CN111825503A - 一种大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥，所述肥料包括以下重量份的原料：母料颗粒560‑600份、控释期2个月树脂包膜尿素100‑120份、控释期4个月树脂包膜尿素100‑120份，树脂包膜氯化钾200‑240份；所述母料颗粒包括以下重量份原料：活化腐植酸100‑120份、尿素100‑150份、磷酸一铵260‑300份、硫酸钾280‑330份、硫酸铵80‑150份、七水合硫酸锌10‑15份、硼砂15‑20份、γ‑聚谷氨酸10‑30份。本发明的肥料在保证营养供应充足的情况下减少肥料使用量并降低肥料对土壤生态环境的破坏，同时具有平衡土壤酸碱、刺激作物生长等功效。

Description

一种大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥及其制作方法

技术领域

本发明涉及控释肥技术领域，具体涉及一种大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥及其制作方法。

背景技术

影响大蒜的因素有很多，其中肥料为重要因素之一。现有的大蒜集中种植区域普遍存在用肥量过大、肥料利用率低等问题，过量的肥料投入同时引起了土壤生态环境变化造成土壤酸化等现象发生，严重阻碍了产业的可持续发展。使用控释肥料可显著提高肥料利用率，降低追肥次数，节省用工及肥料成本。

控释氮肥对大蒜生长发育的促进作用效果显著，但目前生产应用的控释掺混肥多数采用一控释期，氮素释放规律不能完全契合大蒜生长发育，因此筛选不同控释期氮素并合理搭配使用效果更佳。另外由于大蒜中后期膨果需要，对钾素的需求水平高于氮素，仅仅对氮素的控释还不能完全满足生长需求，因此在控释氮素的前提下增加控释钾素，才可满足大蒜发育需求。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥及其制作方法，根据种植需求及针对现有技术的不足，研制出一种将活化腐植酸、γ-聚谷氨酸、控释氮肥和控释钾肥有机的结合起来，实现对大蒜作物的肥料高效利用的同时，又兼具改良土壤环境，促进生长的功效，其经济和生态效益显著。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥，所述肥料包括以下重量份的原料：母料颗粒560-600份、控释期2个月树脂包膜尿素100-120份、控释期4个月树脂包膜尿素100-120份，树脂包膜氯化钾200-240份；

所述母料颗粒包括以下重量份原料：活化腐植酸100-120份、尿素100-150份、磷酸一铵260-300份、硫酸钾280-330份、硫酸铵80-150份、七水合硫酸锌10-15份、硼砂15-20份、γ-聚谷氨酸10-30份。

优选的，所述控释期2个月树脂包膜尿素的氮含量大于等于45％。

优选的，所述控释期4个月树脂包膜尿素的氮含量大于等于44％。

优选的，所述树脂包膜氯化钾的控释期为3-6个月，按氧化钾计含量大于等于50％。

优选的，所述活化腐植酸的制备方法为：腐植酸过筛，与双氧水混合搅拌，低温干燥得水分含量小于20％得活化腐植酸。以风化煤腐植酸原粉为原料，过筛后与双氧水混合。

优选的，腐植酸原粉与双氧水的重量比为5：2；所述双氧水的质量分数为30％。

优选的，所述母料颗粒的制备方法为：将尿素、硫酸铵、硫酸钾、磷酸一铵、七水合硫酸锌、硼砂粉碎过筛，滚筒造粒，然后喷γ-聚谷氨酸，固化后得母料颗粒。

优选的，所述γ-聚谷氨酸分子量为5～20kDa。

本发明的第二方面，提供大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥的制备方法，所述制备方法为：

将母料颗粒、控释期2个月树脂包膜尿素、控释期4个月树脂包膜尿素、树脂包膜氯化钾混合均匀即得大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥。

本发明的第三方面，提供大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥在大蒜作物种植中的应用。

本发明的有益效果：

(1)本发明将活化腐植酸、γ-聚谷氨酸和控释技术有机的结合起来，所属配方满足大蒜的需肥要求，在保证营养供应充足的情况下减少肥料使用量并降低肥料对土壤生态环境的破坏，同时具有平衡土壤酸碱、刺激作物生长等功效。

(2)本发明所述大蒜专用功能型氮、钾双控肥料改变传统单一控释期包膜氮素添加方式，由两种控释期包膜尿素组合添加，养分分段控释，合理搭配更加符合大蒜生长需求。

(3)本发明包含速效营养、不同控释期氮素营养及控释钾素营养，其中速效营养满足大蒜幼苗生长，且不烧根伤苗。不同控释期控释氮素及控释钾素释放规律满足大蒜生育中后期对氮、钾营养元素的需求，腐植酸、γ-聚谷氨酸可有效提高肥料利用效率，添加锌、硼微量元素，营养更加均衡，缓解缺素症状。

(4)本发明所述大蒜专用功能型氮、钾双控肥料，一次底施即可满足大蒜整个生育周期对营养元素的需求，省时省工。

附图说明

图1：不同配比的大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥的肥料释放曲线。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

正如背景技术所述，大蒜集中种植区域普遍存在用肥量过大、肥料利用率低等问题，由于肥料的使用不符合大蒜的养分吸收曲线，所以常常造成肥料的浪费；且种植大蒜后得土壤酸化严重，第二年就无法栽种作物。而目前针对大蒜的控释肥多采用单一控释期控释，氮素释放规律不能完全契合大蒜生长发育。

基于此，本发明提供一种大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥及其制作方法，根据大蒜生长过程中对氮的吸收，采用控释期分别为2个月和4个月的氮肥搭配使用，满足大蒜生长过程中对氮素的需求，同时针对大蒜生长中后期膨果需要，对钾素的需求较高，增加控释期为3～6个月的钾肥满足大蒜发育需求。而母料颗粒中活化腐植酸富含各类有益官能团，具有改良土壤、缓释肥料、促进生长等多种功能。γ-聚谷氨酸为特殊阴离子自然聚合物，农业使用具有保水增效、平衡酸碱、增强植株抗逆能力及促进增产等多种功效。控释肥料主要通过包膜技术来控制养分的释放，达到安全、长效、高效等目的，可以显著提高养分的利用率。通过母料颗粒中的各个原料与控释氮肥和控释钾肥的协同作用，可以有效降低肥料使用量，同时提高大蒜产量。还能有效改善土壤酸性，利于作物生长。

如何设计肥料配比组成使其能够改善土壤PH值，如何使母料颗粒中的各个原料与控释氮肥和控释钾肥的协同作用来满足大蒜生长需求是本发明配方设计的难点。为此，本发明设计了两组实验来考察母料颗粒的配比组成以及母料颗粒与各组分控释肥的协同作用：

试验1

设定不同配比的母料颗粒配比的肥料，考察不同比值活化腐植酸和γ-聚谷氨酸的母料颗粒对改善土壤PH和提高大蒜产量的影响：

A1：活化腐植酸：尿素：磷酸一铵：硫酸钾：硫酸铵：七水合硫酸锌：硼砂：γ-聚谷氨酸＝50：120：260：300：100：13：16：40(重量比)

A2：活化腐植酸：尿素：磷酸一铵：硫酸钾：硫酸铵：七水合硫酸锌：硼砂：γ-聚谷氨酸＝200：120：260：300：100：13：16：5(重量比)

A3：活化腐植酸：尿素：磷酸一铵：硫酸钾：硫酸铵：七水合硫酸锌：硼砂：γ-聚谷氨酸＝50：120：260：300：100：13：16：5(重量比)

A4：活化腐植酸：尿素：磷酸一铵：硫酸钾：硫酸铵：七水合硫酸锌：硼砂：γ-聚谷氨酸＝200：120：260：300：100：13：16：40(重量比)

A5：活化腐植酸：尿素：磷酸一铵：硫酸钾：硫酸铵：七水合硫酸锌：硼砂：γ-聚谷氨酸＝100：120：260：300：100：13：16：10(重量比)

采用盆栽试验，种植大蒜，土壤类型选择酸化壤土，经检测土壤pH值为5.31，每组的施用量为折亩用100kg。连续施用两年后测定土壤PH值和大蒜产量，所得结果见表1：

表1不同配比土壤pH值变化

	A1	A2	A3	A4	A5
						PH值	5.47±0.011	5.39±0.014	5.38±0.009	5.47±0.017	5.50±0.013

由表1可以看出，母料颗粒中活化腐植酸和γ-聚谷氨酸的加入量不同，会影响土壤PH值的变化。而施用A5组配比的肥料土壤PH增加的最多，增加了0.19个单位。

试验2

将等量的不同配比的大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥同步大蒜栽培生育期包埋于土壤中，母料中各组成的配比为试验1中的最优配比A5的配比，将母料与各控释肥按不同配比进行组合来考察他们的肥料释放情况：

B1：母料：控释期2个月树脂包膜尿素：控释期4个月树脂包膜尿素：树脂包膜氯化钾＝600：100：100：200(重量比)

B2：母料：控释期2个月树脂包膜尿素：控释期4个月树脂包膜尿素：树脂包膜氯化钾＝600：150：150：100(重量比)

B3：母料：控释期2个月树脂包膜尿素：控释期4个月树脂包膜尿素：树脂包膜氯化钾＝600：50：50：100(重量比)

B4：母料：控释期2个月树脂包膜尿素：控释期4个月树脂包膜尿素：树脂包膜氯化钾＝600：150：150：300(重量比)

B5：母料：控释期2个月树脂包膜尿素：控释期4个月树脂包膜尿素：树脂包膜氯化钾＝600：50：50：300(重量比)

定期测量不同配比肥料的释放率，所得结果见图1。

由图1可知，试验组B1的肥料释放率过90％的时间为195天；B2的肥料释放率过90％的时间为221天；B3的肥料释放率过90％的时间为167天；B4的肥料释放率过90％的时间为235天；B5的肥料释放率过90％的时间为180天；而秋播大蒜生育期普遍超过220天，所以B1组的肥料释放率更符合大蒜养分需求规律，肥料利用率高。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。其中，控释期2个月树脂包膜尿素、控释期4个月树脂包膜尿素及树脂包膜氯化钾均购自山东农大肥业科技有限公司。

实施例1

母料按重量份计活化腐植酸100kg、尿素120kg、磷酸一铵260kg、硫酸钾300kg、硫酸铵100kg、七水合硫酸锌13kg、硼砂16kg、γ-聚谷氨酸10kg进行混合造粒。造粒完成后按重量份计母料560kg、控释期2个月树脂包膜尿素120kg、控释期4个月树脂包膜尿素120kg、树脂包膜氯化钾200kg进行掺混，得到大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥。

实施例2

母料按重量份计活化腐植酸100kg、尿素100kg、磷酸一铵300kg、硫酸钾325kg、硫酸铵150kg、七水合硫酸锌10kg、硼砂15kg、γ-聚谷氨酸30kg进行混合造粒，造粒完成后按重量份计母料600kg、控释期2个月树脂包膜尿素100kg、控释期4个月树脂包膜尿素100kg、树脂包膜氯化钾200kg进行掺混，得到大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥。

实施例3

土壤酸化改良是漫长过程，设计改良试验，验证本法制备的大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥对土壤酸化改良效果，具体实施方法为如下。

(1)采用盆栽试验，种植大蒜，土壤类型选择酸化壤土，经检测土壤pH值为5.17。

(2)设4个处理，常规复合肥(T1)、常规复合肥搭配活化腐植酸(T2)、常规复合肥搭配γ—聚谷氨酸(T3)、常规复合肥搭配活化腐植酸及γ-聚谷氨酸(T4)、实施例2制备的大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥(T5)，其中复合肥使用量为折亩用120kg，所有含搭配活性腐植酸组合活性腐植酸添加量为3.6kg/亩，所有含搭配γ-聚谷氨酸组合为γ-聚谷氨酸添加量为1.2kg/亩，实施例2制备的大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥使用量为折亩用100kg。连续施用两年后测定土壤PH值，所得结果见表2：

表2不同处理土壤pH值变化

由表2中数据可以看出，连续两年使用常规复合肥土壤pH值降低0.07个单位，常规添加活性腐植酸土壤pH值增高0.04个单位，常规添加γ-聚谷氨酸土壤pH未改变，常规同时添加活性腐植酸和γ-聚谷氨酸土壤pH值升高0.1个单位，而添加实施例2制备的大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥土壤pH值升高0.21个单位。由此可见，常规复合肥添加活性腐植酸和γ-聚谷氨酸后能够提高土壤pH值，而采用本发明制备的含有活性腐植酸和γ-聚谷氨酸的大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥后，更好的解决土壤酸化，效果远远好于常规复合肥添加活性腐植酸和γ-聚谷氨酸。所以本发明是通过母料颗粒中的各个原料与控释氮肥和控释钾肥的协同作用来改善土壤pH的。

实施例4

为验证地下大蒜专用功能型氮、钾双控肥料在大蒜种植方面的应用，进行小区试验，试验时间：2018年10月-2019年6月。

田间试验设于山东省莱芜市杨庄镇，该试验地土壤为棕壤，酸化严重(pH值5.3-5.9)，土壤基础养分含量为全氮1.45g/kg，有效磷23.4mg/kg，速效钾178.2mg/kg，有机质31.2g/kg。

试验共设4个处理，空白对照(CK)，常规施肥(CF)，单一氮素控释期双控肥料(CD)、实施例1施肥(TF1)，实施例2施肥(TF2)，常规施肥为市售大蒜常用复合肥，使用量为120kg/亩；单一氮素控释期双控肥料为市售大蒜常用控释掺混肥料，使用量为120kg/亩；TF1使用实施例1，底肥使用量为100kg/亩；TF2使用实施例2，使用量为100kg/亩。

大蒜产量检测数据如表3所示：

表3不同处理大蒜产量

试处理	大蒜产量(kg)	较常规增产	氮肥利用率	钾肥利用率
					CK	821.38d	—	—	—
CF	1014.25c	—	30.11％	40.12％
					CD	1098.31b	8.28％	33.23％	41.24％
TF1	1157.66a	14.14％	38.29％	50.25％
					TF2	1168.35a	15.19％	38.77％	51.13％

注：在同一列中的平均数据用LSD多重比较，凡尾部标有不同字母的数值表示它们之间有显著差异(p<5％)。

由表3中数据可以看出较常规施肥比，使用本发明所制作的大蒜专用功能型氮、钾双控肥料在肥料减量16.67％的前提下，大蒜亩平均增产148.76公斤，增产幅度超过14％，且增产水平均达到显著性差异水平，产量亦显著高于单一氮素控释期双控肥料；氮肥、钾肥利用率明显提高，其中氮肥利用率提高8％以上，钾肥利用率提高10％以上。

土壤pH检测数据如表4所示：

表4不同处理土壤pH值变化

由表4中数据可以看出，所选大蒜种植地块酸化严重，空白对照在不施肥的前提下pH值降低0.03个单位，常规大蒜用复合肥则降低0.08个单位；使用大蒜专用功能型氮、钾双控肥实施例1的pH增加了0.07个单位，使用实施例2的pH值增加了0.06个单位。以上数据表明使用该发明所描述的大蒜专用功能型氮、钾双控肥料可有效改良土壤酸化。

鳞茎膨大期大蒜根系活力数据如表5所示：

表5不同处理大蒜鳞茎膨大期根系活力差异

注：在同一列中的平均数据用LSD多重比较，凡尾部标有不同字母的数值表示它们之间有显著差异(p<5％)。

由表5中数据可以看出，使用该发明所述大蒜专用功能型氮、钾双控肥料可显著提高大蒜根系活力，提高大蒜营养吸收水平，促进大蒜生长。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥，其特征在于，所述肥料包括以下重量份的原料：母料颗粒560-600份、控释期2个月树脂包膜尿素100-120份、控释期4个月树脂包膜尿素100-120份，树脂包膜氯化钾200-240份；

所述母料颗粒包括以下重量份原料：活化腐植酸100-120份、尿素100-150份、磷酸一铵260-300份、硫酸钾280-330份、硫酸铵80-150份、七水合硫酸锌10-15份、硼砂15-20份、γ-聚谷氨酸10-30份。

2.根据权利要求1所述的大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥，其特征在于，所述控释期2个月树脂包膜尿素的氮含量大于等于45％。

3.根据权利要求1所述的大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥，其特征在于，所述控释期4个月树脂包膜尿素的氮含量大于等于44％。

4.根据权利要求1所述的大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥，其特征在于，所述树脂包膜氯化钾的控释期为3-6个月，按氧化钾计含量大于等于50％。

5.根据权利要求1所述的大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥，其特征在于，所述活化腐植酸的制备方法为：腐植酸过筛，与双氧水混合搅拌，低温干燥得水分含量小于20％得活化腐植酸。

6.根据权利要求5所述的大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥，其特征在于，所述腐植酸原粉与双氧水的重量比为5：2；所述双氧水的质量分数为30％。

7.根据权利要求1所述的大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥，其特征在于，所述母料颗粒的制备方法为：将尿素、硫酸铵、硫酸钾、磷酸一铵、七水合硫酸锌、硼砂粉碎过筛，滚筒造粒，然后喷γ-聚谷氨酸，固化后得母料颗粒。

8.根据权利要求1或7所述的大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥，其特征在于，所述γ-聚谷氨酸分子量为5～20kDa。

9.一种权利要求1～8中任一项所述肥料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：

将母料颗粒、控释期2个月树脂包膜尿素、控释期4个月树脂包膜尿素、树脂包膜氯化钾混合均匀即得大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥。

10.权利要求1～8中任一项所述大蒜作物专用功能型氮、钾双控肥在大蒜作物种植中的应用。

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