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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