CN109734506A - 适用于西南山地的小麦配方肥及其制备方法与施用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了适用于西南山地的小麦配方肥及其制备方法与施用方法，属于小麦配方肥技术领域,所述配方肥是以混合球形肥料为内核，以改性魔芋葡甘聚糖为中间层，以海藻酸钙纤维的短纤维为外层的三层结构，所述配方肥的粒径为4‑6mm，所述配方肥的吸水膨胀率为60‑80％，本发明的目的是提供适用于西南山地的小麦配方肥及其制备方法与施用方法，本发明制备的小麦配方肥在减少化肥用量的同时提高产量，配方肥的颗粒均匀性较好，并且适用于雾大湿重的西南山地地区，降解后不会造成环境污染。

Description

适用于西南山地的小麦配方肥及其制备方法与施用方法

技术领域

本发明涉及小麦配方肥技术领域，尤其涉及适用于西南山地的小麦配方肥及其制备方法与施用方法。

背景技术

在我国西南地区，小麦是主要粮食作物之一，播种面积广。但是，由于西南地区山地较多，小麦种植区地形地貌复杂、雾大湿重、区域土层较浅薄、肥药流失严重、利用率低，加之耕作管理比较粗放，因而每亩基本苗和有效穗偏少，同时区域内小麦条锈病、白粉病、蚜虫等重要病虫害容易发生等一系列问题，导致西南山地地区的小麦生产单产水平较低，亩产平均产量200kg左右。为了追求产量，唯有保持大量农药化肥的投入。

但是，由于山地麦区的地形地貌特殊，以低山浅丘为主，陡坡较多，容易造成化学肥料的流失，为河流、湖泊带来了严重的面源污染问题，而且，西南山地地区紫色土分布较广，土壤砾质含量高，土壤微生物活力强，钾含量较高，其余的有机质、全量、有效养分含量中等，微量元素含量低，目前小麦施肥存在施肥结构不合理，过度施用尿素、碳铵等一些纯氮肥，对磷、钾肥不够重视，很少施用微肥。其中，氮素肥料流失快，利用率低，而氮素供给过量，小麦易表现为叶片肥大、旺长、茎秆软弱，后期则表现为叶色浓绿、贪青、晚熟、倒伏、易染病害等；小麦对磷素敏感，早期的磷素营养对植株及根第生长极为重要，磷充足可显著增加分蘖与次生根数，提高苗期的抗寒抗性，缺磷时，生长缓慢，植株瘦小，不分蘖或少分蘖；缺钾小麦生长迟缓，叶片细长、色黄绿，茎细弱，分蘖横向伸展；微量元素虽需用量少，但对小麦生长发育至关重要，小麦缺少某种微量元素，轻则生长不良，重则严重减产。由于无机肥施用简单、见效快，农民对无机肥的施用依赖较大，长期单一施用无机肥，会使土壤中有机物质补充不足，土壤有机质含量偏低、结构变差，影响微生物的活性，从而影响土壤团粒结构的形成，造成土壤的酸碱性过大或过小，导致土壤板结和龟裂。

申请号为CN 200710114006.1提供了一种硫磺、树脂包膜小麦专用控释肥及其制造方法，根据小麦的需肥规律，将5％、6％和7％热塑性树脂包膜尿素、硫磺包膜尿素与氯化钾复合肥、氯化钾、磷酸二铵和硫酸锌进行精确复配，形成小麦专用配方控释肥。申请号为CN201110379195.1公开了一种壳聚糖、硫磺包膜小麦专用控释肥及其制备方法，将5％壳聚糖包膜尿素、6％壳聚糖包膜尿素、硫磺包膜尿素、磷酸一铵、氯化钾、腐殖酸、EDTA螯合铁按规定配比配料，经充分混合、计量、包装即得。小麦专用控释肥具有养分释放与小麦吸收相吻合，一次性施用，不必追肥，节省劳动成本，减少肥料流失，提高利用效率等优点。他们由不同的肥料品种配制而成，其颗粒均匀性差；再者，所含的锌肥为粉状，容易使机械施肥不匀。申请号为CN200710013099.9，公开一种生物可降解型自控缓释肥料，利用在尿素或复混肥颗粒表面均匀喷涂一层水溶性高分子聚合物的控释层制成，其中所述肥颗粒与高分子聚合物的重量比为0.3-0.4∶9.7-9.6；高分子聚合物由纤维素、氧化淀粉、聚乙烯醇、聚氨酯预聚物、环氧树脂、环氧树脂固化剂、交联剂、乳化剂、引发剂、去离子水按一定配比制成。但是这种缓释肥料在应用于小麦种植时效果不佳，而且在制备过程中使用较多的合成树脂，在土壤中不易降解。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供适用于西南山地的小麦配方肥及其制备方法与施用方法，本发明制备的小麦配方肥在减少化肥用量的同时提高产量，配方肥的颗粒均匀性较好，并且适用于雾大湿重的西南山地地区，降解后不会造成环境污染。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

适用于西南山地的小麦配方肥，所述配方肥是以混合球形肥料为内核，以改性魔芋葡甘聚糖为中间层，以海藻酸钙纤维的短纤维为外层的三层结构，所述配方肥的粒径为4-6mm，所述配方肥的吸水膨胀率为60-80％。

进一步，所述混合球形肥料包括以下重量份的原料：60-70份草木灰、10-20份尿素、10-20份磷酸氢钙、2-4份硫酸锌、1-3份硫酸铜、5-7份硼砂、1-2份硫酸锰、4-6份亚硫酸铁。

进一步，所述混合球形肥料包括以下重量份的原料：65份草木灰、15份尿素、15份磷酸氢钙、3份硫酸锌、2份硫酸铜、6份硼砂、1份硫酸锰、5份亚硫酸铁。

进一步，所述改性魔芋葡甘聚糖是魔芋葡甘聚糖水解后经一氯乙酸、三聚磷酸钠改性制备得到的。

本发明还公开了适用于西南山地的小麦配方肥的制备方法，所述制备方法如下：

S1.将浓度为40-50wt％的乙醇溶液与20-25wt％的氢氧化钠溶液按照体积比为2:1的比例混均匀，加入魔芋葡甘聚糖，于50-65℃水解40-50min后，先后加入一氯乙酸、三聚磷酸钠，继续保温搅拌4-5h，冷却至25-30℃后，加入去离子水，搅拌均匀，制备得到凝胶，再加入混合球形肥料，搅拌均匀后，取出混合球形肥料，干燥，得到表面包裹有改性魔芋葡甘聚糖的混合球形肥料，待用；

S2.将海藻酸钠制备为饱和的海藻酸钠溶液，再配制乙醇-氯化钙混合溶液，并调节混合溶液pH＝6.5-7，由湿法纺丝机的喷丝孔喷出饱和海藻酸钠溶液进入乙醇-氯化钙混合溶液中，析出得到海藻酸钙纤维，将海藻酸钙纤维牵引拉伸至1.5-2倍后于40-60℃下烘干，切成3-5mm长的短纤维，待用；

S3.将S2制备的短纤维分散于无水乙醇中，加入表面包裹有改性魔芋葡甘聚糖的混合球形肥料、粘结剂，搅拌均匀后捞出，于60-70℃的条件下干燥10-15min后，自然风干，得到配方肥。

进一步，所述S1步骤中，待冷却至30-35℃时加入一氯乙酸，再加入卡拉胶，搅拌均匀，再加热至55-60℃，保温搅拌40-60min后加入三聚磷酸钠。

进一步，所述混合球形肥料的制备方法如下：

将尿素、硫酸锌、硫酸铜、硼砂、硫酸锰、硫酸亚铁分别研磨成粉，过120-140目筛，混合后溶于水，加入草木灰、磷酸氢钙搅拌均匀，加入造粒剂，制备成为悬浮液后，进行喷雾造粒，造粒完成后取出，放置在自然环境中冷却硬化后，于70-80℃的烘干机内干燥脱水，得到混合球形肥料。

本发明还公开了适用于西南山地的小麦配方肥的施用方法，所述施用方法如下：

小麦种植期进行两次施肥，第一次施肥于整地时施入；

第二次施肥于小麦处于返青期时，并将配方肥与土壤按照1：0.3的比例混合后进行撒施追肥。

进一步，所述第一次施肥总量与第二次施肥总量的质量比为(6-8)：(2-3.5)。

进一步，所述第一次施肥每亩施33-36kg配方肥，第二次施肥每亩施12-15kg配方肥。

本发明的有益效果如下：

一、内核为混合球形肥料，主要提供氮肥、磷肥、钾肥，以及微量元素铜、铁、锌、锰等，以便满足小麦的整个生长周期需求，中间层为改性后魔芋葡甘聚糖，改性后的魔芋葡甘聚糖具有降解性、易存放、耐水性强、抗酸碱能力强的特点，适应西南山地地区雾大湿重的气候条件以及适用于西南地区的pH呈酸性的土壤条件，且中间层呈现凝胶状，与水接触后可以缓慢释放出肥料，避免施肥后土壤中的营养浓度突然增加，出现烧根的情况。外层为海藻酸钙纤维的短纤维，海藻酸钙纤维具有良好的吸湿性，不仅可以吸水保水，还可以使配方肥处于湿润状态，持续溶解出营养物质，供给小麦用以生长结穗。海藻酸钙还具有一定的粘结性，可以粘附于土壤上，避免配方肥在坡度较大的山地上被雨水冲刷流走。

二、配方肥施用后掩土、浇水，让肥料在湿润的条件下缓释出来，补充营养。第二次施肥于小麦处于返青期，采用撒施的方式进行施肥，以满足麦叶的生长，配方肥与土壤混合施用，防止肥料直接裸露于土壤表面，延长肥料的使用寿命。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明：

实施例1：配方肥的制备一：

按照以下重量份称取混合球形肥料的原料：65份草木灰、15份尿素、15份磷酸氢钙、3份硫酸锌、2份硫酸铜、6份硼砂、1份硫酸锰、5份亚硫酸铁；按照称取的原料制备混合球形肥料：

将尿素、硫酸锌、硫酸铜、硼砂、硫酸锰、硫酸亚铁分别研磨成粉，过120目筛，混合后溶于水，加入草木灰、磷酸氢钙搅拌均匀，加入造粒剂，制备成为悬浮液后，进行喷雾造粒，造粒完成后取出，粒径为2-3mm，放置在自然环境中冷却硬化后，于70℃的烘干机内干燥脱水，得到混合球形肥料；

将40wt％的乙醇与20wt％的氢氧化钠溶液按照体积比为2:1的比例混均匀，加入100份魔芋葡甘聚糖，加热至50℃进行水解，40min后停止加热，待冷却至30℃时加入20份一氯乙酸，加热至55℃，保温搅拌60min后加入25份三聚磷酸钠，继续保温搅拌5h，冷却至25℃后加入去离子水，搅拌均匀，制备成为凝胶，再加入150份混合球形肥料，搅拌均匀后，取出，于45℃干燥50min，待用；

将海藻酸钠制备为饱和的海藻酸钠溶液，再配制乙醇-氯化钙混合溶液，并调节混合溶液pH＝6.5，由湿法纺丝机的喷丝孔喷出饱和海藻酸钠溶液进入乙醇-氯化钙混合溶液中，析出得到海藻酸钙纤维，将海藻酸钙纤维牵引拉伸至1.5倍后于60℃下烘干，切成3-5mm长的短纤维，待用；

将制备的100份短纤维分散于800ml无水乙醇中，加入混合球形肥料、粘结剂，搅拌均匀后捞出，于70℃的条件下干燥15min后，自然风干，得到配方肥，其粒径为4-5mm，测量吸水膨胀率70％。

实施例2：配方肥的制备二：

按照以下重量份称取混合球形肥料的原料：60份草木灰、10份尿素、10份磷酸氢钙、2份硫酸锌、1份硫酸铜、5份硼砂、2份硫酸锰、4份亚硫酸铁；按照称取的原料制备混合球形肥料：

将尿素、硫酸锌、硫酸铜、硼砂、硫酸锰、硫酸亚铁分别研磨成粉，过140目筛，混合后溶于水，加入草木灰、磷酸氢钙搅拌均匀，加入造粒剂，制备成为悬浮液后，进行喷雾造粒，造粒完成后取出，粒径为1-2mm，放置在自然环境中冷却硬化后，于75℃的烘干机内干燥脱水，得到混合球形肥料；

将45wt％的乙醇与23wt％的氢氧化钠溶液按照体积比为2:1的比例混均匀，加入120份魔芋葡甘聚糖，加热至55℃进行水解，42min后停止加热，待冷却至32℃时加入22份一氯乙酸，再加入25份卡拉胶，搅拌均匀，加热至57℃，保温搅拌50min后加入20份三聚磷酸钠，继续保温搅拌4h，冷却至27℃后加入去离子水，搅拌均匀，制备成为凝胶，再加入150份混合球形肥料，搅拌均匀后，取出，于43℃干燥45min，待用；

将海藻酸钠制备为饱和的海藻酸钠溶液，再配制乙醇-氯化钙混合溶液，并调节混合溶液pH＝7，由湿法纺丝机的喷丝孔喷出饱和海藻酸钠溶液进入乙醇-氯化钙混合溶液中，析出得到海藻酸钙纤维，将海藻酸钙纤维牵引拉伸至2倍后于50℃下烘干，切成3-5mm长的短纤维，待用；

将制备的100份短纤维分散于800ml无水乙醇中，加入混合球形肥料、粘结剂，搅拌均匀后捞出，于65℃的条件下干燥10min后，自然风干，得到配方肥，其粒径为4-5mm，测量吸水膨胀率为70％。

实施例3：配方肥的制备三：

按照以下重量份称取混合球形肥料的原料：70份草木灰、20份尿素、20份磷酸氢钙、4份硫酸锌、3份硫酸铜、7份硼砂、1份硫酸锰、6份亚硫酸铁；按照称取的原料制备混合球形肥料：

将尿素、硫酸锌、硫酸铜、硼砂、硫酸锰、硫酸亚铁分别研磨成粉，过140目筛，混合后溶于水，加入草木灰、磷酸氢钙搅拌均匀，加入造粒剂，制备成为悬浮液后，进行喷雾造粒，造粒完成后取出，粒径为1-2mm，放置在自然环境中冷却硬化后，于80℃的烘干机内干燥脱水，得到混合球形肥料；

将50wt％的乙醇与25wt％的氢氧化钠溶液按照体积比为2:1的比例混均匀，加入100份魔芋葡甘聚糖，加热至65℃进行水解，50min后停止加热，待冷却至35℃时加入20份一氯乙酸，再加入25份卡拉胶，搅拌均匀，加热至55℃，保温搅拌40min后加入15份三聚磷酸钠，继续保温搅拌4.5h，冷却至30℃后加入去离子水，搅拌均匀，制备成为凝胶，再加入120份混合球形肥料，搅拌均匀后，取出，于40℃干燥40min，待用；

将海藻酸钠制备为饱和的海藻酸钠溶液，再配制乙醇-氯化钙混合溶液，并调节混合溶液pH＝7，由湿法纺丝机的喷丝孔喷出饱和海藻酸钠溶液进入乙醇-氯化钙混合溶液中，析出得到海藻酸钙纤维，将海藻酸钙纤维牵引拉伸至2倍后于40℃下烘干，切成3-5mm长的短纤维，待用；

将制备的100份短纤维分散于800ml无水乙醇中，加入混合球形肥料、粘结剂，搅拌均匀后捞出，于70℃的条件下干燥15min后，自然风干，得到配方肥，其粒径为4-5mm，测量吸水膨胀率为65％。

实施例4：配方肥施用实验：

以重庆某地区山地作为实验地，划分出六块面积相同，地理条件相似的试验土地，随机选中三块地施用本发明制备的配方肥，记做A1、A2、A3，剩余三块地施用商品化肥(尿素、过磷酸钙、氯化钾)，记做B1、B2、B3，进行一轮小麦种植，均采用相同的小麦种渝麦13，按照下述现有的种植技术进行种植小麦：

1、翻犁整地，翻埋根茬、秸秆，耕深15―20cm，耕后严格耙地、耱压、耪地，做到耕层上虚下实，保证排灌自如，施第一次肥(配方肥需用土掩埋并浇透水)；

2、于11月上旬播种，采用小窝疏株密植，条沟行(点)播，净作亩基本苗控制在11万/亩；

3、小麦返青期，第二次施肥，将肥料与土按照1:0.3的比例混合后，采用撒施方式追肥；

4、根据实际情况浇水；

5、小麦成熟后进行收割小麦。

施肥量如表1和表1.1所示，其中A1-A3按照表1的数据进行施肥，B1-B3按照表1.1的数据进行施肥，：

表1

表1.1

小麦种植的实验结果为表2和表2.1，其中A1-A3的实验结果为表2所示，B1-B3的实验结果为表2.1所示：

表2

表2.1

根据以上实验数据可知，在相同的条件下种植小麦，采用本发明制备的配方肥种植小麦(A1-A3)和采用商品化肥种植小麦(B1-B3)相比，得到的结果如下：

表1与表1.1相比，配方肥用量每亩用量比商品化肥减少10kg，配方肥使用量减少约17.2％；

表2与表2.1相比，施用配方肥的小麦比施用商品化肥的有效穗平均增加1.3万/亩，增加量为7％；穗粒数平均增加8粒/穗，增加量为22.2％；千粒重平均增加6.9g，增加量为17.3％；

以上数据说明本发明制备的配方肥能够在少量施用情况下，有效提高小麦产量。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.适用于西南山地的小麦配方肥，其特征在于，所述配方肥是以混合球形肥料为内核，以改性魔芋葡甘聚糖为中间层，以海藻酸钙纤维的短纤维为外层的三层结构，所述配方肥的粒径为4-6mm，所述配方肥的吸水膨胀率为60-80％。

2.根据权利要求1所述的适用于西南山地的小麦配方肥，其特征在于，所述混合球形肥料包括以下重量份的原料：60-70份草木灰、10-20份尿素、10-20份磷酸氢钙、2-4份硫酸锌、1-3份硫酸铜、5-7份硼砂、1-2份硫酸锰、4-6份亚硫酸铁。

3.根据权利要求2所述的适用于西南山地的小麦配方肥，其特征在于，所述混合球形肥料包括以下重量份的原料：65份草木灰、15份尿素、15份磷酸氢钙、3份硫酸锌、2份硫酸铜、6份硼砂、1份硫酸锰、5份亚硫酸铁。

4.根据权利要求3所述的适用于西南山地的小麦配方肥，其特征在于，所述改性魔芋葡甘聚糖是魔芋葡甘聚糖水解后经一氯乙酸、三聚磷酸钠改性制备得到的。

5.根据权利要求1-4任一所述的适用于西南山地的小麦配方肥的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：

S1.将浓度为40-50wt％的乙醇溶液与20-25wt％的氢氧化钠溶液按照体积比为2:1的比例混均匀，加入魔芋葡甘聚糖，于50-65℃水解40-50min后，先后加入一氯乙酸、三聚磷酸钠，继续保温搅拌4-5h，冷却至25-30℃后，加入去离子水，搅拌均匀，制备得到凝胶，再加入混合球形肥料，搅拌均匀后，取出混合球形肥料，干燥，得到表面包裹有改性魔芋葡甘聚糖的混合球形肥料，待用；

S2.将海藻酸钠制备为饱和的海藻酸钠溶液，再配制乙醇-氯化钙混合溶液，并调节混合溶液pH＝6.5-7，由湿法纺丝机的喷丝孔喷出饱和海藻酸钠溶液进入乙醇-氯化钙混合溶液中，析出得到海藻酸钙纤维，将海藻酸钙纤维牵引拉伸至1.5-2倍后于40-60℃下烘干，切成3-5mm长的短纤维，待用；

S3.将S2制备的短纤维分散于无水乙醇中，加入表面包裹有改性魔芋葡甘聚糖的混合球形肥料、粘结剂，搅拌均匀后捞出，于60-70℃的条件下干燥10-15min后，自然风干，得到配方肥。

6.根据权利要求5所述的适用于西南山地的小麦配方肥的制备方法,其特征在于，所述S1步骤中，待冷却至30-35℃时加入一氯乙酸，再加入卡拉胶，搅拌均匀，再加热至55-60℃，保温搅拌40-60min后加入三聚磷酸钠。

7.根据权利要求6所述的适用于西南山地的小麦配方肥的制备方法，其特征在于，所述混合球形肥料的制备方法如下：

将尿素、硫酸锌、硫酸铜、硼砂、硫酸锰、硫酸亚铁分别研磨成粉，过120-140目筛，混合后溶于水，加入草木灰、磷酸氢钙搅拌均匀，加入造粒剂，制备成为悬浮液后，进行喷雾造粒，造粒完成后取出，放置在自然环境中冷却硬化后，于70-80℃的烘干机内干燥脱水，得到混合球形肥料。

8.根据权利要求1-4任一所述的适用于西南山地的小麦配方肥的施用方法，其特征在于，所述施用方法如下：

小麦种植期进行两次施肥，第一次施肥于整地时施入；

第二次施肥于小麦处于返青期，并将配方肥与土壤按照1：0.3的比例混合后进行撒施追肥。

9.根据权利要求8所述的适用于西南山地的小麦配方肥的施用方法，其特征在于，所述第一次施肥总量与第二次施肥总量的质量比为(6-8)：(2-3.5)。

10.根据权利要求9所述的适用于西南山地的小麦配方肥的施用方法，其特征在于，所述第一次施肥每亩施33-36kg配方肥，第二次施肥每亩施12-15kg配方肥。