CN109851427A

CN109851427A - 缓释松土有机无机复合肥及其制备方法

Info

Publication number: CN109851427A
Application number: CN201910136299.6A
Authority: CN
Inventors: 张敏; 阚学飞; 石朋飞; 陈彬; 穆光远; 黄春艳; 苏盈盈
Original assignee: Shenzhen Batian Ecotypic Engineering Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Batian Ecotypic Engineering Co Ltd
Priority date: 2019-02-25
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2019-06-07

Abstract

本发明公开了一种缓释松土有机无机复合肥，包括：尿素10～25份、磷酸一铵5～10份、氯化钾1～4份、硫酸钾10～25份、硼砂0.5～1份、硫酸镁1～3份、硫酸锌0.5～1份、石粉5～25份、木质素和/或木质素衍生物10～30份、酵母菌0.05～0.1份、生物酵素0.5～1份、轻质碳酸钙0.2～2份、包膜油0.1～2份。采用本发明的缓释松土有机无机复合肥，通过木质素和/或其衍生物载体、吸湿和缓慢降解性质，将各种功能性成分收纳于其结构内，可以最大化地降低肥料营养成分的流失、提升成分的利用率；并且搭配适当的各种活性成分，实现使木质素及其衍生物与有益微生物等协同增效，既能促进作物对有机营养的吸收又能活化疏松土壤，保水保肥。

Description

缓释松土有机无机复合肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合肥料技术领域，尤其涉及一种缓释松土有机无机复合肥及其制备方法。

背景技术

粮食和经济作物的正常生长发育有赖于良好的土壤环境，中性土壤环境最有利于大多数植物的生长，过酸和过碱的环境不利于大多数植物的正常生长。据中国农科院土壤肥料研究所近年来在全国的田间定位实验与调查显示，我国各主要农区种植中，粮食增产主要依赖大量施用化肥，土壤经过长时间的过量施肥、不合理耕作、过度种植、农用化学品的大量投入和沟渠设施老化，已经导致农田土壤普遍性的耕层变薄、养分非均衡化严重、土壤板结酸化、盐渍化增加，土壤生物性状退化，防旱排涝能力差，耕地土壤基础地力不断下降。因此，在种植中常需要对土壤进行调理改良。

当土壤中含有害物质过多，超过土壤自净能力，就会引起土壤组成、结构和功能发生变化，使土壤微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过“土壤-植物-人体”间接被人体吸收，达到危害健康。我国主要的污染是乱用农药和化肥，破坏土壤结构，造成土壤板结，从而使土壤层生物学性质恶化，影响农作物产量和品质。对于污染土壤的改良的方法，比较常用的有水利改良、化学改良和生物改良。这些常规的改良手段，大多都是通过中和、调理土壤物质成分、结构，从而使土壤的成分和结构趋于平衡而利于种植；因此在改良的效果上，比较单一；并且后续种植中如果继续进行喷洒农药、施肥，改良效果并不能持久。

出于土壤调理效果和作用提升的目的，在传统的肥料成分的基础上，越来越多的土壤改良功能的活性物质被添加在肥料中施用，比如201310194729.2号专利提出的一种含有酵素的酵素生物有肥料，采用沼气渣、家禽粪便、蛋白胨、泥炭、农作物秸轩等原料制备有机肥的能通过提高植物自身免疫机能、促进植物生长、改良土壤本身的状况来实现植物生长，促进植物生长，抑制土壤里各种病菌生长，抑制土壤中的各类线虫或软生虫的生长。另又比如201210104777.3号专利的保水松土氮肥，其由氮肥、月桂醇乙氧基硫酸铵和保水剂组成，且成分比例为：氮肥98、浓度大于或等于25％的月桂醇乙氧基硫酸铵0.6～1.4、保水剂0.6～1.4；由于在氮肥增加了月桂醇乙氧基硫酸铵和保水剂，因而它同时具有保水松土功能，能提高肥料利用率，改良土壤结构。但是这些具有单一性状调理改良功能的肥料调理剂在使用时，单一作用于某一方面的改进，难以在土壤整体团粒结构已经失衡时产生比较好的改良效果，并且其成分很容易在热、盐、氧(化学氧化)环境中引起活性功能成分的失活，使得松土保水效果减弱且持续时间短，并且后续种植中如果继续进行喷洒农药、施肥，改良效果并不能持久。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种缓释松土有机无机复合肥，旨在提供肥料养分的同时，还能深层调节土壤理化性质，提高土壤的缓冲性能，全面改善土壤理化性质和微生态环境。

为实现上述目的，本发明提供的缓释松土有机无机复合肥，包括各质量份的如下组分：

尿素10～25份、磷酸一铵5～10份、氯化钾1～4份、硫酸钾10～25份、硼砂0.5～1份、硫酸镁1～3份、硫酸锌0.5～1份、石粉5～25份、木质素和/或木质素衍生物10～30份、酵母菌0.05～0.1份、生物酵素0.5～1份、轻质碳酸钙0.2～2份、包膜油0.1～2份。

采用本发明的缓释松土有机无机复合肥，通过木质素和/或其衍生物载体、吸湿和缓慢降解性质，将各种功能性成分收纳于其结构内，可以最大化地降低肥料营养成分的流失、提升成分的利用率；并且搭配适当的各种活性成分，实现使木质素及其衍生物与有益微生物等协同增效，既能促进作物对有机营养的吸收又能活化疏松土壤，保水保肥，促进肥料利用率、提高作物产量。

本发明进一步还提出上述缓释松土有机无机复合肥的制备方法，包括如下步骤：

按照上述缓释松土有机无机复合肥获取原料；

将所述尿素加热熔融成为熔融液后，加入磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾、硼砂、硫酸镁、硫酸锌、石粉、木质素、碱木质素、木质素磺酸钙制成混合料浆；

将所述混合料浆送入高塔造粒机进行喷洒造粒，通过造粒机喷洒进入造粒塔的造粒物料，搜集塔底的肥料颗粒；

将所述酵母菌、生物酵素、轻质碳酸钙混合制成包膜粉剂；

通过包膜油将所述包膜粉剂包覆于肥料颗粒表面。

本发明的上述方法过程，生产工艺简单，反应条件温和，采用先将基础肥料基础成分进行造粒，使各种基础成分能被木质素和/或衍生物最大化负载，然后将活性酵母菌和生物酵素包覆在肥料颗粒表面，可以最优地保证活性和肥料的品质。并且在施用后成分能持久发挥，可改善土壤营养结构变化的问题，提升肥料利用率和农作物产量及品质，具有很高的社会效益、经济效益和生态效益。

具体实施方式

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种缓释松土有机无机复合肥，包括各质量份的如下组分：

本发明的缓释松土有机无机复合肥，非常重要地，成分包括利用木质素和/或其衍生物的性质对肥料改性和土壤成分的促进效果。具体，木质素是一种迟效成份，需要通过搭配的微生物降解之后释放出所需元素，这一特性一方面缓慢释放使得木质素可以成为一种肥劲较稳、肥效较长的缓释作用，能较好地控制淋失；另一方面木质素具有又具有非常强的吸湿性，比如木质素磺酸盐在冷却凝固后强度大，但是遇水能迅速吸水膨胀，利用此特性，将其添加到复合肥中，能将高塔中化学反应产生的游离水吸附，既能增强肥料颗粒强度、又能加速颗粒遇水溶散。

同时在以上基础特性之外，木质素及其衍生物具有的多种活性基团，比如木质素磺酸盐中含有较多的酚羟基、醇羟基、羧基和羰基，其中氧原子上的未共用电子对能与金属离子形成配位键，产生鳌合作用生成木质素的金属鳌合物，消除元素的拮抗促进吸收；这些活性基团的功能上能中和游离酸，更可以降低其中磷酸根、硝酸根中的H⁺活性，使NH₄ ⁺和H₂PO₄ ^-和NO₃ ^-之间的氢键作用更强，从而提高肥料复盐晶体的稳定性，降低结块概率。同时搭配使用中，木质素及其衍生物与无机营养、有益微生物等协同增效，既能促进作物对有机营养的吸收又能活化疏松土壤，保水保肥，促进肥料利用率、提高作物产量。

在以上成分的基础上，活性物质还包括肥料中补充的生物酵素，其为经多种有益微生物菌群发酵，富含高活性有机质及微生物代谢产物的生物有机复合物。制备的过程已经多有报道，其中最重要地是其成分中含有有益微生物代谢产生的几十种酶，主要包括脂肪分解酶、氧化还原酶、糖化酶、纤维分解酶、蛋白质分解酶、尿素酶等若干种酶；这些酶具有的好气性发酵能力较强，可以迅速催化农作物秸秆、杂草、落叶等有机物质，并可以将其分解形成腐殖质；更重要地是具有分解页岩、沸石等及难溶矿物质以及分解化肥、农药的残留化学成分的能力，因此可以溶解土壤中被板结固化的营养成分，从而迅速改善土壤的理化性状，促进土壤养分的转化和植物对养分的吸收，并且能提高土壤的缓冲性能，能缓解因过量施肥造成的土壤次生盐渍化对作物的危害。生物酵素可以通过市售购买获取，技术人员根据产品性质的需求进行类型选择即可。

进一步，肥料成分中搭配添加补充酵母菌，当然为了保证品质，这里所采用的酵母菌采用有效活菌数为200～500亿/g。酵母菌在土壤中繁殖代谢反应有各种多样的代谢类型，比如脱卤、脱烷基、水解、氧化、环羟基化与裂解等，代谢过程可以修复难降解的除草剂对土壤产生污染。并且酵母菌自身综合了肽蛋白的抗病抗逆性、微生物的沃土性，能快速改变土壤阴阳离子结构、平衡土壤酸碱度，增加土壤有益菌、抑制土壤中各种病菌的生长，加速各种秸秆腐化成有机物变成农家肥，使土壤上虚下实。

当然，基于基本的肥料要求，肥料的基础元素营养成分采用尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾这些大量元素成分，作为可供作物吸收的大量元素(N/P/K)供体，以补充有机养料成分的大量肥料元素，保证肥料产品中总养分(N+P₂O₅+K₂O)的含量；同时，在大量元素之外补充以上硼砂、硫酸镁、硫酸锌的微量元素平衡元素供给，补充土壤的营养元素，可以缓解由不合理耕作、过度种植引起的耕层变薄、养分非均衡化严重的问题。并且元素搭配的添加可以在土壤养分补充的基础上，进一步结合活性调理和改良成分共同进一步深度调理土壤结构，使作物能按照比例吸收提升肥料的利用率和产量，避免单一元素过多引起的拮抗和代谢紊乱，从而保证肥料的效果和作物连续高产性。

并且本发明在肥料成分中搭配有土壤团粒的重塑成分，还可以在以上成分中添加5～25份石粉、0.2～2份轻质碳酸钙，这些成分都具有非常良好多孔性，施用在土壤层之后吸收大量的水、肥、腐植酸、有机质，改变修复土壤的孔隙度与渗透性，从而改变土壤结构。同时，最后为了便于肥料颗粒的整体品质，防止脱粉、以及利于肥料表面微生物菌包覆在料粒表面的存活力和代谢力，其中补充有辅助肥料品质的包膜油，使用之后肥料相比具有更优良的品质。当然，实施中所采用的包膜油可以采用本领域中技术人员常用的植物油类(棕榈油、甘油)、防板结油等。

实施时，本发明中采用的以上木质素及其衍生物的成分中形态通常有粉末状的，木质素磺酸盐约80～95％；或液体状，其含木质素磺酸盐约50％左右。，优选可以采用木质素、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙等。这些品类中整体色泽褐色或深褐色，一般适用于深色体系，分散性能比较好。

基于本发明的以上成分性质的特点，进一步提出该缓释松土有机无机复合肥的制备方法，方法步骤包括：

S00，按照上述缓释松土有机无机复合肥成分获取原料；

S10，将固体尿素加热熔融成为熔融液后，加入磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾、硼砂、硫酸镁、硫酸锌、石粉、木质素和/或木质素衍生物制成混合料浆；

S20，将混合料浆送入高塔造粒机进行喷洒造粒，通过造粒机喷洒进入造粒塔的造粒物料，搜集塔底的肥料颗粒；

S30，将酵母菌、生物酵素、轻质碳酸钙混合制成包膜粉剂；

S40，通过包膜油将包膜粉剂包覆于肥料颗粒表面，即为本发明的松土功能的有机无机复合肥。

为使本发明上述缓释松土有机无机复合肥细节更利于本领域技术人员的理解和实施，以及验证本案所制备得到缓释松土有机无机复合肥的进步性效果，以下通过具体的实施例来对本案的上述内容进行举例说明。

实施例1

S00，在该实施例1中按照如下成分比获取原料：尿素10kg、磷酸一铵5kg、氯化钾1kg、硫酸钾10kg、硼砂0.5kg、硫酸镁1kg、硫酸锌0.5kg、石粉5kg、碱木质素10kg、酵母菌0.05kg、生物酵素0.5kg、轻质碳酸钙0.2kg、棕榈油1kg；

S10，将步骤S00的固体尿素加热熔融成为熔融液后，加入磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾、硼砂、硫酸镁、硫酸锌、石粉、碱木质素制成混合料浆；

S30，将酵母菌、生物酵素、轻质碳酸钙混合制成包膜粉剂；

S40，将步骤S30的包膜粉剂与棕榈油混合后，通过喷涂的方式喷覆于步骤S20制备的高塔肥料颗粒表面，略微干燥后封装即为本实施例1的缓释松土有机无机复合肥。

实施例2

S00，在该实施例2中按照如下成分比获取原料：尿素25kg、磷酸一铵10kg、氯化钾4kg、硫酸钾25kg、硼砂1kg、硫酸镁3kg、硫酸锌1kg、石粉25kg、木质素磺酸钠30kg、酵母菌粉0.1kg、生物酵素1kg、轻质碳酸钙2kg、甘油1kg、防板结油1kg；

S10，将步骤S00的固体尿素加热熔融成为熔融液后，加入磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾、硼砂、硫酸镁、硫酸锌、石粉、木质素磺酸钠制成混合料浆；

S30，将酵母菌、生物酵素、轻质碳酸钙混合制成包膜粉剂；

S40，将步骤S30的包膜粉剂与甘油、防板结油混合后，通过喷涂的方式喷覆于步骤S20制备的高塔肥料颗粒表面，略微干燥后封装即为本实施例2的缓释松土有机无机复合肥。

实施例3

S00，在该实施例3中按照如下成分比获取原料：尿素20kg、磷酸一铵8kg、氯化钾3kg、硫酸钾20kg、硼砂0.7kg、硫酸镁2kg、硫酸锌0.8kg、石粉20kg、木质素磺酸钙20kg、酵母菌粉0.08kg、生物酵素0.8kg、轻质碳酸钙1.5kg、甘油0.5kg、防板结油0.5kg、棕榈油0.5kg；

S10，将步骤S00的固体尿素加热熔融成为熔融液后，加入磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾、硼砂、硫酸镁、硫酸锌、石粉、木质素磺酸钙制成混合料浆；

S30，将酵母菌、生物酵素、轻质碳酸钙混合制成包膜粉剂；

S40，将步骤S30的包膜粉剂与棕榈油、甘油、防板结油混合后，通过喷涂的方式喷覆于步骤S20制备的高塔肥料颗粒表面，略微干燥后封装即为本实施例3的缓释松土有机无机复合肥。

实施例4

S00，在该实施例4中按照如下成分比获取原料：尿素15kg、磷酸一铵6kg、氯化钾2kg、硫酸钾15kg、硼砂0.6kg、硫酸镁1.5kg、硫酸锌0.6kg、石粉10kg、木质素6kg、碱木质素6kg、木质素磺酸钙6kg、酵母菌粉0.06kg、生物酵素0.8kg、轻质碳酸钙1kg、防板结油1kg、棕榈油0.2kg；

S10，将步骤S00的固体尿素加热熔融成为熔融液后，加入磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾、硼砂、硫酸镁、硫酸锌、石粉、木质素、碱木质素、木质素磺酸钙制成混合料浆；

S30，将酵母菌、生物酵素、轻质碳酸钙混合制成包膜粉剂；

S40，将步骤S30的包膜粉剂与棕榈油、防板结油混合后，通过喷涂的方式喷覆于步骤S20制备的高塔肥料颗粒表面，略微干燥后封装即为本实施例4的缓释松土有机无机复合肥。

为了体现验证本发明的缓释松土有机无机复合肥进步性效果，通过如下菜心种植农化试验进行验证，试验方法：

在移栽菜心幼苗前，对田块进行翻耕，并按下述方法设置两个处理：常规施肥(CK)、常规施肥+按照实施例1～4所述过程制备的缓释松土有机无机复合肥，每个处理重复四次，随机区组排列，每个种植小区面积为5m×5m＝25m²。试验使用的常规肥料(CK)为金正大生态工程集团股份有限公司生产销售的商品名为金大地17～17～17复合肥，用量为基施50kg/亩。

种植的过程中记录植株的变化，并且种植之后对各个种植小区采摘的菜心品质、以及土壤土样进行检测，结果如下：

使用本发明实施例制备的肥料的实验组，相比对照组(CK)，施用本专利肥料的菜心提前采摘3～5天、产量提高15.6％(平均值)，菜心植株的叶绿素含量提高18.4％，且色相看起来卖相品质好。

种植完成之后，为了评价土壤调理剂的松土和调节pH能力，实验采用肥：水：土＝1：20：60于具塞量筒中进行，先混合均匀，再静置半小时后测定土壤的体积变化，并测定pH的变化。为了评价土壤调理剂的保水能力，在田间取0～20cm根层土壤，风干后过1mm筛，烘干，称取干土2.85kg，土壤调理剂按正常田间用量称取，混匀后装入小型塑料盆(14.5cm×13.5cm)中，加水至土壤饱和含水量，按预设时间称重，计算土壤保水率R＝(m’-m/m₀-m)×100％，其中m’为土盆中土壤总量(g)，m为土盆中干土重(g)，m₀为土盆中土壤达饱和含水量后土盆中土壤重(g)。

另一方面对土样进行检测对比，本发明施用缓释松土有机无机复合肥的种植小区，作物施肥三季以后，相比CK的对照组，肥料利用率平均增加14.2％，土壤保水率提高24.1％，土壤板结情况明显减轻，后续停止施肥后肥效可持续1～1.5年(相比CK的肥效持续时间为0.5～1年)，缓释的时间和肥料保持效果比较明显。

从以上试验结果看，通过木质素和/或其衍生物载体、吸湿和缓慢降解性质，降低肥料营养成分的流失、并提升了肥料的缓释效果；同时，施于土壤层之后，能切实活化疏松土壤，保水保肥。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种缓释松土有机无机复合肥，其特征在于，包括各质量份的如下组分：

2.如权利要求1所述的缓释松土有机无机复合肥，其特征在于，所述木质素为碱木质素。

3.如权利要求1所述的缓释松土有机无机复合肥，其特征在于，木质素衍生物包括木质素磺酸钠或木质素磺酸钙中的至少一种。

4.如权利要求1至3任一项所述的缓释松土有机无机复合肥，其特征在于，所述包膜油为棕榈油、甘油或防板结油中的至少一种。

5.如权利要求1至3任一项所述的缓释松土有机无机复合肥，其特征在于，所述酵母菌的有效活菌数为200～500亿/g。

6.如权利要求1所述的缓释松土有机无机复合肥，其特征在于，包括各质量份的如下组分：

尿素20份、磷酸一铵8份、氯化钾3份、硫酸钾20份、硼砂0.7份、硫酸镁2份、硫酸锌0.8份、石粉20份、木质素磺酸钙20份、酵母菌粉0.08份、生物酵素0.8份、轻质碳酸钙1.5份、甘油0.5份、防板结油0.5份、棕榈油0.5份。

7.如权利要求1所述的缓释松土有机无机复合肥，其特征在于，包括各质量份的如下组分：

尿素15份、磷酸一铵6份、氯化钾2份、硫酸钾15份、硼砂0.6份、硫酸镁1.5份、硫酸锌0.6份、石粉10份、木质素6份、碱木质素6份、木质素磺酸钙6份、酵母菌粉0.06份、生物酵素0.8份、轻质碳酸钙1份、防板结油1份、棕榈油0.2份。

8.如权利要求1至7任一项所述的缓释松土有机无机复合肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照权利要求1至7任一项所述的缓释松土有机无机复合肥获取原料；

将所述酵母菌、生物酵素、轻质碳酸钙混合制成包膜粉剂；

通过包膜油将所述包膜粉剂包覆于肥料颗粒表面。

9.如权利要求8所述的缓释松土有机无机复合肥的制备方法，其特征在于，通过所述包膜油将所述包膜粉剂包覆于肥料颗粒表面的步骤为：

将所述包膜油与包膜粉剂均匀混合后，喷覆于所述肥料颗粒表面。