3）高岭土、蒙脱土混合粉碎后与处理过的粉末和颗粒混合后在真空容器中进行振荡旋转，将缓释添加剂使用高压喷射泵喷射进容器中；4）将3）中的物料放入造粒机中，经干燥后即可制成肥料。本发明制备的有机肥料，制备工艺简单，易操作，施肥后可以有效的与土壤粘附结合在一起，减少雨水冲刷造成的肥料流失，提供肥料的利用率。

Description

一种缓释型有机颗粒肥料及其制备方法

技术领域

本发明属于农业种植技术领域，具体涉及一种缓释型有机颗粒肥料及其制备方法。

背景技术

缓释肥料又称缓效肥料或控释肥料，其肥料中含有养分的化合物在土壤中释放速度缓慢或者养分释放速度可以得到一定程度的控制以供作物持续吸收利用。使用缓释肥料可以减少肥料养分特别是氮素在土壤中的损失，减少施肥作业次数，节省劳力和费用，同时还可以避免发生由于过量施肥而引起的对种子或幼苗的伤害。

缓释肥料可以使其中有效养分慢慢释放，保持肥效较长的氮肥，缓释氮肥的最重要特性是可以控制其释放速度，在施入土壤以后逐渐分解，逐渐为作物吸收利用，使肥料中养分能满足作物整个生长期中各个生长阶段的不同需要，一次施用后，肥效可维持数月至一年以上。但是在实际情况中，缓释肥料在施肥后，伴随着雨水的冲刷，会造成肥料随着雨水而流失，造成肥料的浪费，使得在多雨季节，肥效并不能维持数月之久。因此，如何减少雨水造成的肥料流失是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种缓释型有机颗粒肥料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种缓释型有机颗粒肥料，按重量份组分如下：秸秆30-50份、蚯蚓粪10-20份、厩肥5-15份、蛭石5-15份、草木灰10-20份、高岭土5-8份、蒙脱土4-7份、微量元素溶液5-8份、缓释添加剂15-30份。

优选地，一种缓释型有机颗粒肥料，其中所述秸秆是由玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆按照1:1.5:2的重量配比混合制备而成的。

优选地，一种缓释型有机颗粒肥料，其中所述厩肥是由牛粪、羊粪、猪粪、马粪按照1:1:2:2的重量配比混合制备而成的。

优选地，一种缓释型有机颗粒肥料，其中所述微量元素溶液是由磷酸钾、硫酸镁、硫酸锰、磷酸钠、硼酸按照1:1:1:1.5:1.5的重量配比混合制备而成的。

优选地，一种缓释型有机颗粒肥料，其中所述缓释添加剂的制备方法如下：

1）取丙烯酸乙酯5-10份，甲基丙烯酸甲酯7-13份，混合后加入氧化锌2-3份，进行高温加热，加热温度150-180℃，加热时间1-2h，待反应结束后取产物备用；

2）取黄原胶7-12份，加入清水20-30份，搅拌溶解后依次加入羧甲基纤维素5-10份、海藻酸钠10-20份，混合后放入搅拌器中进行搅拌，转速为500-800r/min，搅拌时间10-30min，待搅拌结束后进行加热，加热温度为50-80℃，加热时间30-50min，待加热结束后冷却至室温，备用；

3）将1）中的产物加入2）中，混合搅拌后再加入聚乙二醇5-10份，放入搅拌器中进行搅拌，转速为300-600r/min，搅拌时间20-50min，待搅拌结束后即可制得一种缓释添加剂。

优选地，一种缓释型有机颗粒肥料的制备方法，具体步骤如下：

1）取秸秆30-50份，粉碎成2-3cm的小节，再取蚯蚓粪10-20份、厩肥5-15份、蛭石5-15份、草木灰10-20份，将物料混合后倒入发酵罐中，密封后在6000-8000Gs磁场环境下进行发酵，发酵罐温度为15-23℃，发酵时间2-3d，然后将温度升至25-30℃，继续发酵3-5d；

2）待发酵结束后，将完全腐熟的粉末和颗粒筛分出来，倒入容器中，加入微量元素溶液5-8份，在容器中插入两块竖直平行的金属电极板，将金属电极板的电压设置为5.0-7.0kv，高压静电处理20-30min；

3）取高岭土5-8份、蒙脱土4-7份，混合粉碎后过50目筛，然后与处理过的粉末和颗粒混合后放入真空容器中进行振荡旋转，功率为300-500r/min，振荡时间25-40min，在振荡过程中取缓释添加剂15-30份，使用高压喷射泵喷射进容器中，喷射泵压力设置为6-10Mpa；

4）将3）中的物料放入造粒机中制成粒径2-3mm的颗粒，然后置于微波发生器中进行干燥，功率为8-10KW，干燥时间25-35min，待干燥结束后即可制成成品颗粒肥料。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明制备的缓释型有机颗粒饲料，其中的缓释添加剂可以在颗粒肥料的表面形成一层缓释薄膜，该缓释薄膜在遇水后，薄膜的溶胀率和积分溶出率均增大，而微分溶出率先增大后减小，随着薄膜与水分接触时间的增加，使得薄膜厚度不断增加，导致起始溶出率逐渐降低，从而达到减缓肥料中养分的溶出速度，起到缓释的作用，可以有效的减少施肥次数，降低种植成本，提高经济效益；其次，缓释添加剂中含有的羧甲基纤维素具有良好的增稠、黏结效果，可以有效的提高肥料与土壤之间的粘附效果，同时含有的聚乙二醇是一种长链结构的高分子聚合物，当其含量过高时，其高分子长链间会相互缠绕，增大体系粘度，提高肥料与土壤之间的粘附效率，可以减少肥料因雨水冲刷而造成的损失，提高肥料的利用率；再次，将有机原料在磁场环境下进行二次发酵，然后在进行高压静电处理，可以使得原来缔合链状的大分子，断裂成单个小分子，有利于农作物的吸收和利用。

具体实施方式

下面结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种缓释型有机颗粒肥料，按重量份组分如下：秸秆30份、蚯蚓粪10份、厩肥5份、蛭石5份、草木灰10份、高岭土5份、蒙脱土4份、微量元素溶液5份、缓释添加剂15份。

作为优选，其中所述秸秆是由玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆按照1:1.5:2的重量配比混合制备而成的。

作为优选，其中所述厩肥是由牛粪、羊粪、猪粪、马粪按照1:1:2:2的重量配比混合制备而成的。

作为优选，其中所述微量元素溶液是由磷酸钾、硫酸镁、硫酸锰、磷酸钠、硼酸按照1:1:1:1.5:1.5的重量配比混合制备而成的。

作为优选，其中所述缓释添加剂的制备方法如下：

1）取丙烯酸乙酯5份，甲基丙烯酸甲酯7份，混合后加入氧化锌2份，进行高温加热，加热温度150℃，加热时间1h，待反应结束后取产物备用；

2）取黄原胶7份，加入清水20份，搅拌溶解后依次加入羧甲基纤维素5份、海藻酸钠10份，混合后放入搅拌器中进行搅拌，转速为500-r/min，搅拌时间10min，待搅拌结束后进行加热，加热温度为50℃，加热时间30min，待加热结束后冷却至室温，备用；

3）将1）中的产物加入2）中，混合搅拌后再加入聚乙二醇5份，放入搅拌器中进行搅拌，转速为300r/min，搅拌时间20min，待搅拌结束后即可制得一种缓释添加剂。

一种缓释型有机颗粒肥料的制备方法，具体步骤如下：

1）取秸秆30份，粉碎成2cm的小节，再取蚯蚓粪10份、厩肥5份、蛭石5份、草木灰10份，将物料混合后倒入发酵罐中，密封后在6000Gs磁场环境下进行发酵，发酵罐温度为15℃，发酵时间2d，然后将温度升至25℃，继续发酵3d；

2）待发酵结束后，将完全腐熟的粉末和颗粒筛分出来，倒入容器中，加入微量元素溶液5份，在容器中插入两块竖直平行的金属电极板，将金属电极板的电压设置为5.0kv，高压静电处理20min；

3）取高岭土5份、蒙脱土4份，混合粉碎后过50目筛，然后与处理过的粉末和颗粒混合后放入真空容器中进行振荡旋转，功率为300r/min，振荡时间25min，在振荡过程中取缓释添加剂15份，使用高压喷射泵喷射进容器中，喷射泵压力设置为6Mpa；

4）将3）中的物料放入造粒机中制成粒径2mm的颗粒，然后置于微波发生器中进行干燥，功率为8KW，干燥时间25min，待干燥结束后即可制成成品颗粒肥料。

实施例2

一种缓释型有机颗粒肥料，按重量份组分如下：秸秆40份、蚯蚓粪15份、厩肥10份、蛭石10份、草木灰15份、高岭土6份、蒙脱土5份、微量元素溶液7份、缓释添加剂20份。

作为优选，其中所述秸秆是由玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆按照1:1.5:2的重量配比混合制备而成的。

作为优选，其中所述厩肥是由牛粪、羊粪、猪粪、马粪按照1:1:2:2的重量配比混合制备而成的。

作为优选，其中所述微量元素溶液是由磷酸钾、硫酸镁、硫酸锰、磷酸钠、硼酸按照1:1:1:1.5:1.5的重量配比混合制备而成的。

作为优选，其中所述缓释添加剂的制备方法如下：

1）取丙烯酸乙酯7份，甲基丙烯酸甲酯10份，混合后加入氧化锌2份，进行高温加热，加热温度160℃，加热时间1.5h，待反应结束后取产物备用；

2）取黄原胶10份，加入清水25份，搅拌溶解后依次加入羧甲基纤维素7份、海藻酸钠15份，混合后放入搅拌器中进行搅拌，转速为600r/min，搅拌时间20min，待搅拌结束后进行加热，加热温度为60℃，加热时间40min，待加热结束后冷却至室温，备用；

3）将1）中的产物加入2）中，混合搅拌后再加入聚乙二醇7份，放入搅拌器中进行搅拌，转速为500r/min，搅拌时间30min，待搅拌结束后即可制得一种缓释添加剂。

一种缓释型有机颗粒肥料的制备方法，具体步骤如下：

1）取秸秆40份，粉碎成2cm的小节，再取蚯蚓粪15份、厩肥10份、蛭石10份、草木灰15份，将物料混合后倒入发酵罐中，密封后在7000Gs磁场环境下进行发酵，发酵罐温度为20℃，发酵时间2d，然后将温度升至27℃，继续发酵4d；

2）待发酵结束后，将完全腐熟的粉末和颗粒筛分出来，倒入容器中，加入微量元素溶液7份，在容器中插入两块竖直平行的金属电极板，将金属电极板的电压设置为6.0kv，高压静电处理25min；

3）取高岭土6份、蒙脱土5份，混合粉碎后过50目筛，然后与处理过的粉末和颗粒混合后放入真空容器中进行振荡旋转，功率为400r/min，振荡时间30min，在振荡过程中取缓释添加剂20份，使用高压喷射泵喷射进容器中，喷射泵压力设置为8Mpa；

4）将3）中的物料放入造粒机中制成粒径2mm的颗粒，然后置于微波发生器中进行干燥，功率为9KW，干燥时间30min，待干燥结束后即可制成成品颗粒肥料。

实施例3

一种缓释型有机颗粒肥料，按重量份组分如下：秸秆50份、蚯蚓粪20份、厩肥15份、蛭石15份、草木灰20份、高岭土8份、蒙脱土7份、微量元素溶液8份、缓释添加剂30份。

作为优选，其中所述秸秆是由玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆按照1:1.5:2的重量配比混合制备而成的。

作为优选，其中所述厩肥是由牛粪、羊粪、猪粪、马粪按照1:1:2:2的重量配比混合制备而成的。

作为优选，其中所述微量元素溶液是由磷酸钾、硫酸镁、硫酸锰、磷酸钠、硼酸按照1:1:1:1.5:1.5的重量配比混合制备而成的。

作为优选，其中所述缓释添加剂的制备方法如下：

1）取丙烯酸乙酯10份，甲基丙烯酸甲酯13份，混合后加入氧化锌3份，进行高温加热，加热温度180℃，加热时间2h，待反应结束后取产物备用；

2）取黄原胶12份，加入清水30份，搅拌溶解后依次加入羧甲基纤维素10份、海藻酸钠20份，混合后放入搅拌器中进行搅拌，转速为800r/min，搅拌时间30min，待搅拌结束后进行加热，加热温度为80℃，加热时间50min，待加热结束后冷却至室温，备用；

3）将1）中的产物加入2）中，混合搅拌后再加入聚乙二醇10份，放入搅拌器中进行搅拌，转速为600r/min，搅拌时间50min，待搅拌结束后即可制得一种缓释添加剂。

一种缓释型有机颗粒肥料的制备方法，具体步骤如下：

1）取秸秆50份，粉碎成3cm的小节，再取蚯蚓粪20份、厩肥15份、蛭石15份、草木灰20份，将物料混合后倒入发酵罐中，密封后在8000Gs磁场环境下进行发酵，发酵罐温度为23℃，发酵时间3d，然后将温度升至30℃，继续发酵5d；

2）待发酵结束后，将完全腐熟的粉末和颗粒筛分出来，倒入容器中，加入微量元素溶液8份，在容器中插入两块竖直平行的金属电极板，将金属电极板的电压设置为7.0kv，高压静电处理30min；

3）取高岭土8份、蒙脱土7份，混合粉碎后过50目筛，然后与处理过的粉末和颗粒混合后放入真空容器中进行振荡旋转，功率为500r/min，振荡时间40min，在振荡过程中取缓释添加剂30份，使用高压喷射泵喷射进容器中，喷射泵压力设置为10Mpa；

4）将3）中的物料放入造粒机中制成粒径3mm的颗粒，然后置于微波发生器中进行干燥，功率为10KW，干燥时间35min，待干燥结束后即可制成成品颗粒肥料。

对比例1：制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于不含有缓释添加剂。

对比例2：制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于缓释添加剂中不含有羧甲基纤维素。

对比例3：制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于缓释添加剂中不含有聚乙二醇。

实验例：肥料在土壤中流失率的研究。

实验过程和结果

选取4亩低肥力的土地，分别将使用实施例1和对比例1-3提供的肥料均匀洒在土地上，每亩地施肥30kg，每天早、中、晚各洒水一次，每次洒水量为3m³/亩，每隔一周检测土壤中肥料含量情况，记录如表一所示：

表一

从表一可以看出，实施例1的土壤中肥料的流失率明显低于对比例1-3，其中对比例1的肥料流失率最高，由此可见，本发明制备的缓释型有机颗粒肥料，在施肥后可以很好的与土壤粘附结合在一起，减少雨水冲刷造成的肥料流失，提供肥料的利用率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种缓释型有机颗粒肥料，其特征在于，按重量份组分如下：秸秆30-50份、蚯蚓粪10-20份、厩肥5-15份、蛭石5-15份、草木灰10-20份、微量元素溶液5-8份、高岭土5-8份、蒙脱土4-7份、缓释添加剂15-30份。

2.如权利要求1所述的一种缓释型有机颗粒肥料，其特征在于，秸秆是由玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆按照1:1.5:2的重量配比混合制备而成的。

3.如权利要求1所述的一种缓释型有机颗粒肥料，其特征在于，厩肥是由牛粪、羊粪、猪粪、马粪按照1:1:2:2的重量配比混合制备而成的。

4.如权利要求1所述的一种缓释型有机颗粒肥料，其特征在于，微量元素溶液是由磷酸钾、硫酸镁、硫酸锰、磷酸钠、硼酸按照1:1:1:1.5:1.5的重量配比混合制备而成的。

5.如权利要求1所述的一种缓释型有机颗粒肥料，其特征在于，缓释添加剂的制备方法如下：

1）取丙烯酸乙酯5-10份，甲基丙烯酸甲酯7-13份，混合后加入氧化锌2-3份，进行高温加热，加热温度150-180℃，加热时间1-2h，待反应结束后取产物备用；

2）取黄原胶7-12份，加入清水20-30份，搅拌溶解后依次加入羧甲基纤维素5-10份、海藻酸钠10-20份，混合后放入搅拌器中进行搅拌，转速为500-800r/min，搅拌时间10-30min，待搅拌结束后进行加热，加热温度为50-80℃，加热时间30-50min，待加热结束后冷却至室温，备用；

3）将1）中的产物加入2）中，混合搅拌后再加入聚乙二醇5-10份，放入搅拌器中进行搅拌，转速为300-600r/min，搅拌时间20-50min，待搅拌结束后即可制得一种缓释添加剂。

6.一种如权利要求1所述的缓释型有机颗粒肥料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）取秸秆30-50份，粉碎成2-3cm的小节，再取蚯蚓粪10-20份、厩肥5-15份、蛭石5-15份、草木灰10-20份，将物料混合后倒入发酵罐中，密封后在6000-8000Gs磁场环境下进行发酵，发酵罐温度为15-23℃，发酵时间2-3d，然后将温度升至25-30℃，继续发酵3-5d；

2）待发酵结束后，将完全腐熟的粉末和颗粒筛分出来，倒入容器中，加入微量元素溶液5-8份，在容器中插入两块竖直平行的金属电极板，将金属电极板的电压设置为5.0-7.0kv，高压静电处理20-30min；

3）取高岭土5-8份、蒙脱土4-7份，混合粉碎后过50目筛，然后与处理过的粉末和颗粒混合后放入真空容器中进行振荡旋转，功率为300-500r/min，振荡时间25-40min，在振荡过程中取缓释添加剂15-30份，使用高压喷射泵喷射进容器中，喷射泵压力设置为6-10Mpa；

4）将3）中的物料放入造粒机中制成粒径2-3mm的颗粒，然后置于微波发生器中进行干燥，功率为8-10KW，干燥时间25-35min，待干燥结束后即可制成成品颗粒肥料。