CN111205120A - 水稻专用增效免追控释肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水稻专用增效免追控释肥及其制备方法，其中，所述控释肥包括：20～28重量份的N、8～15重量份的P₂O₅、10～14重量份的K₂O、0.1～0.3重量份的Zn、0.1～0.3重量份的Si，其中，所述N包括速效氮、中效氮和长效氮，所述速效氮提供0～60天的氮素养分，所述中效氮提供60～90天的氮素养分，所述长效氮提供90～120天的氮素养分。该控释肥配方比例合理，养分全面，一次施肥后期不用追肥，并且养分满足水稻整个生育期的需求且吻合水稻“S”型养分需求规律，从而在提高肥料利用率的同时显著提高水稻产量。

Description

水稻专用增效免追控释肥及其制备方法

技术领域

本发明属于高效施肥技术领域，具体涉及一种水稻专用增效免追控释肥及其制备方法。

背景技术

我国是全世界水稻生产和消耗大国，60％以上的人口常年以食用稻米为主，因此水稻也是我国最主要的粮食作物之一。现阶段，我国水稻的种植面积占全球水稻总播种面积的20％以上，每年的粮食产量达到1.85亿吨，占全球粮食生产总量的三分之一。水稻在整个生育期中吸收氮、钾较多，磷较少。随着生育期的推移，吸收量逐渐增大。氮素的吸收高峰分别在分蘖期、拔节期和抽穗至成熟期；磷的吸收量最大的时期以幼苗期和分蘖期最多，插秧后3周前后为吸收高峰；钾的吸收高峰主要是穗分化至抽穗开花期。但随着农业种植结构的变化和农村劳动力的转移和老龄化，水稻施肥中存在的问题有：一是盲目施肥，施肥时间、次数和用量不固定，养分投入不平衡，重氮磷钾轻中微量元素，尤其是锌和硅的投入极少，养分配比不合理，不能满足水稻整个生育期的养分需求；二是现有控释肥养分释放曲线单一，无法满足水稻整个生育期三个氮素吸收高峰对氮素的需求；三是由于现有秸秆还田国家政策，导致耕层秸秆大量残留，且作物秸秆的分解速度较慢，不利于来年农田的农事操作和农作物种植；四是水田养分流失严重，20％以上养分随着排水损失。

目前公开的一些水稻免追肥，尽管具有一定的肥效作用，但在功能性上较为单一。有的不能与水稻养分需求规律相吻合；有的不含或少含微量元素，不能做到一次性施肥后期免追肥；有的不能促进秸秆的腐熟，有的不能满足水稻机械化需求，有待进一步提升和改进。因此，现有的水稻免追肥有待进一步探究。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种水稻专用增效免追控释肥及其制备方法，该控释肥配方比例合理，养分全面，一次施肥后期不用追肥，并且养分满足水稻整个生育期的需求且吻合水稻“S”型养分需求规律，从而在提高肥料利用率的同时显著提高水稻产量。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种水稻专用增效免追控释肥。根据本发明的实施例，所述控释肥包括：20～28重量份的N、8～15重量份的P₂O₅、10～14重量份的K₂O、0.1～0.3重量份的Zn、0.1～0.3重量份的Si，其中，所述N包括速效氮、中效氮和长效氮，所述N中控释氮的含量为10～14重量％。

根据本发明实施例的水稻专用增效免追控释肥中氮源采用速效氮、中效氮和长效氮搭配，使得该控释肥呈“S”型养分释放，即前期养分释放缓慢，中期养分快速释放，在后期养分释放又逐渐变缓，即满足水稻不同时期对不同氮素的需求且受环境温度影响较小，吻合水稻“S”型养分需求规律，一次施肥后期不用追肥，养分释放更精确，减少水田养分流失，提高肥料利用率，减小环境污染，并且搭配磷源和钾源以及中微量元素锌和硅，满足水稻生育期对中微量元素的需求，增强水稻光合作用效率，提高水稻茎秆机械强度。由此，本申请的控释肥配方比例合理，养分全面，一次施肥后期不用追肥，并且养分满足水稻整个生育期的需求且吻合水稻“S”型养分需求规律，从而在提高肥料利用率的同时显著提高水稻产量。

另外，根据本发明上述实施例的水稻专用增效免追控释肥还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述速效氮来自于氯化铵、硫酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵和尿素中的至少一种，优选磷酸一铵、磷酸二铵和尿素中的至少一种。由此，可以提高肥料的利用率。

在本发明的一些实施例中，所述中效氮来自于释放期60～90天的聚氨酯包膜尿素，养分释放曲线呈“S”型。由此，可以提高肥料的利用率。

在本发明的一些实施例中，所述长效氮来自于脲甲醛和释放期90～120天的聚氨酯包膜尿素，养分释放曲线呈“S”型。由此，可以提高肥料的利用率。

在本发明的一些实施例中，所述速效氮、所述中效氮和所述长效氮的质量比为(1.25～1.65)：1：(0.4～0.68)。由此，可以提高肥料的利用率。

在本发明的一些实施例中，所述释放期60～90天的聚氨酯包膜尿素和所述释放期90～120天的聚氨酯包膜尿素的质量比为1：(0.4～0.65)。由此，可以提高肥料的利用率。

在本发明的一些实施例中，所述脲甲醛和所述释放期90～120天的聚氨酯包膜尿素的质量比为1：(3～4.5)。由此，可以提高肥料的利用率。

在本发明的一些实施例中，所述P₂O₅来自于磷酸一铵、磷酸二铵、普钙、重钙、聚磷酸铵和磷酸二氢钾中至少一种，优选磷酸一铵、磷酸二铵和聚磷酸铵中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，所述P₂O₅包括聚合态P₂O₅和非聚合态P₂O₅，其中，所述聚合态P₂O₅和所述非聚合态P₂O₅的质量比为1：(7～9)。

在本发明的一些实施例中，所述K₂O来自于硫酸钾、氯化钾、硝酸钾和磷酸二氢钾中的至少一种，优选氯化钾。

在本发明的一些实施例中，所述Zn来自于EDTA螯合锌、聚磷酸铵螯合锌、一水硫酸锌和氧化锌中的至少一种，优选聚磷酸铵螯合锌、一水硫酸锌和氧化锌，其中，所述一水硫酸锌、所述聚磷酸铵螯合锌和所述氧化锌重量比为(1～1.3)：1：(0.7～0.9)。

在本发明的一些实施例中，所述Si来自于氟化硅、硅酸钠、偏硅酸钠、氨基硅和二氧化硅中的至少一种，优选偏硅酸钠和二氧化硅，其中，所述偏硅酸钠和所述二氧化硅重量比为(1.2～1.4)：1。

在本发明的一些实施例中，上述控释肥进一步包括0.1～0.3重量份的微生物菌剂。由此，可以调节水稻激素物质水平，抑制有害病原菌活动，同时提高土壤肥力，加速秸秆的分解，提高耕层土壤质量。

在本发明的一些实施例中，所述微生物菌剂中有效活菌数不低于0.3亿/克。

在本发明的一些实施例中，所述微生物菌剂为选自枯草芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、白僵菌、德式乳酸菌、固氮菌、解磷菌和解钾菌中的至少一种，优选枯草芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、德式乳酸菌、固氮菌、解磷菌和解钾菌的至少一种。

在本发明的一些实施例中，上述控释肥进一步包括0.1～0.5重量份的增效剂。由此，可以促进水稻根系生长，缩短返青时间，提高水稻抗逆性，提高品质和产量。

在本发明的一些实施例中，所述增效剂来自于海藻酸、氨基酸和黄腐酸中的至少一种，优选海藻酸。

在本发明的一些实施例中，上述控释肥进一步包括：1～3重量份的辅料。

在本发明的一些实施例中，所述辅料为选自沸石粉、膨润土、滑石粉和棒土中的至少一种，优选沸石粉。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种制备上述水稻专用增效免追控释肥的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：

(1)将速效氮源的一部分、磷源、钾源的一部分、锌源和硅源混合得到混料，同时将尿素和甲醛反应得到脲甲醛，然后将所述脲甲醛与所述混料混合在氨气和硫酸提供反应热和液相环境下进行氨化造粒；

(2)将包裹粉外包裹于步骤(1)得到的复合肥颗粒，以便得到复合肥；

(3)将所述复合肥与中效氮源、长效氮源、所述速效氮的另一部分与所述钾源的另一部分混合，以便得到控释肥。

根据本发明实施例的制备水稻专用增效免追控释肥的方法可以制备得到上述比例合理，养分全面，一次施肥后期不用追肥，并且养分满足水稻整个生育期的需求且吻合水稻“S”型养分需求规律的控释肥，从而在提高肥料利用率的同时显著提高水稻产量。

另外，根据本发明上述实施例的制备水稻专用增效免追控释肥的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，将所述甲醛和所述尿素按照摩尔比为(1～3)：1反应得到脲甲醛。由此，可以提高肥料颗粒强度。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述氨化造粒的温度为70～80℃，pH为6.1～6.5。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，将所述脲甲醛与所述混料和增效剂混合在氨气和硫酸提供反应热和液相环境下进行氨化造粒。由此，可以促进水稻根系生长，缩短返青时间，提高水稻抗逆性，提高品质和产量。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，将所述速效氮源的一部分、所述磷源、所述钾源的一部分、所述锌源、所述硅源和辅料混合得到混料。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，将微生物菌剂与包裹粉混合后外包裹于步骤(1)得到的复合肥颗粒。由此，可以调节水稻激素物质水平，抑制有害病原菌活动，同时提高土壤肥力，加速秸秆的分解，提高耕层土壤质量。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种水稻专用增效免追控释肥。根据本发明的实施例，该控释肥包括20～28重量份的N、8～15重量份的P₂O₅、10～14重量份的K₂O、0.1～0.3重量份的Zn、0.1～0.3重量份的Si，其中，N包括速效氮、中效氮和长效氮，所述N中控释氮的含量为10～14重量％。发明人发现，本申请的控释肥氮源采用速效氮、中效氮和长效氮搭配，使得该控释肥呈“S”型养分释放，即前期养分释放缓慢，中期养分快速释放，在后期养分释放又逐渐变缓，即满足水稻不同时期对不同氮素的需求且受环境温度影响较小，吻合水稻“S”型养分需求规律，一次施肥后期不用追肥，养分释放更精确，减少水田养分流失，提高肥料利用率，减小环境污染，并且搭配适当的磷源和钾源以及中微量元素锌和硅，满足水稻生育期对中微量元素的需求，增强水稻光合作用效率，提高水稻茎秆机械强度。由此，本申请的控释肥配方比例合理，养分全面，一次施肥后期不用追肥，并且养分满足水稻整个生育期的需求且吻合水稻“S”型养分需求规律，从而在提高肥料利用率的同时显著提高水稻产量。具体的，上述控释肥中，N含量为20重量份、21重量份……28重量份；P₂O₅含量为8重量份、9重量份……15重量份；K₂O含量为10重量份、11重量份……14重量份；Zn含量为0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份；Si含量为0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份。发明人发现，若N含量过高，会导致水稻苗期徒长，后期倒伏，而若N含量过低，会导致水稻叶片黄化，植株矮小，茎秆细长，分蘖数量减少，穗小、粒瘪、早衰；若P₂O₅含量过高，会导致水稻叶色浓绿，植株矮小，生长受到抑制，而若P₂O₅含量过低，会导致水稻生长延缓，植株矮小，分蘖减少；同时若K含量过高，会抑制作物对N素的吸收，水稻生长受到抑制，而若K含量过低，会导致水稻根系生长不良，出现缺钾赤枯症；并且若Zn含量过高会导致水稻出现Zn的毒害，幼苗长势不良，叶片黄绿并逐渐萎黄，分蘖少，植株低矮，根系短而稀疏，而若Zn含量过低会导致叶片变窄，生长停滞，植株矮小，形成僵苗；另外若Si含量过高会导致水稻根系活力降低，而若Si含量过低会导致水稻生长受阻，易倒伏，叶片下披，抽穗迟，影响水稻产量和质量。由此，采用该组成的控释肥可以提高水稻的产量的和质量。

进一步的，上述控释肥中，速效氮来自于氯化铵、硫酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵和尿素中的至少一种，优选磷酸一铵、磷酸二铵和尿素中的至少一种；中效氮来自于释放期60～90天的聚氨酯包膜尿素，养分释放曲线呈“S”型；长效氮来自于脲甲醛和释放期90～120天的聚氨酯包膜尿素，养分释放曲线呈“S”型，从而使得该控释肥呈“S”型养分释放，即前期养分释放缓慢，中期养分快速释放，在后期养分释放又逐渐变缓，即满足水稻不同时期对不同氮素的需求且受环境温度影响较小，吻合水稻“S”型养分需求规律。优选的，速效氮、中效氮和长效氮的质量比为(1.25～1.65)：1：(0.4～0.68)，例如(1.25、1.26……1.64、1.65)：1：(0.4、0.41……0.67、0.68)。发明人发现，若速效氮含量过高，会导致前期养分大量释放，水稻营养生长过旺，有效分蘖减少；而若长效氮含量过高，会导致前期氮素养分供应不足，水稻生长缓慢，分蘖减少。由此，采用该搭配，可以在保证水稻正常生长的同时提高分蘖。具体的，提供中效氮和长效氮的聚氨酯包膜尿素同时提供控释氮成分，并且提供中效氮和长效氮的聚氨酯包膜尿素加入量以保证总氮中控释氮的含量为10～14重量％，例如10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％。发明人发现，若控释氮含量过高，会导致水稻苗期速效氮养分供应不足，水稻营养生长不良，分蘖减少；而若控释氮含量过低，导致前期氮素养分大量释放，水稻徒长，后期脱肥早衰，无法起到氮素养分控释效果。由此，该含量的控释氮可以在满足水稻这个生育期养分需求的同时避免氮素损失。更进一步的，上述释放期60～90天的聚氨酯包膜尿素和释放期90～120天的聚氨酯包膜尿素的质量比为1：(0.4～0.65)，例如1：(0.4、0.41……0.64、0.65)。发明人发现，该混合搭配下可以满足水稻对中后期氮素养分的需求。，同时，上述提供长效氮的脲甲醛和释放期90～120天的聚氨酯包膜尿素的质量比为1：(3～4.5)，例如1：(3、3.1……4.4、4.5)。发明人发现，若脲甲醛比例过高，导致氮素养分释放不可控，不能实现养分控释效果；而若脲甲醛比例过低，肥料颗粒强度不足，易潮解、粉化，不便于机械化操作。由此，采用该配比可以实现氮素养分控释的同时保证肥料颗粒具有足够的强度。

同时，上述控释肥中，P₂O₅来自于磷酸一铵、磷酸二铵、普钙、重钙、聚磷酸铵和磷酸二氢钾中至少一种，优选磷酸一铵、磷酸二铵和聚磷酸铵中的至少一种。进一步的，本申请的控释肥中P₂O₅包括聚合态P₂O₅和非聚合态P₂O₅，通过添加聚合态P₂O₅，可以提供充足的水溶性磷，减少土壤中磷素的固定，提高磷素的有效性。其中，聚合态P₂O₅和非聚合态P₂O₅的质量比为1：(7～9)，例如1：(7、7.1……8.9、9)。发明人发现，若聚合态P₂O₅比例过高，在土壤中分解速度过慢，无法及时供应作物对磷素养分的吸收；而若聚合态磷比例过低，则磷素聚合效果不能较好体现。由此，采用该含量的聚合态磷可以及时供应作物对磷素养分的吸收。

进一步的，上述控释肥中，K₂O来自于硫酸钾、氯化钾、硝酸钾和磷酸二氢钾中的至少一种，优选氯化钾；Zn来自于EDTA螯合锌、聚磷酸铵螯合锌、一水硫酸锌和氧化锌中的至少一种，优选聚磷酸铵螯合锌、一水硫酸锌和氧化锌，并且优选方案中，一水硫酸锌、聚磷酸铵螯合锌和氧化锌重量比为(1～1.3)：1：(0.7～0.9)，例如(1、1.1、1.2、1.3)：1：(0.7、0.8、0.9)。发明人发现，若三者比例过高，则锌元素容易被土壤固定，不能满足全生育期水稻对锌元素的需求；而若三者比例过低，则水稻前期锌素营养不能及时得到供应。由此，采用该混合搭配可以满足全生育期水稻对锌元素的需求。并且Si来自于氟化硅、硅酸钠、偏硅酸钠、氨基硅和二氧化硅中的至少一种，优选偏硅酸钠和二氧化硅，其中优选方案中，偏硅酸钠和二氧化硅重量比为(1.2～1.4)：1，例如(1.2、1.3、1.4)：1。发明人发现，若二者比例过高，容易造成养分的流失；而若二者比例过低，则水稻生长前期硅素营养无法得到及时满足。由此，采用该混合搭配可以在避免养分损失的同时保证硅素营养的及时供给。

进一步的，由于现有秸秆还田国家政策，导致耕层秸秆大量残留，且作物秸秆的分解速度较慢，不利于来年农田的农事操作和农作物种植，发明人正是在认识到上述问题的基础上发现，通过在控释肥中加入微生物菌剂，可以调节水稻激素物质水平，抑制有害病原菌活动，同时提高土壤肥力，加速秸秆的分解，提高耕层土壤质量，优选的，本申请的控释肥中加入0.1～0.3重量份的微生物菌剂，例如0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份。发明人发现，若微生物菌剂加入量过多，则造成肥料成本增加；而若微生物菌剂加入量过低，则在肥料中存活率过低，无法发挥出微生物应有的效果。具体的，本申请中的微生物菌剂中有效活菌数不低于0.3亿/克，例如，微生物菌剂为选自枯草芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、白僵菌、德式乳酸菌、固氮菌、解磷菌和解钾菌中的至少一种，优选枯草芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、德式乳酸菌、固氮菌、解磷菌和解钾菌的至少一种。又例如，本申请的微生物菌剂可以同时包括3～5重量份的枯草芽孢杆菌、3～5重量份的甲基营养型芽孢杆菌、6～9重量份的地衣芽孢杆菌、4～7重量份的德式乳酸菌、3～6重量份的固氮菌、3～6重量份的解磷菌、3～6重量份的解钾菌、5～8重量份的绿色木霉和15～25重量份的辅助成分，其中，辅助成分包括5～7重量份的硅藻土、5～8重量份的豆类秸秆、5～8重量份的米糠和4～8重量份的草炭。具体的，草芽孢杆菌的含量为3重量份、4重量份、5重量份；甲基营养型芽孢杆菌的含量为3重量份、4重量份、5重量份；地衣芽孢杆菌的含量为6重量份、7重量份、8重量份、9重量份；德式乳酸菌的含量为4重量份、5重量份、6重量份、7重量份；固氮菌的含量为3重量份、4重量份、5重量份、6重量份；解磷菌的含量为3重量份、4重量份、5重量份、6重量份；解钾菌的含量为3重量份、4重量份、5重量份、6重量份；绿色木霉的含量为5重量份、6重量份、7重量份、8重量份；辅助成分的含量为15重量份、16重量份……24重量份、25重量份；其中，辅助成分中硅藻土的含量为5重量份、6重量份、7重量份；豆类秸秆的含量为5重量份、6重量份、7重量份、8重量份；米糠的含量为5重量份、6重量份、7重量份、8重量份；草炭含量为4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份。发明人发现，该搭配下的微生物菌剂可起到较好的固氮、解磷、解钾，刺激作物生长及促进秸秆分解的作用。

进一步的，为了促进水稻根系生长，缩短返青时间，提高水稻抗逆性，提高品质和产量，本申请的控释肥中加入0.1～0.5重量份的增效剂，例如，增效剂的加入量为0.1重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份。发明人发现，若增效剂添加量过高，则肥料投入成本增加；而若增效剂添加量过低，则不能起到对水稻的促生效果。具体的，该增效剂来自于海藻酸、氨基酸和黄腐酸中的至少一种，优选海藻酸。

进一步的，上述控释肥中还加入1～3重量份的辅料，例如辅料的加入量为1重量份、1.1重量份……2.9重量份、3重量份。发明人发现，若辅料加入量过高，则肥料粘性增加，成粒较大，粒度达不到要求；而若辅料加入量过低，则肥料成粒率下降，返料增加。具体的，该辅料为选自沸石粉、膨润土、滑石粉和棒土中的至少一种，优选沸石粉。

如上所述，根据本发明实施例的水稻专用增效免追控释肥具有以下优点：

1、本申请的控释肥采用不同比例不同释放期的聚氨酯包膜尿素，使得该控释肥养分呈“S”型养分释放，前期养分释放缓慢，中期养分快速释放，在后期养分释放又逐渐变缓，且受环境温度影响较小，与水稻“S”型养分需求规律吻合，养分释放更精确，减少水田养分流失，提高肥料利用率，减少环境污染。

2、本申请的控释肥采用多种形态氮素，可满足水稻不同时期对不同氮素的需求，同时添加聚合态磷肥，提供充足的水溶性磷，减少土壤中磷素的固定，提高磷素的有效性，并且添加不同比例的锌和硅，速效与长效相结合，满足水稻生育期对中微量元素的需求，增强水稻光合作用效率，提高水稻茎秆机械强度。

3、本申请的控释肥添加微生物菌剂，可以调节水稻激素物质水平，抑制有害病原菌活动，提高土壤肥力，加速秸秆的分解，提高耕层土壤质量，同时添加增效剂，可以促进水稻根系生长，缩短返青时间，提高水稻抗逆性，提高品质和产量。

4、采用本申请的控释肥一次施肥后期不用追肥，省时省力省工。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种制备上述水稻专用增效免追控释肥的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

S100：将速效氮源的一部分、磷源、钾源的一部分、锌源和硅源混合得到混料，同时将尿素和甲醛反应得到脲甲醛，然后将脲甲醛与混料混合在氨气和硫酸提供反应热和液相环境下进行氨化造粒

该步骤中，将速效氮源的一部分、磷源、钾源的一部分、锌源和硅源通过静态皮带计量进入混料机；混匀后通过破碎工段输入造粒机，同时尿素和甲醛在脲甲醛反应釜中反应生成脲甲醛，然后将脲甲醛按照15～45kg/t控释肥的比例喷入造粒机中，氨和硫酸在造粒机的管道中连续反应直接进入造粒机料层进行造粒工作，物料在氨气和硫酸提供反应热和蒸汽的调节下在造粒机内团聚成粒，得到的复合肥颗粒经过烘干、冷却、筛分，得到粒径合格的复合肥颗粒，而粒径不合格的复合肥颗粒或复合肥粉末经破碎后再次返回造粒机重新造粒。优选的，甲醛和尿素在脲甲醛反应釜中的摩尔比为(1～3)：1，例如(1、1.1……2.9、3)：1。发明人发现，该混合配比下可以保证脲甲醛较好的固化。进一步的，氨化造粒过程的温度为70～80℃，例如70℃、71℃……79℃、80℃，pH为6.1～6.5，例如6.1、6.2、6.3、6.4、6.5。发明人发现，若造粒温度过低，物料容易偏湿堵塞筛网，而若温度过高则造粒区间窄，可操作性降低，造粒不易控制；同时pH过高或过低，所加入的硫酸和氨均不能较好的完成反应，容易造成硫酸或氨的过量。由此，在该氨化造粒条件下不仅可以避免物料堵塞筛网，而且使得造粒过程易于控制，并且保证硫酸和氨较好反应。

进一步的，为了促进水稻根系生长，缩短返青时间，提高水稻抗逆性，提高品质和产量，上述步骤中氨化造粒过程中，将脲甲醛与混料和增效剂混合在氨气和硫酸提供反应热和液相环境下进行氨化造粒。

同时，为了提高物料的混合均匀度，上述步骤中混料机的混合过程中，将速效氮源的一部分、磷源、钾源的一部分、锌源、硅源和辅料混合得到混料。

需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对合格复合肥颗粒粒径进行选择，此处不再赘述。

S200：将包裹粉外包裹于步骤S100得到的复合肥颗粒

该步骤中，将包裹粉添加到包裹滚筒内与上述步骤得到的合格粒径的复合肥颗粒进行外包裹，使得包裹粉外包裹于步骤S100得到的复合肥颗粒，从而避免复合肥颗粒之间的粘连，得到半成品的复合肥。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对包裹剂的具体类型和加入量进行选择，只要能够实现破粘效果即可，此处不再赘述。

进一步的，为了调节水稻激素物质水平，抑制有害病原菌活动，同时提高土壤肥力，加速秸秆的分解，提高耕层土壤质量，该步骤中优选将微生物菌剂与包裹粉混合后外包裹于步骤S100得到合格粒径的复合肥颗粒。

S300：将复合肥与中效氮源、长效氮源、速效氮的另一部分与钾源的另一部分混合

该步骤中，将上述步骤S200得到的复合肥与中效氮源、长效氮源、速效氮的另一部分与钾源的另一部分通过静态皮带计量进入混料机中进行充分混合，得到控释肥。

需要说明的是，该制备方法中速效氮源、中效氮源、长效氮源、磷源、钾源、锌源、硅源、微生物菌剂、增效剂和辅料等组成和种类的加入量以使可以得到上述组成的控释肥为准，并且本领域技术人员可以根据实际需要对步骤S100和S300中的速效氮的一部分和另一部分、钾源的一部分和另一部分的比例进行选择，此处不再赘述。

根据本发明实施例的制备水稻专用增效免追控释肥的方法可以制备得到上述比例合理，养分全面，一次施肥后期不用追肥，并且养分满足水稻整个生育期的需求且吻合水稻“S”型养分需求规律的控释肥，从而在提高肥料利用率的同时显著提高水稻产量。

需要说明的是，上述针对水稻专用增效免追控释肥所描述的特征和优点同样适用于该制备水稻专用增效免追控释肥的方法，此处不再赘述。

下面详细描述本发明的实施例，需要说明的是下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。另外，如果没有明确说明，在下面的实施例中所采用的所有试剂均为市场上可以购得的，或者可以按照本文或已知的方法合成的，对于没有列出的反应条件，也均为本领域技术人员容易获得的。

实施例1

水稻专用增效免追控释肥包括28重量份的N(其中，包括14重量份控释N)、8重量份的P₂O₅(聚合态P₂O₅：非聚合态P₂O₅＝1:9)、14重量份的K₂O、0.3重量份的Zn、0.3重量份的Si和0.3重量份的微生物菌剂。

上述水稻专用增效免追控释肥的制备方法如下：

(1)称取尿素37重量份、磷酸一铵13.5重量份、氯化钾32重量份、聚磷酸铵5重量份、锌1.2重量份(其中，一水硫酸锌0.52份、聚磷酸铵螯合锌0.4份、氧化锌0.28份)和硅1.2重量份(其中，偏硅酸钠0.7份、氧化硅0.5份)，通过静态皮带计量进入混料机，混匀后经过破碎工段输入造粒机，同时甲醛和尿素按照摩尔比3：1比例在脲甲醛反应釜中反应生成脲甲醛，然后按照20kg/t控释肥的比例喷入造粒机，在氨气和硫酸反应提供反应热及液相环境的条件下进行氨化造粒(温度为70℃，pH为6.5)，生成的复合肥颗粒经过烘干、冷却、筛分，得到粒径合格的复合肥颗粒，而粒径不合格的复合肥颗粒或粉末经破碎后再次进入造粒机重新造粒；

(2)将3重量份枯草芽孢杆菌、3重量份固氮菌、3重量份解磷菌和3重量份解钾菌混合后按照12kg/t控释肥与包裹粉进行混合，然后添加到包裹滚筒内与上述粒径合格的复合肥颗粒进行外包裹，得到半成品的复合肥，该复合肥中N含量15重量份、P₂O₅含量为10重量份、K₂O含量为20重量份；

(3)称取步骤(2)得到的复合肥25重量份、释放期60～90天的聚氨酯包膜尿素19.4重量份、释放期90～120天聚氨酯包膜尿素12.6重量份、尿素15重量份、磷酸二铵12.5重量份和氯化钾15.5重量份，通过静态皮带计量进入混料机进行充分混合，经计量后包装成为成品控释肥，得到的控释肥产品规格为28-8-14cl(控释氮质量分数为14％)，含微生物菌剂，不含增效剂，不含辅料。

实施例2

水稻专用增效免追控释肥包括28重量份的N(其中，包括14重量份控释N)、8重量份的P₂O₅(聚合态P₂O₅：非聚合态P₂O₅＝1:9)、14重量份的K₂O、0.3重量份的Zn、0.3重量份的Si和0.5重量份的海藻酸。

上述水稻专用增效免追控释肥的制备方法如下：

(1)称取尿素37重量份、磷酸一铵13.5重量份、氯化钾32重量份、聚磷酸铵5重量份、锌1.2重量份(其中，一水硫酸锌0.52份、聚磷酸铵螯合锌0.4份、氧化锌0.28份)和硅1.2重量份(其中偏硅酸钠0.7份、氧化硅0.5份)，通过静态皮带计量进入混料机，混匀后经过破碎工段输入造粒机，然后加入2重量份的海藻酸，同时甲醛和尿素按照摩尔比3：1比例在脲甲醛反应釜中反应生成脲甲醛，然后按照20kg脲甲醛/t控释肥的比例喷入造粒机，在氨气和硫酸反应提供反应热及液相环境的条件下进行氨化造粒(温度为70℃，pH为6.5)，生成的复合肥颗粒经过烘干、冷却、筛分，得到粒径合格的复合肥颗粒，而粒径不合格的复合肥颗粒或粉末经破碎后再次进入造粒机重新造粒；

(2)将包裹粉和上述粒径合格的复合肥颗粒添加到包裹滚筒内对上述粒径合格的复合肥颗粒进行外包裹，得到半成品的复合肥，该复合肥中N含量15重量份、P₂O₅含量为10重量份、K₂O含量为20重量份；

(3)称取步骤(2)得到的复合肥25重量份、释放期60～90天的聚氨酯包膜尿素19.4重量份、释放期90～120天聚氨酯包膜尿素12.6重量份、尿素15重量份、磷酸二铵12.5重量份和氯化钾15.5重量份，通过静态皮带计量进入混料机进行充分混合，经计量后包装成为成品控释肥，得到的控释肥产品规格为28-8-14cl(控释氮质量分数为14％)，含增效剂，不含微生物菌剂，不含辅料。

实施例3

水稻专用增效免追控释肥包括28重量份的N(其中，包括14重量份控释N)、8重量份的P₂O₅(聚合态P₂O₅：非聚合态P₂O₅＝1:9)、14重量份的K₂O、0.3重量份的Zn、0.3重量份的Si、0.5重量份的海藻酸、3重量份的辅料和0.3重量份的微生物菌剂。

上述水稻专用增效免追控释肥的制备方法如下：

(1)称取尿素37重量份、磷酸一铵13.5重量份、氯化钾32重量份、聚磷酸铵5重量份、沸石份12重量份、锌1.2重量份(其中，一水硫酸锌0.52份、聚磷酸铵螯合锌0.4份、氧化锌0.28份)和硅1.2重量份(其中，偏硅酸钠0.7份、氧化硅0.5份)，通过静态皮带计量进入混料机，混匀后经过破碎工段输入造粒机，然后加入2重量份的海藻酸，同时甲醛和尿素按照摩尔比3：1比例在脲甲醛反应釜中反应生成脲甲醛，然后按照20kg脲甲醛/t控释肥的比例喷入造粒机，在氨气和硫酸反应提供反应热及液相环境的条件下进行氨化造粒(温度为70℃，pH为6.5)，生成的复合肥颗粒经过烘干、冷却、筛分，得到粒径合格的复合肥颗粒，而粒径不合格的复合肥颗粒或粉末经破碎后再次进入造粒机重新造粒；

(2)将3重量份枯草芽孢杆菌、3重量份固氮菌、3重量份解磷菌和3重量份解钾菌混合后按照12kg/t控释肥与包裹粉进行混合，然后添加到包裹滚筒内与上述粒径合格的复合肥颗粒进行外包裹，得到半成品的复合肥，该复合肥中N含量15重量份、P₂O₅含量为10重量份、K₂O含量为20重量份；

(3)称取步骤(2)得到的复合肥25重量份、释放期60～90天的聚氨酯包膜尿素19.4重量份、释放期90～120天聚氨酯包膜尿素12.6重量份、尿素15重量份、磷酸二铵12.5重量份和氯化钾15.5重量份，通过静态皮带计量进入混料机进行充分混合，经计量后包装成为成品控释肥，得到的控释肥产品规格为28-8-14cl(控释氮质量分数为14％)，含增效剂，含微生物菌剂，含辅料。

实施例4

水稻专用增效免追控释肥包括24重量份的N(其中，包括12重量份控释N)、12重量份的P₂O₅(聚合态P₂O₅：非聚合态P₂O₅＝1:8)、12重量份的K₂O、0.2重量份的Zn、0.2重量份的Si和0.25重量份的海藻酸、3重量份的辅料和0.2重量份的微生物菌剂。

上述水稻专用增效免追控释肥的制备方法如下：

(1)称取尿素37.5重量份、磷酸一铵8.5重量份、氯化钾32重量份、聚磷酸铵8重量份、沸石份13重量份、锌0.8重量份(其中，一水硫酸锌0.35份、聚磷酸铵螯合锌0.27份、氧化锌0.18份)和硅0.8重量份(其中，偏硅酸钠0.47份、氧化硅0.33份)，通过静态皮带计量进入混料机，混匀后经过破碎工段输入造粒机，然后加入1重量份的海藻酸，同时甲醛和尿素按照摩尔比3：1比例在脲甲醛反应釜中反应生成脲甲醛，然后按照20kg脲甲醛/t控释肥的比例喷入造粒机，在氨气和硫酸反应提供反应热及液相环境的条件下进行氨化造粒(温度为70℃，pH为6.5)，生成的复合肥颗粒经过烘干、冷却、筛分，得到粒径合格的复合肥颗粒，而粒径不合格的复合肥颗粒或粉末经破碎后再次进入造粒机重新造粒；

(2)将2重量份枯草芽孢杆菌、2重量份固氮菌、2重量份解磷菌和2重量份解钾菌混合后按照12kg/t控释肥与包裹粉进行混合，然后添加到包裹滚筒内与上述粒径合格的复合肥颗粒进行外包裹，得到半成品的复合肥，该复合肥中N含量15重量份、P₂O₅含量为10重量份、K₂O含量为20重量份；

(3)称取步骤(2)得到的复合肥25重量份、释放期60～90天的聚氨酯包膜尿素17.6重量份、释放期90～120天聚氨酯包膜尿素9.4重量份、尿素7.5重量份、磷酸二铵21.5重量份和氯化钾12.5重量份，颗粒填料6.5重量份。通过静态皮带计量进入混料机进行充分混合，经计量后包装成为成品控释肥，得到的控释肥产品规格为24-12-12cl(控释氮质量分数为12％)，含增效剂，含微生物菌剂，含辅料。

实施例5

水稻专用增效免追控释肥包括20重量份的N(其中，包括10重量份控释N)、15重量份的P₂O₅(聚合态P₂O₅：非聚合态P₂O₅＝1:7)、8重量份的K₂O、0.1重量份的Zn、0.1重量份的Si和0.1重量份的海藻酸、1重量份的辅料和0.1重量份的微生物菌剂。

上述水稻专用增效免追控释肥的制备方法如下：

(1)称取尿素37重量份、磷酸一铵5.5重量份、氯化钾32重量份、聚磷酸铵11.5重量份、沸石份13重量份、锌0.4重量份(其中，一水硫酸锌0.17份、聚磷酸铵螯合锌0.13份、氧化锌0.1份)和硅0.4重量份(其中，偏硅酸钠0.23份、氧化硅0.17份)，通过静态皮带计量进入混料机，混匀后经过破碎工段输入造粒机，然后加入0.4重量份的海藻酸，同时甲醛和尿素按照摩尔比3：1比例在脲甲醛反应釜中反应生成脲甲醛，然后按照20kg脲甲醛/t控释肥的比例喷入造粒机，在氨气和硫酸反应提供反应热及液相环境的条件下进行氨化造粒(温度为70℃，pH为6.5)，生成的复合肥颗粒经过烘干、冷却、筛分，得到粒径合格的复合肥颗粒，而粒径不合格的复合肥颗粒或粉末经破碎后再次进入造粒机重新造粒；

(2)将1重量份枯草芽孢杆菌、1重量份固氮菌、1重量份解磷菌和1重量份解钾菌混合后按照12kg/t控释肥与包裹粉进行混合，然后添加到包裹滚筒内与上述粒径合格的复合肥颗粒进行外包裹，得到半成品的复合肥，该复合肥中N含量15重量份、P₂O₅含量为10重量份、K₂O含量为20重量份；

(3)称取步骤(2)得到的复合肥25重量份、释放期60～90天的聚氨酯包膜尿素16.1重量份、释放期90～120天聚氨酯包膜尿素6.4重量份、尿素0.5重量份、磷酸二铵28重量份和氯化钾5.5重量份，颗粒填料18.5重量份。通过静态皮带计量进入混料机进行充分混合，经计量后包装成为成品控释肥，得到的控释肥产品规格为20-15-8cl(控释氮质量分数为10％)，含增效剂，含微生物菌剂，含辅料。

取实施例1-5制备的水稻专用增效免追控释肥进行试验。

1、试验地点：江苏省淮安市洪泽区岔河镇岔河村

2、供试土壤基本情况：有机质1.22％，碱解氮160.3mg/kg，有效磷(P₂O₅)80.1mg/kg，速效钾(K₂O)221mg/kg，土壤pH值6.97。

3、供试品种：南粳9108。

4、试验设计：试验设置6个处理，分别为处理A、处理B、处理C、处理D、处理E和处理F。

5、试验处理

处理A：施用同等养分的普通掺混肥，每亩50kg，作底肥一次性施入；

处理B：施用实施例1制备的水稻专用增效免追控释肥，每亩50kg，作底肥一次性施入；

处理C：施用实施例2制备的水稻专用增效免追控释肥，每亩50kg，作底肥一次性施入；

处理D：施用实施例3制备的水稻专用增效免追控释肥，每亩50kg，作底肥一次性施入；

处理E：施用实施例4制备的水稻专用增效免追控释肥，每亩50kg，作底肥一次性施入；

处理F：施用实施例5制备的水稻专用增效免追控释肥，每亩50kg，作底肥一次性施入；

每处理重复3次，随机区组排列。水稻2018年6月28日插秧，2018年11月13日收获，实收测产。

6、试验结果

表1试验结果表明，各施肥处理的每平方米穗数、穗粒数、千粒重与水稻产量变化趋势一致，对应每平方米穗数、穗粒数、千粒重与水稻产量依次为处理D＞处理E＞处理B＞处理F＞处理C＞处理A，并且处理B、处理C、处理D、处理E和处理F的结实率明显高于处理A，并且处理D的水稻产量较处理A增产14.2％，比处理B、处理C、处理E和处理F分别增加3.2％、7.2％、2.5％和4.7％；同时，各处理当中处理D、处理E和处理F返青时间短，说明水稻控释肥添加复合微生物菌剂、增效剂和辅料后可进一步提高肥料利用率，缩短水稻返青时间、促进有效分蘖的形成和籽粒灌浆，提高产量，且单独添加微生物菌剂效果优于单独添加增效剂。

表1不同施肥处理对水稻产量的影响

表2试验结果表明，施肥处理B、C、D、E、F水体中亚硝态氮、硝态氮和铵态氮含量与处理A相比均有不同程度的降低，其中亚硝态氮含量分别降低55.9％、61％、64.4％、50.8％和47.5％；硝态氮含量分别降低45.1％、39.2％、47.1％、33.33％和25.5％；铵态氮含量分别降低53.4％、52.3％、55.2％、48.9％和46.6％，处理D综合表现最好；同时，处理B、C、D、E、F氮肥利用率与对照相比提高82.39％～89.9％；说明本申请的控释肥采用不同氮素形态的组合搭配添加可以减少肥料流失，提高肥料利用率，绿色环保。

表2不同施肥处理对水体的影响及氮肥利用率

因此，综合以上结果分析，本发明的水稻专用增效免追控释肥养分配比以实施例3的28-8-14cl(控释氮质量分数14％，含复合微生物菌剂、增效剂、辅料)最为合理。

表3试验结果表明，以实施例1-5的水稻专用增效免追控释肥中采用的释放期为3个月的聚氨酯包膜尿素为例，在不同温度下，不同时间的累积养分释放率相比变化不大，因此可以保证实际使用过程中不会因为温度的变化而影响肥料养分的释放，保持“S”型的养分释放曲线，与作物的养分吸收曲线相吻合。

表3不同温度聚氨酯包膜尿素养分释放情况

表4试验结果表明，实施例3水稻专用控释肥氮素养分释放情况与作物的实际养分吸收情况基本吻合，因此可以保证水稻整个生育期对氮素养分的需求。

表4实施例3对应控释肥在不同时期氮素养分释放与水稻实际需求对比

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (17)

1.一种水稻专用增效免追控释肥，其特征在于，包括：20～28重量份的N、5～14重量份的P₂O₅、10～14重量份的K₂O、0.1～0.3重量份的Zn、0.1～0.3重量份的Si，

其中，所述N包括速效氮、中效氮和长效氮，所述N中控释氮的含量为10～14重量％。

2.根据权利要求1所述的控释肥，其特征在于，所述速效氮来自于氯化铵、硫酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵和尿素中的至少一种，优选磷酸一铵、磷酸二铵和尿素中的至少一种；

任选的，所述中效氮来自于释放期60～90天的聚氨酯包膜尿素，养分释放曲线呈“S”型；

任选的，所述长效氮来自于脲甲醛和释放期90～120天的聚氨酯包膜尿素，养分释放曲线呈“S”型。

3.根据权利要求1或2所述的控释肥，其特征在于，所述速效氮、所述中效氮和所述长效氮的质量比为(1.25～1.65)：1：(0.4～0.68)。

4.根据权利要求2所述的控释肥，其特征在于，所述释放期60～90天的聚氨酯包膜尿素和所述释放期90～120天的聚氨酯包膜尿素的质量比为1：(0.4～0.65)。

5.根据权利要求2所述的控释肥，其特征在于，所述脲甲醛和所述释放期90～120天的聚氨酯包膜尿素的质量比为1：(3～4.5)。

6.根据权利要求1所述的控释肥，其特征在于，所述P₂O₅来自于磷酸一铵、磷酸二铵、普钙、重钙、聚磷酸铵和磷酸二氢钾中至少一种，优选磷酸一铵、磷酸二铵和聚磷酸铵中的至少一种。

7.根据权利要求1或6所述的控释肥，其特征在于，所述P₂O₅包括聚合态P₂O₅和非聚合态P₂O₅，其中，所述聚合态P₂O₅和所述非聚合态P₂O₅的质量比为1：(7～9)。

8.根据权利要求1所述的控释肥，其特征在于，所述K₂O来自于硫酸钾、氯化钾、硝酸钾和磷酸二氢钾中的至少一种，优选氯化钾；

任选的，所述Zn来自于EDTA螯合锌、聚磷酸铵螯合锌、一水硫酸锌和氧化锌中的至少一种，优选聚磷酸铵螯合锌、一水硫酸锌和氧化锌，其中，所述一水硫酸锌、所述聚磷酸铵螯合锌和所述氧化锌重量比为(1～1.3)：1：(0.7～0.9)；

任选的，所述Si来自于氟化硅、硅酸钠、偏硅酸钠、氨基硅和二氧化硅中的至少一种，优选偏硅酸钠和二氧化硅，其中，所述偏硅酸钠和所述二氧化硅重量比为(1.2～1.4)：1。

9.根据权利要求1所述的控释肥，其特征在于，进一步包括0.1～0.3重量份的微生物菌剂；

任选的，所述微生物菌剂中有效活菌数不低于0.3亿/克，

任选的，所述微生物菌剂为选自枯草芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、白僵菌、德式乳酸菌、固氮菌、解磷菌和解钾菌中的至少一种，优选枯草芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、德式乳酸菌、固氮菌、解磷菌和解钾菌的至少一种。

10.根据权利要求1所述的控释肥，其特征在于，进一步包括0.1～0.5重量份的增效剂；

任选的，所述增效剂来自于海藻酸、氨基酸和黄腐酸中的至少一种，优选海藻酸。

11.根据权利要求1或10所述的控释肥，其特征在于，进一步包括：1～3重量份的辅料；

任选的，所述辅料为选自沸石粉、膨润土、滑石粉和棒土中的至少一种，优选沸石粉。

12.一种制备权利要求1-11中任一项所述控释肥的方法，其特征在于，包括：

(1)将速效氮源的一部分、磷源、钾源的一部分、锌源和硅源混合得到混料，同时将尿素和甲醛反应得到脲甲醛，然后将所述脲甲醛与所述混料混合，在氨气和硫酸提供反应热和液相环境下进行氨化造粒；(2)将包裹粉外包裹于步骤(1)得到的复合肥颗粒，以便得到复合肥；

(3)将所述复合肥与中效氮源、长效氮源、所述速效氮的另一部分与所述钾源的另一部分混合，以便得到控释肥。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，将所述甲醛和所述尿素按照摩尔比为(1～3)：1反应得到脲甲醛。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述氨化造粒的温度为70～80℃，pH为6.1～6.5。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，将所述脲甲醛与所述混料和增效剂混合在氨气和硫酸提供反应热和液相环境下进行氨化造粒。

16.根据权利要求12或15所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，将所述速效氮源的一部分、所述磷源、所述钾源的一部分、所述锌源、所述硅源和辅料混合得到混料。

17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，将微生物菌剂与包裹粉混合后外包裹于步骤(1)得到的复合肥颗粒。