CN109438141A - 一种应用于牧草的缓释肥料及其制备方法 - Google Patents

一种应用于牧草的缓释肥料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种应用于牧草的缓释肥料，该缓释肥料由以下原料按重量份配比制成：肥料40‑50份、抑制剂0.5‑1份、包膜材料5‑10份、水40‑45份。所述的肥料由以下原料按重量百分比组成，尿素20％‑35％；牛粪30％‑35％；磷石膏15％‑20％；紫穗槐叶20％‑25％。所述的抑制剂由脲酶抑制剂、硝化抑制剂组成，比例为1：1‑10；所述的包膜材料的凸凹棒石、绿坡缕石、聚乙烯醇、脲醛树脂、甘油的混合物，其重量比为5‑15：5‑15：1‑5：1‑5：1。本发明的缓释肥料可以有效防止氨的挥发，提高肥料的利用率；同时本发明也使用了绿坡缕石、凸凹棒石等矿物材料，价格低廉，绿色环保；本发明也使用了工业废弃物磷石膏，体现了废物资源化。

Description

一种应用于牧草的缓释肥料及其制备方法
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种应用于牧草的缓释肥料及其制备方法。
背景技术
中国是草地资源非常丰富的国家，4亿多公顷草地占国土面积的40％，占世界草地总面积的13％。我国历史悠久，是利用牧草最早的国家之一，但草业发展缓馒，在国民经济中所占的比重较小。然而，由于不良气候条件、不合理的草地开垦、草地管理措施滞后以及过度放牧等人为活动的综合影响，我国草地退化问题十分严重。草地施肥能够补充土壤速效养分，直接供给牧草营养需要，大幅度提高牧草产量，提高草地生态系统生产力。然而，我国牧草施肥存在一定的问题，主要包括：对牧草科学施肥的重要性认识不足，生产上仍以盲目性的经验施肥为主；施肥比例失调，忽视某些营养元素的施用；施入的肥料容易流失，肥料利用率不高。因此，亟需研究一种新型肥料来改善这种状况。
缓释肥料就是新型肥料的一种。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。我国缓释肥料主要经历三个阶段。第一阶段集中在上世纪七八十年代，主要集中研发碳铵和脲醛类缓释肥料，研发速度较缓慢；第二阶段大致集中在上世纪末期，主要以钙镁磷肥等无机材料为原料研发包膜材料运用到肥料之中以期达到肥料缓释的目的；第三阶段集中在新世纪以来，研发宗旨紧跟国家科技部制定的研发新型环保肥料、缓/控释肥料的研发宗旨。目前缓释肥料主要通过物理、化学、生物三种方法制备缓释肥料。对应称之为物理包膜型、化学生产型、生物抑制型缓释肥料。
发明内容
本发明针对我国牧草土壤肥料利用率不高的问题，提出了一种应用于牧草的缓释肥料及其制备方法。
本发明采用的技术方案是：一种应用于牧草的缓释肥料，由以下原料按重量份配比制成：肥料40-50份、抑制剂0.5-1份、包膜材料5-10份、水40-45份。
优选的，所述的肥料由以下原料按重量百分比组成，尿素20％-35％；牛粪30％-35％；磷石膏15％-20％；紫穗槐叶20％-25％。
优选的，所述的抑制剂是脲酶抑制剂和硝化抑制剂的混合物；按重量比，脲酶抑制剂：硝化抑制剂＝1：1-10。更优选的，所述的脲酶抑制剂为N-丁基硫代磷酰三胺；硝化抑制剂为二甲基吡唑磷酸盐。
优选的，所述的包膜材料是凸凹棒石、绿坡缕石、聚乙烯醇、脲醛树脂和甘油的混合物，其重量比为5-15：5-15：1-5：1-5：1。
一种应用于牧草的缓释肥料的制备方法，包括如下步骤：
1)按照上述的重量份配比备料；
2)肥料内核部分的制备：取60％的水加热至50℃-60℃，加入肥料和抑制剂，在搅拌转速为250-300r/min下搅拌均匀后，送入烘干造粒机中，烘干制成颗粒物；优选的，颗粒物的粒径为2-4mm。
3)肥料包膜部分的制备：取剩余的40％的水加热至70℃-80℃，搅拌下加入包膜材料，在转速为200-250r/min下搅拌均匀，备用；
4)包膜：将步骤2)制备的颗粒物加入到流化床包膜机中，控制流化床包膜机的进风温度，控制进口风压保持颗粒呈悬浮态，将步骤3)所得产物加热至45-50℃，然后喷入到颗粒物上进行包膜，冷却后筛分即得目标产物。优选的，进风温度控制90-100℃。
优选的，上述的一种应用于牧草的缓释肥料的制备方法，包括如下步骤：
1)按重量份，肥料40-50份、抑制剂0.5-1份、包膜材料5-10份、水40-45份，备料；
肥料，按重量百分比，尿素20％-35％；牛粪30％-35％；磷石膏15％-20％；紫穗槐叶20％-25％，备料；
抑制剂，按重量比，脲酶抑制剂：硝化抑制剂＝1：1-10，备料；
包膜材料，按重量比，凸凹棒石、绿坡缕石、聚乙烯醇、脲醛树脂和甘油＝5-15：5-15：1-5：1-5：1，备料；
2)将紫穗槐叶粉碎至100目，备用；
3)将磷石膏放入回转窑中，在120℃-150℃下脱水10-20min，脱水后备用；
4)将凸凹棒石、绿坡缕石粉碎后过80目筛，取筛下物备用；
5)肥料内核部分的制备：取60％的水加热至50℃-60℃，加入牛粪、磷石膏、紫穗槐叶，在搅拌转速为250-300r/min下搅拌30-40min，冷却，之后加入尿素、脲酶抑制剂、硝化抑制剂，继续搅拌20-30min，再将混合物送入烘干造粒机中，烘干制成颗粒物；优选的，颗粒物的粒径为2-4mm；
6)肥料包膜部分的制备：取剩余的40％的水加热至70℃-80℃，在搅拌机中加入凸凹棒石、绿坡缕石、聚乙烯醇、脲醛树脂、甘油，在转速为200-250r/min下搅拌20-30min，备用；
7)包膜：将步骤5)制备的颗粒物加入到流化床包膜机中，控制流化床包膜机的进风温度，控制进口风压保持颗粒呈悬浮态，将步骤6)所得产物加热至45-50℃，然后喷入到颗粒物上进行包膜，冷却后筛分即得目标产物。优选的，进风温度控制90-100℃。
本发明的有益效果为：
1.本发明的脲酶抑制剂对土壤脲酶具有抑制作用，硝化抑制剂对土壤氨的硝化过程具有抑制作用，因此本发明的肥料对土壤的氨挥发具有明显的抑制作用，达到缓释效果，可以提高肥料的利用率。
2.本发明的凸凹棒石、绿坡缕石均为矿物材料，不仅价格低廉，而且绿色环保。
3.本发明的磷石膏为工业废弃物，紫穗槐叶为绿肥作物，将其作为缓释肥料的原料体现了废物资源化的原则。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于此。由于各地牧草土壤的类型有所差别，预处理参数也会产生相应变化，因此在不违背本发明的实质和所附权利要求范围的前提下，可对本发明中关键参数做适当调整。
实施例1
本实施例的一种应用于牧草的缓释肥料，包括以下重量份的原料：
肥料45份、抑制剂1份、包膜材料9份、水45份。
本实施例的肥料包括尿素35％；牛粪30％；磷石膏15％；紫穗槐叶20％。
本实施例的抑制剂是N-丁基硫代磷酰三胺和二甲基吡唑磷酸盐的混合物，其重量比为1：5。
本实施例的包膜材料包括是凸凹棒石、绿坡缕石、聚乙烯醇、脲醛树脂、甘油的混合物，其重量比为10：10：2：2：1。
本实施例的一种应用于牧草的缓释肥料，其制备方法为：
1)按要求称量各组分原料；
2)将紫穗槐叶粉碎，粒度为100目，备用；
3)将磷石膏在回转窑中脱水，温度控制在130℃，时间控制在15min，脱水后备用；
4)将凸凹棒石、绿坡缕石粉碎至粒度为80目后备用；
5)取60％的水加热到55℃，加入牛粪、磷石膏、紫穗槐叶，在搅拌转速为270r/min下搅拌35min，冷却，之后加入尿素、脲酶抑制剂、硝化抑制剂，继续搅拌25min，再将混合物送入烘干造粒机中，烘干制成颗粒物，所述颗粒物的粒径为3mm；
6)取剩下的40％的水加热到75℃，在搅拌机中混合凸凹棒石、绿坡缕石、聚乙烯醇、脲醛树脂、甘油，在转速为220r/min下搅拌25min，备用；
7)将步骤5)制备的颗粒物加入到流化床包膜机中，控制流化床包膜机进风温度为95℃，控制进口风压保持颗粒呈悬浮态，将步骤6)搅拌后的产物加热至48℃，然后喷入到混合颗粒上进行包膜，冷却筛分即得本发明的应用于牧草的缓释肥料。
实施例2
本实施例的一种应用于牧草的缓释肥料，包括以下重量份的原料：
肥料50份、抑制剂0.5份、包膜材料9.5份、水40份。
本实施例的肥料包括尿素30％；牛粪35％；磷石膏15％；紫穗槐叶20％。
本实施例的抑制剂是N-丁基硫代磷酰三胺和二甲基吡唑磷酸盐的混合物，其重量比为1：5。
本实施例的包膜材料是凸凹棒石、绿坡缕石、聚乙烯醇、脲醛树脂、甘油的混合物，其重量比为10：10：2：2：1。
本实施例的一种应用于牧草的缓释肥料，其制备方法为：
1)按要求称量各组分原料；
2)将紫穗槐叶粉碎，粒度为100目，备用；
3)将磷石膏在回转窑中脱水，温度控制在120℃，时间控制在10min，脱水后备用；
4)将凸凹棒石、绿坡缕石粉碎至粒度为80目后备用；
5)取60％的水加热到50℃，加入牛粪、磷石膏、紫穗槐叶，在搅拌转速为250r/min下搅拌30min，冷却，之后加入尿素、脲酶抑制剂、硝化抑制剂，继续搅拌20min，再将混合物送入烘干造粒机中，烘干制成颗粒物，所述颗粒物的粒径为2mm；
6)取剩下的40％的水加热到70℃，在搅拌机中混合凸凹棒石、绿坡缕石、聚乙烯醇、脲醛树脂、甘油，在转速为200r/min下搅拌20min，备用；
7)将步骤5)制备的颗粒物加入到流化床包膜机中，控制流化床包膜机进风温度为90℃，控制进口风压保持颗粒呈悬浮态，将步骤6)搅拌后的产物加热至45℃，然后喷入到混合颗粒上进行包膜，冷却筛分即得本发明的应用于牧草的缓释肥料。
实施例3
本实施例的一种应用于牧草的缓释肥料，包括以下重量份的原料：
肥料45份、抑制剂1份、包膜材料9份、水45份。
本实施例的肥料包括尿素30％；牛粪30％；磷石膏20％；紫穗槐叶20％。
本实施例的抑制剂是N-丁基硫代磷酰三胺和二甲基吡唑磷酸盐的混合物，其重量比为1：5。
本实施例的包膜材料包括凸凹棒石、绿坡缕石、聚乙烯醇、脲醛树脂、甘油，其重量比为10：10：2：2：1。
本实施例的一种应用于牧草的缓释肥料，其制备方法为：
1)按要求称量各组分原料；
2)将紫穗槐叶粉碎，粒度为100目，备用；
3)将磷石膏在回转窑中脱水，温度控制在150℃，时间控制在20min，脱水后备用；
4)将凸凹棒石、绿坡缕石粉碎至粒度为80目后备用；
5)取60％的水加热到60℃，加入牛粪、磷石膏、紫穗槐叶，在搅拌转速为300r/min下搅拌40min，冷却，之后加入尿素、脲酶抑制剂、硝化抑制剂，继续搅拌30min，再将混合物送入烘干造粒机中，烘干制成颗粒物，所述颗粒物的粒径为4mm；
6)取剩下的40％的水加热到80℃，在搅拌机中混合凸凹棒石、绿坡缕石、聚乙烯醇、脲醛树脂、甘油，在转速为250r/min下搅拌30min，备用；
7)将步骤5)制备的颗粒物加入到流化床包膜机中，控制流化床包膜机进风温度为100℃，控制进口风压保持颗粒呈悬浮态，将步骤6)搅拌后的产物加热至50℃，然后喷入到混合颗粒上进行包膜，冷却筛分即得本发明的应用于牧草的缓释肥料。
对比例
对比例中除不加抑制剂和包膜材料外，制备方法与实施例1完全相同。
实施例4
按300kg/亩的施用量，将对比例1、实施例1、实施例2、实施例3分别施入四块种有同种牧草、土质相同的土壤中，分别在施入后的第7天、第14天、第21天、第28天、第42天、第56天对土壤中的铵态氮和硝态氮进行检测，检测结果如表1所示。
表1铵态氮和硝态氮的含量随时间的变化情况(mg/kg)
由表1可以看出，铵态氮含量在所有处理方式中都呈现出随时间延长而减少的趋势，而且与对比例相比，3个实施例的铵态氮含量降低的趋势明显减缓，从以上数据可以看出，加入抑制剂和包膜材料能够减缓铵态氮的消耗。硝态氮含量在所有处理方式中都呈现出随时间延长而增加的趋势，与对比例相比，3个实施例的硝态氮的增加趋势缓慢，说明此缓释材料能够减少氮元素以硝态氮形式的流失。
从以上数据可以得出结论，此缓释肥料可以延长铵态氮的释放时间，供牧草吸收利用，而且可以减少硝态氮的淋失。
上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种应用于牧草的缓释肥料，其特征在于，由以下原料按重量份配比制成：肥料40-50份、抑制剂0.5-1份、包膜材料5-10份、水40-45份。
2.根据权利要求1所述的一种应用于牧草的缓释肥料，其特征在于，所述的肥料由以下原料按重量百分比组成，尿素20％-35％；牛粪30％-35％；磷石膏15％-20％；紫穗槐叶20％-25％。
3.根据权利要求1所述的一种应用于牧草的缓释肥料，其特征在于，所述的抑制剂是脲酶抑制剂和硝化抑制剂的混合物；按重量比，脲酶抑制剂：硝化抑制剂＝1：1-10。
4.根据权利要求3所述的一种应用于牧草的缓释肥料，其特征在于，所述的脲酶抑制剂为N-丁基硫代磷酰三胺；硝化抑制剂为二甲基吡唑磷酸盐。
5.根据权利要求1所述的一种应用于牧草的缓释肥料，其特征在于，所述的包膜材料是凸凹棒石、绿坡缕石、聚乙烯醇、脲醛树脂和甘油的混合物，其重量比为5-15：5-15：1-5：1-5：1。
6.一种应用于牧草的缓释肥料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)按权利要求1所述的重量份配比备料；
2)肥料内核部分的制备：取60％的水加热至50℃-60℃，加入肥料和抑制剂，在搅拌转速为250-300r/min下搅拌均匀后，送入烘干造粒机中，烘干制成颗粒物；
3)肥料包膜部分的制备：取剩余的40％的水加热至70℃-80℃，搅拌下加入包膜材料，在转速为200-250r/min下搅拌均匀，备用；
4)包膜：将步骤2)制备的颗粒物加入到流化床包膜机中，控制流化床包膜机的进风温度，控制进口风压保持颗粒呈悬浮态，将步骤3)所得产物加热至45-50℃，然后喷入到颗粒物上进行包膜，冷却后筛分即得目标产物。
7.根据权利要求6所述的一种应用于牧草的缓释肥料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)按重量份，肥料40-50份、抑制剂0.5-1份、包膜材料5-10份、水40-45份，备料；
肥料，按重量百分比，尿素20％-35％；牛粪30％-35％；磷石膏15％-20％；紫穗槐叶20％-25％，备料；
抑制剂，按重量比，脲酶抑制剂：硝化抑制剂＝1：1-10，备料；
包膜材料，按重量比，凸凹棒石、绿坡缕石、聚乙烯醇、脲醛树脂和甘油＝5-15：5-15：1-5：1-5：1，备料；
2)将紫穗槐叶粉碎至100目，备用；
3)将磷石膏放入回转窑中，在120℃-150℃下脱水10-20min，脱水后备用；
4)将凸凹棒石、绿坡缕石粉碎后过80目筛，取筛下物备用；
5)肥料内核部分的制备：取60％的水加热至50℃-60℃，加入牛粪、磷石膏、紫穗槐叶，在搅拌转速为250-300r/min下搅拌30-40min，冷却，之后加入尿素、脲酶抑制剂、硝化抑制剂，继续搅拌20-30min，再将混合物送入烘干造粒机中，烘干制成颗粒物；
6)肥料包膜部分的制备：取剩余的40％的水加热至70℃-80℃，在搅拌机中加入凸凹棒石、绿坡缕石、聚乙烯醇、脲醛树脂、甘油，在转速为200-250r/min下搅拌20-30min，备用；
7)包膜：将步骤5)制备的颗粒物加入到流化床包膜机中，控制流化床包膜机的进风温度，控制进口风压保持颗粒呈悬浮态，将步骤6)所得产物加热至45-50℃，然后喷入到颗粒物上进行包膜，冷却后筛分即得目标产物。
8.根据权利要求6或7所述的一种应用于牧草的缓释肥料的制备方法，其特征在于，肥料内核部分的制备步骤中，所述的颗粒物的粒径为2-4mm。
9.根据权利要求6或7所述的一种应用于牧草的缓释肥料的制备方法，其特征在于，步骤7)中所述的流化床包膜机的进风温度为90-100℃。
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