CN109180333A - 一种用于增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥及其制备方法，所述专用颗粒肥由内而外是由芯料层、缓释层、土壤作用层和包膜层按一定比例配料制成的；通过多次造粒，得到一种四层包覆结构的颗粒肥。本发明颗粒肥中的包膜层在施加到土壤之前，能够防止颗粒肥潮解，保持较高的肥效，施加到盐碱地土壤后，在土壤层水份的作用下加入包膜层溶解，土壤作用层中的肥料逐渐释放到其周边的盐碱地中，有针对性的最大程度的改良盐碱地土壤，当盐碱地被修复到比较适宜种植时，在缓释层的作用下主要用于滋养作物的芯料层开始缓慢释放，使芯料层的肥料不受盐碱地土壤的影响，最大量的用于作物生长，各层有的放矢、各司其职，使颗粒肥发挥最佳。

Description

一种用于增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥及制备方法

技术领域

本发明属于肥料领域，尤其涉及一种增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥及其制备方法。

背景技术

纵观国内外农业发展史，盐碱地改良利用的历史伴随农业的发展。随着人类文明与科学技术的快速发展，盐碱地改良利用的研究工作也在与时俱进。盐碱地的改良利用是一个复杂的系统工程，针对不同类型的盐碱地形成不同的行之有效的改良方法，但归纳起来主要有三大类，即物理改良法、化学改良法和生物改良法。

众多盐碱土改良方法中，生物改良法中植物改良技术具有经济、快速、高效、持久的特点，其投入资金很小，是改良与利用相结合的最佳方法，耐盐植物的利用不仅体现出生态环境建设的价值及治理的目的，同时有利于增加农业经济收入和发展盐碱地农业及其附属产业，也是实现区域可持续性发展的必经之路。因此，利用植物技术改良盐碱土具有广阔的应用前景和研究价值。

盐碱地的改良是个世界难题，中国也有句俗语叫治病不治癣，改土不改碱。

盐碱地的改良利用是一个长期的、复杂的系统工程，其改良利用的核心是减少土壤有害盐分，改善作物生长发育所需的土壤环境。针对传统技术已经不能满足盐碱地改良和持续提高农业生产力需求的问题，探索新的盐碱地改良技术成为急切解决的科学难题。

目前，为了在盐碱地上能够种植更多种类的作物，出现了各种不同种类的盐碱地肥料，但由于盐碱地的土壤的特殊性，使得很大一部分肥料跟盐碱地作用了，使肥料用于滋养作物的效力已经很弱了，大大影响了盐碱地肥料的效力。

此外，随着对盐碱地研究的深入以及生活水平的提高，人们以不满足于在盐碱地上种植作物，更试图在盐碱地上种植出功能作物。

发明内容

为了解决现有技术中的存在的问题，本发明公开了一种用于增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥及其制备方法，本发明通过对颗粒肥的包覆层结构及各包覆层中的配方进行巧妙设计，颗粒肥中的包膜层在施加到土壤之前，能够防止颗粒肥潮解，保持较高的肥效，施加到盐碱地土壤后，在土壤层水份的作用下加入包膜层溶解，土壤作用层中的肥料逐渐释放到其周边的盐碱地中，有针对性的最大程度的改良盐碱地土壤，当盐碱地被修复到比较适宜种植时，土壤作用层也几乎消耗殆尽，在缓释层的作用下主要用于滋养作物的芯料层开始缓慢释放，使芯料层的肥料不受盐碱地土壤的影响，最大量的用于作物生长，各层有的放矢、各司其职，使颗粒肥发挥最佳。

本发明是通过如下技术方案实现的:

一方面，本发明公开了一种用于增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥，所述专用颗粒肥由内而外是由芯料层、缓释层、土壤作用层和包膜层按20~30:1~5:20~25:1的重量比制成的；

其中，所述芯料层是由如下重量份的原料制成的：干羊粪20~25份、根瘤菌肥3~5份、尿素2~4份、质量分数为20~40的富硒酵母液30~40份、富硒生物有机肥5~8份、亚硒酸钠2~4份、硫酸亚铁1~4份、硫酸锌1~2份、甘油5~15份；

所述缓释层是由甲羧基壳聚糖和膨润土按照1:2的比例混合后包裹而成的；

所述土壤作用层是由如下重量份的原料制成的：硫酸锰1~3份、氯化铵10~15份、过磷酸钙5~10份、氯化钾8~10份。

作为一种优选实施方式，所述包膜层是所述包膜层为水溶性薄膜或糖衣制成的。

此外，本发明还公开了一种增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥的制备方法，是通过如下步骤实现的：

1）将除甘油外的芯料层原料分别粉碎，将干羊粪、富硒生物有机肥、亚硒酸钠与富硒酵母液混合均匀后密封，置于35~42℃下发酵3天后，加入根瘤菌肥在相同条件下继续发酵2天后，再与其它原料混合均匀，采用高塔造粒机进行熔融并造粒，得到芯料层；

2）将缓释层原料混合均匀后备用，将步骤1）得到的芯料层置于滚筒造粒机中，然后加入混匀后的缓释层原料，充分接触直至缓释层原料被均匀的附着在芯料层表面，冷却至常温；

3）将土壤作用层原料混匀后，添加到滚筒造粒机中，充分接触直至土壤作用层原料被均匀的包裹在缓释层表面，冷却至常温，得到初级产品；

4）将步骤3）所得的初级产品经现有的包膜装置包覆上水溶性树脂包衣，得到成品。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

（1）设计在颗粒肥最外层的包膜层具有双重作用，在施加到土壤之前，能够防止颗粒肥潮解以保持较高的肥效，施加到盐碱地土壤后，在土壤层水份的作用下加入包膜层溶解，土壤作用层才开始发挥作用，且土壤作用层肥料的功效主要只针对盐碱地设计的，土壤作用层逐渐释放到其周边的盐碱地中，从而最大程度的改良盐碱地土壤；其中，土壤作用层的用量是与其所作用的盐碱地的程度相适应的；当盐碱地修复好后，在缓释层的作用下主要用于滋养盐碱地中作物的芯料层开始缓慢释放，使芯料层的肥料不受盐碱地土壤的影响，最大量的用于作物生长，各层有的放矢、各司其职，使颗粒肥发挥最佳；

（2）通常会在盐碱地肥料中添加氯化铵来改良土地，但在氯化铵在土壤的碱性环境下会分解产生NH₃释放到空气中，进一步减弱肥料的肥效，本发明将氯化铵设计在土壤作用层，缓释层是由甲羧基壳聚糖和膨润土混合而成，土壤作用层中释放的NH₃与缓释层中的甲羧基壳聚糖反应，保留了颗粒肥的肥效。

具体实施方式

以下描述用于揭示本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

本发明所用富硒生物有机肥为郑州农轩生物工程股份有限公司的生物有机肥；本发明中的富硒酵母液是由安慧硒无忧现代农业科技有限公司的土伯~酵母硒与去离子水按比例配制而成的。

实施例1

一种用于增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥，由内而外是由芯料层、缓释层、土壤作用层和包膜层按20:5:20:1的重量比制成的，其制备是通过如下步骤实现的：

1）取如下重量份的干羊粪20份、根瘤菌肥5份、尿素2份、质量分数为40%的富硒酵母液30份、富硒生物有机肥8份、亚硒酸钠2份、硫酸亚铁1份、硫酸锌2份、甘油5份，将除甘油外的芯料层原料分别粉碎，将干羊粪、富硒生物有机肥、亚硒酸钠与富硒酵母液混合均匀后密封，置于35℃下发酵3天后，加入根瘤菌肥在相同条件下继续发酵2天后，再与其它原料混合均匀，采用高塔造粒机进行熔融并造粒，得到芯料层；

2）将由甲羧基壳聚糖和膨润土按照1:2的比例混匀备用，将步骤1）得到的芯料层置于滚筒造粒机中，然后加入混匀后的缓释层原料，充分接触直至缓释层原料被均匀的附着在芯料层表面，冷却至25℃；

3）将如下重量份的硫酸锰1份、氯化铵15份、过磷酸钙5份、氯化钾10份混匀后，添加到滚筒造粒机中，充分接触直至土壤作用层原料被均匀的包裹在缓释层表面，冷却至20~25℃，得到初级产品；

4）将步骤3）所得的初级产品经现有的包膜装置包覆上水溶性树脂包衣，得到成品。

实施例2

一种用于增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥，由内而外是由芯料层、缓释层、土壤作用层和包膜层按30:1:25:1的重量比制成的，其制备是通过如下步骤实现的：

1）取如下重量份的干羊粪25份、根瘤菌肥3份、尿素4份、质量分数为20%的富硒酵母液40份、富硒生物有机肥5份、亚硒酸钠4份、硫酸亚铁4份、硫酸锌1份、甘油15份，将除甘油外的芯料层原料分别粉碎，将干羊粪、富硒生物有机肥、亚硒酸钠与富硒酵母液混合均匀后密封，置于42℃下发酵3天后，加入根瘤菌肥在相同条件下继续发酵2天后，再与其它原料混合均匀，采用高塔造粒机进行熔融并造粒，得到芯料层；

2）将由甲羧基壳聚糖和膨润土按照1:2的比例混匀备用，将步骤1）得到的芯料层置于滚筒造粒机中，然后加入混匀后的缓释层原料，充分接触直至缓释层原料被均匀的附着在芯料层表面，冷却至25℃；

3）将如下重量份的硫酸锰3份、氯化铵10份、过磷酸钙10份、氯化钾8份混匀后，添加到滚筒造粒机中，充分接触直至土壤作用层原料被均匀的包裹在缓释层表面，冷却至20~25℃，得到初级产品；

4）将步骤3）所得的初级产品经现有的包膜装置包覆上水溶性树脂包衣，得到成品。

实施例3

一种用于增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥，由内而外是由芯料层、缓释层、土壤作用层和包膜层按25:3:23:1的重量比制成的，其制备是通过如下步骤实现的：

1）取如下重量份的干羊粪23份、根瘤菌肥4份、尿素3份、质量分数为30%的富硒酵母液35份、富硒生物有机肥6份、亚硒酸钠3份、硫酸亚铁2份、硫酸锌1.5份，将干羊粪、富硒生物有机肥、亚硒酸钠与富硒酵母液混合均匀后密封，置于38℃下发酵3天后，加入根瘤菌肥在相同条件下继续发酵2天后，再与其它原料混合均匀，采用高塔造粒机进行熔融并造粒，得到芯料层；

2）将由甲羧基壳聚糖和膨润土按照1:2的比例混匀备用，将步骤1）得到的芯料层置于滚筒造粒机中，然后加入混匀后的缓释层原料，充分接触直至缓释层原料被均匀的附着在芯料层表面，冷却至25℃；

3）将如下重量份的硫酸锰2份、氯化铵12份、过磷酸钙8份、氯化钾9份混匀后，添加到滚筒造粒机中，充分接触直至土壤作用层原料被均匀的包裹在缓释层表面，冷却至20~25℃，得到初级产品；

4）将步骤3）所得的初级产品经现有的包膜装置包覆上水溶性树脂包衣，得到成品。

对比例1

一种用于增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥，由内而外是由芯料层、土壤作用层和包膜层按25:23:1的重量比制成的，其制备是通过如下步骤实现的：

1）取如下重量份的干羊粪23份、根瘤菌肥4份、尿素3份、质量分数为30%的富硒酵母液35份、富硒生物有机肥6份、亚硒酸钠3份、硫酸亚铁2份、硫酸锌1.5份，将干羊粪、富硒生物有机肥、亚硒酸钠与富硒酵母液混合均匀后密封，置于38℃下发酵3天后，加入根瘤菌肥在相同条件下继续发酵2天后，再与其它原料混合均匀，采用高塔造粒机进行熔融并造粒，得到芯料层；

2）将如下重量份的硫酸锰2份、氯化铵12份、过磷酸钙8份、氯化钾9份混匀后，备用，将步骤1）得到的芯料层置于滚筒造粒机中，然后加入混匀后的土壤作用层原料，充分接触直至土壤作用层被均匀的附着在芯料层表面，冷却至25℃，得到初级产品；

3）将步骤2）所得的初级产品经现有的包膜装置包覆上水溶性树脂包衣，得到成品。

对比例2

一种用于增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥，由内而外是由芯料层、土壤作用层和包膜层按25:23:1的重量比制成的，其制备是通过如下步骤实现的：

1）取如下重量份的干羊粪23份、根瘤菌肥4份、尿素3份、质量分数为30%的富硒酵母液35份、富硒生物有机肥6份、亚硒酸钠3份、硫酸亚铁2份、硫酸锌1.5份，将干羊粪、富硒生物有机肥、亚硒酸钠与富硒酵母液混合均匀后密封，置于38℃下发酵3天后，加入根瘤菌肥在相同条件下继续发酵2天后，再与其它原料混合均匀；

2）将如下重量份的硫酸锰2份、氯化铵12份、过磷酸钙8份、氯化钾9份混匀后备用；

3）将步骤1）得到的芯料层原料和土壤层原料充分混合后采用高塔造粒机进行熔融并造粒，得到初级产品；

4）将步骤3）所得的初级产品经现有的包膜装置包覆上水溶性树脂包衣，得到成品。

选择5块地理位置和盐碱度基本一致的盐碱地做试验田并依次标记为A、B、C、D、E，同时向A、B、C、D、E5块试验田中分别施加相同份数的实施例1~3和对比例1~2中得到的颗粒肥，3天后同时向5块田中采用相同的方式种植等量棉花种子。

采用模拟土壤淋溶法：将 3L 大塑料瓶底去掉，小口用30um的尼龙网包住，然后将少量碎砂块装入瓶内压住尼龙网，装入约250g过2mm 筛的风干土壤，压实，使其容重达1.3g/cm³ ，按同样紧实度装入土肥混合物250g，其中质量比土壤：颗粒肥＝10:1，最后加入少量碎石块，防止浇水时扰乱土层。然后将该塑料瓶固定于恒温箱中的置物架上，在其下面放置塑料瓶，用来接淋出液。第 1 次加 150mL水，使土壤水分达到田间持水量，依次收集淋出液，采用凯式定氮法测定淋出液中N 素的含量。同时按照淋出液的体积确定补罐的水量，以保证土壤一直保持田间持水量状态，记录结果如表1所示：

表1为A~E试验田中养分累计释放率

	A试验田	B试验田	C试验田	D试验田	E试验田
						3天	10.4%	11.2%	10.8%	16.0%	19.8%
15天	19.5%	20.0%	19.8%	29.3%	30.2%
						60天	31.2%	31.3%	30.6%	51.6%	52.2%
90天	42.2%	42.6%	41.9%	69.2%	75.2%
						120天	51.5%	50.8%	51.7%	78.8%	80.9%

由表1中A、B、C试验田和D~E试验田中养分累计释放率的数据可以看出缓释层具有重要的意义，C和D试验田中所用颗粒肥的土壤作用层和芯料层完全一样，仅相差一个缓释层，但两块试验田中养分累计释放率的数据大相径庭；D和E试验田中所用颗粒肥仅改变了芯料层和土壤作用层的分别结构，对养分累计释放率的数据也产生了比较明显的差距，尤其是前期的释放情况。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种用于增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥，其特征在于：所述专用颗粒肥由内而外是由芯料层、缓释层、土壤作用层和包膜层按20~30:1~5:20~25:1的重量比制成的；

其中，所述芯料层是由如下重量份的原料制成的：干羊粪20~25份、根瘤菌肥3~5份、尿素2~4份、质量分数为20~40%的富硒酵母液30~40份、富硒生物有机肥5~8份、亚硒酸钠2~4份、硫酸亚铁1~4份、硫酸锌1~2份、甘油5~15份；

所述缓释层是由甲羧基壳聚糖和膨润土按照1:2的比例混合后包裹而成的；

所述土壤作用层是由如下重量份的原料制成的：硫酸锰1~3份、氯化铵10~15份、过磷酸钙5~10份、氯化钾8~10份。

2.如权利要求1所述用于增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥，其特征在于：所述包膜层是所述包膜层为水溶性薄膜或糖衣制成的。

3.如权利要求1所述用于增强作物硒含量的盐碱地专用颗粒肥的制备方法，其特征在于，是通过如下步骤实现的：

1）将除甘油外的芯料层原料分别粉碎，将干羊粪、富硒生物有机肥、亚硒酸钠与富硒酵母液混合均匀后密封，置于35~42℃下发酵3天后，加入根瘤菌肥在相同条件下继续发酵2天后，再与其它原料混合均匀，采用高塔造粒机进行熔融并造粒，得到芯料层；

2）将缓释层原料混合均匀后备用，将步骤1）得到的芯料层置于滚筒造粒机中，然后加入混匀后的缓释层原料，充分接触直至缓释层原料被均匀的附着在芯料层表面，冷却至常温；

3）将土壤作用层原料混匀后，添加到滚筒造粒机中，充分接触直至土壤作用层原料被均匀的包裹在缓释层表面，冷却至常温，得到初级产品；

4）将步骤3）所得的初级产品经现有的包膜装置包覆上水溶性树脂包衣，得到成品。