CN108821895A - 一种缓释复合肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种缓释复合肥料,包括沸石粉1~4份、稻壳2~10份、活性炭粉2~8份、复合肥料30~50份、包膜材料10~20份、抑菌剂1~3份、粘结剂1~4份、乳化剂1~6份、保水剂2~5份;复合肥料为尿素8~12份、硝酸铵6~10份、硝酸钙3~6份、磷酸钙2~5份、磷酸二氢钾6~10份、磷酸氢二钾5~7份的组合;抑菌剂是飞扬草粉、山苍子粉中的一种;沸石粉:稻壳:活性炭粉的质量比为3:7:4。本发明的缓释复合肥料,营养比例可调,缓释增产效果显著,兼具抗菌、保水功能,能够解决现有技术中的复合肥料缓释效果不理想,功能单一的技术问题,并且,本发明的生产工艺简单,具有较好的示范推广作用。
Description
技术领域
本发明涉及复合肥料领域,特别地,涉及一种缓释复合肥料。
背景技术
当前化肥行业发展的首要任务之一是提高肥料利用率,尤其是氮肥的利用率。提高化 肥利用率有多种途径,从农业角度来讲,通过多次施肥等农艺措施,也能将化肥的利用率 提高,但随着现代经济及农业的发展,这种措施越来越不适应发展的需要。因此,提高化 肥利用率主要是依靠改善化肥本身的特性来实现。
缓控释肥料技术是提高氮肥利用率的主要措施之一,也是当今化肥发展的主要方向, 缓释肥料的研究开发起步于上世纪40年代,上世纪60年代起,逐步实现工业化并应用于 非农业市场(如花卉、园艺、运动及景观草坪等),其主要原因是其较高成本,难于应用于大田作物的生产。我国缓控释肥料的研究起步于上世纪70年代,上世纪末至今,缓控释 肥料在我国得到了很快的发展,并开始应用于农业生产,只是在农业肥料中所占比例还很低,缓控制释放肥料有多种工艺路线,主要类型可分为化学合成和物理加工两种技术路线,化学合成是以脲甲醛为代表的微溶性含氮化合物;物理加工工艺主要包括聚合物包膜尿素、硫包衣尿素、无机包裹型复合肥料等产品类型。这些技术在工艺上都是成熟技术,并 均有规模化工工业装置在运行。我国近年来陆续制订了不同类型的缓释肥料的国家或行业标准。
然而现有的缓释复合肥料还存在一定的缺点,主要表现在养分比例相对固定,很难满 足各类土壤和各类作物的不同需求;缓释效果不尽如人意,同时,现有的缓释复合肥料不 具有抗菌、保水功能,功能单一,从而降低了肥效,影响作物生长。
发明内容
本发明目的在于提供一种缓释复合肥料,营养比例合理可调,缓释增产效果显著,兼 具抗菌、保水功能,能够解决现有技术中的复合肥料缓释效果不理想,功能单一的技术问 题。
一种缓释复合肥料,包括以下组分按重量份计为:沸石粉1~4份、稻壳2~10份、活性炭粉2~8份、复合肥料30~50份、包膜材料10~20份、抑菌剂1~3份、粘结剂1~4 份、乳化剂1~6份、保水剂2~5份;所述复合肥料为尿素8~12份、硝酸铵6~10份、 硝酸钙3~6份、磷酸钙2~5份、磷酸二氢钾6~10份、磷酸氢二钾5~7份的组合; 所述抑菌剂是飞扬草粉、山苍子粉中的一种;所述沸石粉:稻壳:活性炭粉的质量比 为3:7:4,沸石粉、稻壳、活性炭粉等物质含有大量的微孔,在进行包膜时,包膜乳液会进 入微孔,能够有效提高包膜效果,增强包膜性能。
进一步地,所述复合肥料为尿素8~12份、硝酸铵6~10份、硝酸钙3~6份、磷酸 钙2~5份、磷酸二氢钾6~10份、磷酸氢二钾5~7份的组合,根据植物需求,选择 合理比例搭配,营养成分丰富,可完全满足作物的生长需求。
进一步地,所述包膜材料为羧甲基纤维素钠和海藻酸钠、丙烯基硫脲、水性聚氨基甲 酸酯和海藻丙二醇、聚乙烯醇、茶乙酸钠盐中的任意一种或组合,水性聚氨基甲酸酯能够避免使用有机溶剂,无污染,海藻丙二醇可降解多糖,微溶于水,与水性聚氨基甲酸酯 复配形成网状微孔膜,有利于对复合肥料的缓释控制。
进一步地,所述抑菌剂是飞扬草粉、山苍子粉中的一种,飞扬草具有天然的抗菌能力,山苍子具有抑制致病真菌、细菌的功效、能抵御土壤中的致病菌,有效降 低植物的病虫害率。
进一步地,所述粘结剂是葡萄糖和高岭土,葡萄糖和高岭土混合能够达到很好的粘结 效果,对复合肥料颗粒具有很好的粘结作用,同时,与包膜材料共同实现了双层包覆,进 一步促进了缓释效果。
进一步地,所述乳化剂是改性月桂醇基硫酸钠。
进一步地,所述保水剂是聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵中的一 种,聚丙烯酰胺有大量酰胺和羧基亲水基团,利用树脂内部离子和基团与水溶液成分的浓 度差产生的渗透压及高分子电解质与水的亲和力,可大量吸水直至浓度差消失为止,具有 较强的吸水能力,从而达到较好的保水效果,增加抗旱能力。
进一步地,所述的缓释复合肥料的制备方法,包括:
(1)制备复合肥料颗粒:按上述配方取沸石粉、稻壳、活性炭粉、复合肥料、粘结 剂混合均匀,去水干燥,送入造粒机中造粒得颗粒肥料;
(2)制备包膜乳液:按上述配方取包膜材料、乳化剂,加入去离子水搅拌,直至溶液乳化形成均一的乳液,然后取抑菌剂、保水剂加入到上述乳液中,继续搅拌充分形成均一的包膜缓释乳液备用;
(3)肥料颗粒包膜:将复合肥料颗柆肥料送入包膜机中喷涂包膜乳液,直至包膜乳液全部喷涂完,然后干澡、冷却,包装得成品。
进一步地,所述沸石粉、木炭粉粒径为100~200目,颗粒肥料的粒径为1.2~1.5mm。
进一步地,所述步骤(2)加入抑菌剂、保水剂后继续搅拌40~60分钟,步骤(3)采用70~90℃的热风进行干燥。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明的缓释复合肥料添加沸石粉、稻壳、活性炭粉等具有孔隙的成分,在进行包膜时,包膜乳液会进入微孔,能够有效提高包膜效果,增强包膜性能,同时,本发明对 沸石粉、稻壳、活性炭粉的最佳施用比例进行了进一步的验证,可知沸石粉、稻壳、活性 炭粉的的配比为(质量比)为3:7:4时,施用天数为24h、3d、7d、20d、40d的缓释效果 最好,同时,稻壳的成本相对较低,稻壳的加入降低了配方的成本,并对缓释效果起到了 增强的作用。
2、本发明的包膜材料采用环保、无污染的材料,减少了有机溶剂的使用,同时,本发明选取的海藻丙二醇可降解多糖,微溶于水,与水性聚氨基甲酸酯复配形成网状微孔膜,进一步增强了对复合肥料的缓释控制。
3、本发明的缓释复合肥料还兼具抗菌性和保水性,是一种环保、高效的复合肥,能显著的提高作物产量和品质,改善种植效益,本发明的缓释复合肥料成本低廉, 生产工艺简单,具有较好的示范推广作用。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多 种不同方式实施。
实施例
配方:沸石粉1~4份、稻壳2~10份、活性炭粉2~8份、复合肥料30~50份、包膜材料10~20份、抑菌剂1~3份、乳化剂1~6份、保水剂2~5份。
实施例1~6的缓释复合肥料的配方具体参数以表格的形式列出,具体见表1:
表1 实施例1~6的缓释复合肥料的配方具体参数
对沸石粉、稻壳、活性炭粉中的比例(质量比)进行进一步实验,采用砂柱淋洗法进行缓释效果测定(取20~40目的砂,即粒径为0.45~0.9,取样时间每10min一次),选取 实施例1的具体组成为实验组,不同比例(质量比)的沸石粉、稻壳、活性炭粉的缓释复 合肥缓释效果如表2:
表2 不同比例(质量比)的沸石粉、稻壳、活性炭粉的缓释复合肥缓释效果
由表2可知,沸石粉、稻壳、活性炭粉进行混合使用时比单一使用沸石粉、稻壳、活性炭粉时的缓释效果要好,当沸石粉、稻壳、活性炭粉的的配比为(质量比)为3:7:4时, 施用天数为24h、3d、7d、20d、40d的缓释效果最好,因此,沸石粉、稻壳、活性炭粉最 佳配比(质量比)为3:7:4。
实施例1~6所得的缓释复合肥料的制备方法,如下:
(1)制备复合肥料颗粒:按上述配方取沸石粉、稻壳、活性炭粉、复合肥料、粘结 剂混合均匀,去水干燥,送入造粒机中造粒得颗粒肥料;所述沸石粉、木炭分颗粒为100~200目,颗粒肥料的粒径为1.2~1.5mm。
(2)制备包膜乳液:按上述配方取包膜材料、乳化剂,加入去离子水搅拌,直至溶液乳化形成均一的乳液,然后取抑菌剂、保水剂加入到上述乳液中,继续搅拌40~60分钟形成均一的包膜缓释乳液备用;
(3)肥料颗粒包膜:将复合肥料颗柆肥料送入包膜机中喷涂包膜乳液,直至包膜乳液全部喷涂完,然采用70~90℃的热风进行干澡、冷却,包装得成品。
田间试验:
本发明的缓释复合肥料在小麦地进行肥效试验。
1、供试土壤:土壤类型为潮土,质地轻壤,肥力中上等,地力均匀,土壤养分情况如表3所示。
表3 土壤养分状况表
土壤类型 | 表面质地 | 有机质(g/kg) | 碱解N(mg/kg) | 有效 | pH |
潮土 | 轻壤 | 14.5 | 129.8 | 27.8 | 7 |
2、试验肥料:本发明的缓释复合肥料和市售普通缓释复合肥料。
3、试验方法:选取试验田两块,分别为10亩、4.2亩,分别采用本发明缓释复合肥料和市售普通缓释复合肥料进行处理,市售普通缓释复合肥料作为对照组,施肥用量表见表4。
表4 不同肥料施肥用量表
3、播种
播种时间:2017年9月12日
(1)实验组:采用本发明缓释复合肥料播种时一次性施基肥30kg/亩,中途不再追肥, 直至收获。
(2)对照组:采用市售普通缓释复合肥料,播种时不施肥,播种12天后9月24日 第一次追肥,追肥量20kg/亩;10月10日第二次追肥,追肥量20kg/亩;10月18日第三 次追肥。
收获后对实验组和对照组的小麦指标和亩产情况等进行分析,见表5。
表5 不同肥料施用对小麦的影响
表5可以看出,施用本发明缓释复合肥料的小麦苗期次根数、拔节期根长密度、萎蔫 系数、籽粒粗蛋白含量各项指标均好于对照组(市售普通缓释复合肥料),并且本发明的缓释复合肥料病虫发生率控制在6%以下,有效的抑制了病虫的发生,同时亩产量较对照组也有较大的提高,均在17%以上。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人 员来说,本发明可以有各种更改和变化。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 (8)
1.一种缓释复合肥料,其特征在于,包括以下组分按重量份计为:沸石粉1~4份、稻壳2~10份、活性炭粉2~8份、复合肥料30~50份、包膜材料10~20份、抑菌剂1~3份、粘结剂1~4份、乳化剂1~6份、保水剂2~5份;所述复合肥料为尿素8~12份、硝酸铵6~10份、硝酸钙3~6份、磷酸钙2~5份、磷酸二氢钾6~10份、磷酸氢二钾5~7份的组合;所述抑菌剂是飞扬草粉、山苍子粉中的一种;所述沸石粉:稻壳:活性炭粉的质量比为3:7:4。
2.根据权利要求1所述的缓释复合肥料,其特征在于,根据权利要求1所述的缓释复合肥料,其特征在于,所述包膜材料为羧甲基纤维素钠和海藻酸钠、丙烯基硫脲、水性聚氨基甲酸酯和海藻丙二醇、聚乙烯醇、茶乙酸钠盐中的任意一种或组合。
3.根据权利要求1所述的缓释复合肥料,根据权利要求1所述的缓释复合肥料,其特征在于,所述粘结剂是葡萄糖和高岭土。
4.根据权利要求1所述的缓释复合肥料,其特征在于,所述乳化剂是改性月桂醇基硫酸钠。
5.根据权利要求1所述的缓释复合肥料,其特征在于,所述保水剂是聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵中的一种。
6.一种根据权利要求1所述的缓释复合肥料的制备方法,包括:
(1)制备复合肥料颗粒:按上述配方取沸石粉、稻壳、活性炭粉、复合肥料、粘结剂混合均匀,去水干燥,送入造粒机中造粒得颗粒肥料;
(2)制备包膜乳液:按上述配方取包膜材料、乳化剂,加入去离子水搅拌,直至溶液乳化形成均一的乳液,然后取抑菌剂、保水剂加入到上述乳液中,继续搅拌充分形成均一的包膜缓释乳液备用;
(3)肥料颗粒包膜:将复合肥料颗柆肥料送入包膜机中喷涂包膜乳液,直至包膜乳液全部喷涂完,然后干澡、冷却,包装得成品。
7.根据权利要求8所述的缓释复合肥料,其特征在于,所述沸石粉、木炭粉粒径为100~200目。
8.根据权利要求8所述的缓释复合肥料,其特征在于,步骤(2)加入抑菌剂、保水剂后继续搅拌40~60分钟,步骤(3)采用70~90℃的热风进行干燥。
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