CN108863453A - 一种腐植酸增效型缓释复混肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种腐植酸增效型缓释复混肥及其制备方法,属于缓释复合肥技术领域。包括下列重量份计的原料制成:氮素15‑45份、磷素15‑35份、钾素10‑25份、中微量元素1‑10份、生物腐植酸5‑15份和控释剂;氮素原料包括占总重量8%‑25%的尿素,控释剂的添加量为尿素重量的0.7%‑0.9%,控释剂由脲酶抑制剂与硝化抑制剂按1:0.5‑1的重量比混合而成,生物腐植酸为碎蔗渣和动物粪便通过专用微生物菌剂发酵而成。该复混肥中加入了生物腐植酸,该腐植酸具有分子量小、活性强和溶解性好等优点,使用氨酸造粒和尿基喷浆相结合的方法,将控释剂和生物腐植酸结合,提高肥料利用率的同时改善土壤保肥供肥条件。
Description
技术领域
本发明属于缓释复合肥技术领域,特别涉及一种腐植酸增效型缓释复混肥及其制备方法。
背景技术
化肥作为一种重要的农资产品对提高作物产量起到显著的作用,是现代农业不可缺少的生产要素。人们长期大量使用无机化肥,加上使用方式不当,肥料利率用不高,导致肥料大量的流失,对土壤及水体造成污染,农作物抗逆性下降,严重的威胁了农业的可持续发展。通过探索已提出了多种化学和物理的方法来解决氮肥溶解快、利用率低的问题,通过在肥料中添加长效缓释剂,抑制土壤中某些酶的活性来减缓氮的分解转化是提高肥料利用率的一项有效途径。
无机化肥的大量施用,易导致土壤肥力降低,既破坏了土壤的酸碱平衡,导致了土壤有机质含量下降、土壤板结等问题的出现。生物腐植酸粉是一类大分子有机物质,对改土、增效和防治农作物病害、改善农产品品质、防止土壤和农产品受到污染、增强农作物抗逆能力都具有促进作用,在一般的长效缓释肥中具有较好的利用价值,但目前推广利用较少。
本发明为了改善一般长效缓释肥的肥效特点,在肥料中加入了一种生物腐植酸,该腐植酸具有分子量小、活性强和溶解性好等优点,且该复混肥生产使用氨酸造粒和尿基喷浆相结合的方法,将控释剂和生物腐植酸结合,提高肥料利用率的同时改善土壤保肥供肥条件,提高农产品品质。
发明内容
本发明实施例目的之一为提供一种腐植酸增效型缓释复混肥,在肥料中加入了一种生物腐植酸,该腐植酸具有分子量小、活性强和溶解性好等优点,并将控释剂和生物腐植酸结合。本发明的目的之二为提供了该腐植酸增效型缓释复混肥的制备方法,该方法使用氨酸造粒和尿基喷浆相结合的方法,将控释剂和生物腐植酸结合,提高肥料利用率的同时改善土壤保肥供肥条件,提高农产品品质。所述技术方案如下:
一方面,本发明实施例提供了一种腐植酸增效型缓释复混肥,该复混肥包括下列重量份计的原料制成:氮素15-45份(以氮计)、磷素15-35份(以五氧化二磷计)、钾素10-25份(以氧化钾计)、中微量元素1-10份、生物腐植酸5-15份和控释剂等。其中,氮素原料包括占总重量8%-25%的尿素(作为缓释层将其他原料包裹,小于氮素原料的重量)。其中,控释剂的添加量为尿素重量的0.7%-0.9%(控释剂添加尿素中作为缓释层将其他原料包裹,且该配比范围内尿素具有最佳的缓释效果)。该控释剂由脲酶抑制剂与硝化抑制剂按1:0.5-1的重量比混合而成,其中,脲酶抑制剂与硝化抑制剂采用化肥中常见的商品制剂即可。其中,生物腐植酸以生物质为原料,利用微生物发酵制得的含腐植酸产品,具体为碎蔗渣和动物粪便通过专用微生物菌剂发酵而成。该生物腐植酸富含有机质,溶解性强,分子量小可被作物直接吸收,微生物产生的多种氨基酸、植物激素等多种活性物质可促进根系生长。同时,该生物腐植酸中含有的腐植酸具有一定的缓释功能,能螯合土壤中的微量元素、减少磷的固定损失,有效提高了肥料利用率,增强作物的抗逆性。其中,该专用微生物菌剂根据本复混肥特制而来。
其中,本发明实施例中的氮素原料除尿素还包括氯化铵、硫酸铵等中的一种或几种。
其中,本发明实施例中的磷素原料包括磷酸一铵或磷酸二铵等中的一种。
其中,本发明实施例中的钾素原料包括氯化钾或硫酸钾等中的一种。
其中,本发明实施例中的中微量元素根据需要可以采用常见的中微量元素的盐或者络合物,其配比可以按照国标或者具体需求而定。优选地,为了易于农作物吸收本发明实施例中的中微量元素包括Ca、Mg、Zn、Mn、Fe、Cu、Mo的络合物和硼砂中的一种或多种。
其中,本发明实施例中的生物腐植酸的制备方法为:以占总重量60%-80%的碎蔗渣为基础原料,添加总重量10%-30%的鸡粪或猪粪和总重量1%-5%pH调节剂,余量为水,同时调整混合物料的pH值(通过pH调节剂)和水分含量(通过干燥和加水)分别为5.5-7.5和40%-50%,将专用微生物菌剂按前述混合物料总重量的1%-10%的接种量均匀混入混合物料中,在45℃-70℃条件下保温发酵7-10天,发酵完成后经干燥和粉碎(具体过60-80目)得到粉状的生物腐植酸。
其中,本发明实施例中的专用微生物菌剂包括ACCC 11089枯草芽孢杆菌(Bacillus subtitlis)、ACCC 10388解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、ACCC 11080地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、ACCC 41134的细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)和ACCC 20025粉状毕赤酵母菌(Pichia farinosa);每克该专用微生物菌剂所含的总活菌数为0.5×109-2×109个;在各自独立的培养体系中分别培养得到枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、细黄链霉菌和粉状毕赤酵母菌,再混合得到专用微生物菌剂,其中,在该专用微生物菌剂中草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、细黄链霉菌和粉状毕赤酵母菌的重量比为1-3:1-3:1-3:1-3:1-3。
其中,本发明实施例中的pH调节剂由钙镁磷肥、草木灰和硅藻土按重量比0.5-1:0.5-1:0.5-1配制而成。
进一步地,本发明实施例中的腐植酸增效型缓释复混肥为颗粒,该颗粒包括由除尿素以外的氮素原料、磷素原料、钾素原料、中微量元素和生物腐植酸通过氨酸造粒制成内核颗粒,该内核颗粒外喷涂有缓释层,该缓释层由尿素和缓释剂通过尿基喷浆法制成(具体将缓释剂加入到熔融的尿素浆料中)。
进一步地,本发明实施例提供的腐植酸增效型缓释复混肥还包括防结块剂,相应地,缓释层还喷涂有防结块层以防止颗粒结块。
另一方面,本发明实施例还提供了前述复混肥的制备方法,该方法包括以下步骤:
(1)按配比取除尿素以外的氮素原料(氯化铵、硫酸铵等)、磷素原料(磷酸一铵或磷酸二铵等)、钾素原料(氯化钾或硫酸钾等)、中微量元素(优选为螯合物)和生物腐植酸,混合均匀后送入转鼓造粒机进行造粒。
(2)将尿素加热成熔融料桨,按配比(尿素重量的0.7%-0.9%已达到最佳效果)加入控释剂,充分混匀后喷涂在步骤(1)得到的颗粒表面进行造粒,优选地,在转鼓造粒机上安装浆料喷射装置来喷涂含有控释剂的尿素浆料,能有效地利用反应的温度,以提高造粒效果。
(3)将步骤(2)得到的颗粒经干燥和筛分后得到成品。
具体地,该方法包括:
(1)按配比称取氯化铵、硫酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾或硫酸钾中的几种另加中微量元素和生物腐植酸,混合均匀后经皮带送入转鼓造粒机进行造粒。
(2)将按配比称取尿素加热成熔融尿浆,加入尿素重量0.7%-0.9%的控释剂,充分混匀后通过安装在转鼓造粒机上的喷头(在现有的转鼓造粒机的基础上通过简单改造而来)均匀喷涂在物料表面。
(3)将造粒后的颗粒进行一段干燥、二段冷却和粗细筛分,筛分后粒度合格的颗粒喷涂防结块剂后包装,大颗粒破碎后和细粒一起返回造粒。
综上,本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
1、配料中加入经生物活化的腐植酸,富含有机质,溶解性强,分子量小可被作物直接吸收,微生物产生的多种氨基酸、植物激素等多种活性物质可促进根系生长。同时,含有的腐植酸具有一定的缓释功能,能螯合土壤中的微量元素、减少磷的固定损失,有效提高了肥料利用率,增强作物的抗逆性。
2、在外喷涂的尿素浆料中添加控释剂,能减缓尿素在土壤中的水解速度和硝化作用,延长养分释放时间,满足作物中后期对养分的需求,防治早衰。
3、该产品施用过程中友好环境,本发明的原料适应性强,产品配方调整灵活,可根据不同的作物配制专用缓释肥;除含有氮、磷、钾元素外,还含有作物生长必须的有机质和多种螯合态中微量元素,能更好被作物吸收,提高了作物的产量和营养价值。
4、该产品配比科学,能有效增加瓜果中的还原糖和Vc,提高了其口感和营养价值。
5、该产品造粒采用尿浆氨酸法转鼓造粒工艺,只需在原转鼓造粒机上安装浆料喷射装置,无需增加其它装置,充分利用原料间的化学反应来提高造粒温度,改善物料特性,使之达到最佳的造粒工况,物料返料比降低,提高装置生产能力,降低生产成本。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明作进一步地详细描述。
实施例1
实施例1提供了一种腐植酸增效型缓释复混肥,由以下原料配制而成:氯化铵(含N25%)360公斤,磷酸一铵(含N11%、P2O544%)350公斤、氯化钾(含K2O60%)220公斤,螯合锌粉8公斤、螯合钙粉5公斤、硼砂5公斤、螯合锰粉2公斤,生物腐植酸50公斤、尿素(含N46%)120公斤、控释剂0.9公斤。其制备步骤如下:
(1)将计量好的氯化铵、磷酸一铵、氯化钾、螯合锌粉、螯合钙粉、硼砂、螯合锰粉、生物腐植酸混合均匀,将混合物经皮带送入转鼓造粒机。
(2)将尿素破碎后加热成尿素浆料,加入控释剂充分混匀,通过管道喷头喷在物料上。
(3)采用一段干燥、二段冷却和粗细筛分,筛分后粒度合格的颗粒进行包油扑粉,包装后即的成品。大颗粒破碎后和细粒返回造粒。
实施例2
实施例2提供了一种腐植酸增效型缓释复混肥,由以下原料配制而成:氯化铵(含N25%)310公斤,磷酸二铵(含N15%、P2O547%)394公斤、氯化钾(含K2O60%)158公斤,螯合钙粉15公斤、硼砂10公斤、螯合钼粉2公斤,生物腐植酸75公斤、尿素(含N46%)132公斤、控释剂1公斤。
(1)将计量好的氯化铵、磷酸二铵、氯化钾、螯合钙粉、硼砂、螯合钼粉、生物腐植酸混合均匀,将混合物经皮带送入转鼓造粒机。
(2)将尿素破碎后加热成尿素浆料,加入控释剂充分混匀,通过管道喷头喷在物料上。
(3)采用一段干燥、二段冷却和粗细筛分,筛分后粒度合格的颗粒进行包油扑粉,包装后即的成品。大颗粒破碎后和细粒返回造粒。
实施例3
实施例3提供了一种腐植酸增效型缓释复混肥,由以下原料配制而成:氯化铵(含N25%)310公斤,磷酸一铵(含N11%、P2O544%)315公斤、氯化钾(含K2O60%)145公斤、螯合锌粉10公斤、螯合钙粉5公斤、硼砂5公斤、螯合镁粉10公斤、生物腐植酸62公斤、尿素(含N46%)210公斤、控释剂1.6公斤。
(1)将计量好的氯化铵、磷酸一铵、氯化钾、螯合锌粉、螯合钙粉、硼砂、螯合镁粉、生物腐植酸混合均匀,将混合物经皮带送入转鼓造粒机。
(2)将尿素破碎后加热成尿素浆料,加入控释剂充分混匀,通过管道喷头喷在物料上。
(3)采用一段干燥、二段冷却和粗细筛分,筛分后粒度合格的颗粒进行包油扑粉,包装后即的成品。大颗粒破碎后和细粒返回造粒。
将上述肥料,于2012.6-2012.9在河南项城市实验基地进行玉米小区试验,玉米品种为郑单22。试验采用随机区组设计,小区面积30m2 ,试验设3个处理,4次重复,试验处理如下:
处理1 施用当地习惯用的普通复合肥(25-12-8)
处理2 施用不添加生物腐植酸的缓释复混肥
处理3 施用本发明的肥料
上述四个处理中,对应N、P、K基本营养元素的用量相同,都作为基肥施用。经过同种同收对比结果如表1所示:
表 1
处理 | 叶绿素仪平均读数(CCI) | 株高(cm) | 秃尖长(cm) | 百粒重(g) | 平均亩产(kg) | 增产(%) |
1 | 39.7 | 180.8 | 1.42 | 42.1 | 631.7 | — |
2 | 45.6 | 182.6 | 1.22 | 43.8 | 680.2 | 7.6 |
3 | 57.1 | 189.7 | 0.91 | 51.2 | 705.6 | 11.7 |
由以上试验结果可知施用本发明的肥料对玉米的株高、秃尖长、百粒重均优于两对照组。试验组(处理2)较对照组1每亩增产48.5公斤,增产率为11.7%,即证明缓释剂的加入能有效提供作物的产量。试验组(处理3)较对照组1每亩增产73.9公斤,增产率为11.7%,即证明生物腐植酸的加入能进一步提高作物的产量,且较常见的腐植酸(其他条件基本一致)的增产率(小于10%)大。
实施例4
实施例4提供了一种腐植酸增效型缓释复混肥,由以下原料配制而成:硫酸铵(含N21%)270公斤,磷酸二铵(含N15%、P2O547%)215公斤、硫酸钾(含K2O50%)310公斤,螯合钙粉15公斤、硼砂10公斤、螯合铁粉5公斤,生物腐植酸84公斤、尿素(含N46%)176公斤、控释剂1.3公斤。
(1)将计量好的硫酸铵、磷酸二铵、硫酸钾、螯合钙粉、硼砂、螯合铁粉、生物腐植酸混合均匀,将混合物经皮带送入转鼓造粒机。
(2)将尿素破碎后加热成尿素浆料,加入控释剂充分混匀,通过管道喷头喷在物料上。
(3)采用一段干燥、二段冷却和粗细筛分,筛分后粒度合格的颗粒进行包油扑粉,包装后即的成品。大颗粒破碎后和细粒返回造粒。
将上述肥料,于2011.3-2011.6在武穴市农业产业生态园进行西瓜种植试验,西瓜品种为郑州三号,试验采用随机区组设计,小区面积50m2 ,试验设两个处理,4次重复,试验处理如下:
处理1 当地习惯用复合肥,基施;
处理2 本发明的复混肥,基施。
在西瓜生长后期补充适量尿素,两处理对应N、P、K基本营养元素的总用量相同,经过同种同收对比结果如表2所示:
表 2
处理 | 平均亩产量(kg) | 增长(%) | 蔓长(cm) | 还原糖(%) | VC(mg/100g) |
1 | 2850.2 | — | 69.1 | 1.8 | 5.5 |
2 | 3225.6 | 13.2 | 83.4 | 2.3 | 7.6 |
从试验结果可看出,同样面积的试验田处理中施用同等重量的普通化肥和腐植酸增效缓释复混肥,西瓜的还原糖和Vc均提高了,提高了其营养价值。施用腐植酸缓释肥能够增产13.2%,按2元/kg计算,亩增加产值750元。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,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)
1.一种腐植酸增效型缓释复混肥,其特征在于,包括下列重量份计的原料制成:氮素15-45份、磷素15-35份、钾素10-25份、中微量元素1-10份、生物腐植酸5-15份和控释剂;其中,氮素原料包括占总重量8%-25%的尿素,所述控释剂的添加量为尿素重量的0.7%-0.9%,所述控释剂由脲酶抑制剂与硝化抑制剂按1:0.5-1的重量比混合而成,所述生物腐植酸为碎蔗渣和动物粪便通过专用微生物菌剂发酵而成。
2.根据权利要求1所述的腐植酸增效型缓释复混肥,其特征在于,所述氮素原料还包括氯化铵、硫酸铵中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的腐植酸增效型缓释复混肥,其特征在于,所述磷素原料包括磷酸一铵或磷酸二铵中的一种。
4.根据权利要求1所述的腐植酸增效型缓释复混肥,其特征在于,所述钾素原料包括氯化钾或硫酸钾中的一种。
5.根据权利要求1所述的腐植酸增效型缓释复混肥,其特征在于,所述中微量元素包括Ca、Mg、Zn、Mn、Fe、Cu、Mo的络合物和硼砂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的腐植酸增效型缓释复混肥,其特征在于,所述生物腐植酸的制备方法为:以占总重量60%-80%的碎蔗渣为基础原料,添加总重量10%-30%的鸡粪或猪粪和总重量1%-5%pH调节剂,调整混合物料的pH值和水分含量分别为5.5-7.5和40%-50%,将专用微生物菌剂按总重量的1%-10%的接种量均匀混入混合物料中,在45℃-70℃条件下保温发酵7-10天,经干燥和粉碎后得到所述生物腐植酸。
7. 根据权利要1或6所述的腐植酸增效型缓释复混肥,其特征在于,所述专用微生物菌剂包括ACCC 11089枯草芽孢杆菌(Bacillus subtitlis)、ACCC 10388解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、ACCC 11080地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、ACCC 41134的细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)和ACCC 20025粉状毕赤酵母菌(Pichia farinosa);每克所述专用微生物菌剂所含的总活菌数为0.5×109-2×109个,所述枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、细黄链霉菌和粉状毕赤酵母菌的重量比为1-3:1-3:1-3:1-3:1-3。
8.根据权利要求6所述的腐植酸增效型缓释复混肥,其特征在于,所述pH调节剂由钙镁磷肥、草木灰和硅藻土按重量比0.5-1:0.5-1:0.5-1配制而成。
9.根据权利要求1所述的腐植酸增效型缓释复混肥,其特征在于:所述腐植酸增效型缓释复混肥为颗粒,所述颗粒包括由除尿素以外的氮素原料、磷素原料、钾素原料、中微量元素和生物腐植酸制成内核颗粒,所述内核颗粒外喷涂有缓释层,所述缓释层由尿素和缓释剂制成。
10.如权利要求1-9所述的腐植酸增效型缓释复混肥的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)按配比取除尿素以外的氮素原料、磷素原料、钾素原料、中微量元素和生物腐植酸,混合均匀后送入转鼓造粒机进行造粒;
(2)将尿素加热成熔融料桨,按比例加入控释剂,充分混匀后喷涂在步骤(1)得到的颗粒表面进行造粒;
(3)将步骤(2)得到的颗粒经干燥和筛分后得到成品。
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CN108314525A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-07-24 | 湖北祥云(集团)化工股份有限公司 | 一种用于小麦的微生物长效缓释肥及其制备方法 |
CN112723932A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-30 | 湖北庄康生物科技有限公司 | 一种微生物有机复合肥及其制备方法 |
CN113004085A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-22 | 黑龙江省农垦科学院 | 一种缓释增效生物肥及其制备方法 |
-
2017
- 2017-05-11 CN CN201710328118.0A patent/CN108863453A/zh active Pending
Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
CN108314525A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-07-24 | 湖北祥云(集团)化工股份有限公司 | 一种用于小麦的微生物长效缓释肥及其制备方法 |
CN112723932A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-30 | 湖北庄康生物科技有限公司 | 一种微生物有机复合肥及其制备方法 |
CN113004085A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-22 | 黑龙江省农垦科学院 | 一种缓释增效生物肥及其制备方法 |
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