CN112661570A - 一种控释型肥料及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种控释型肥料及其应用。所述控释型肥料包含：肥料棒，和形成在所述肥料棒的表面上的隔肥膜；在所述肥料棒的纵轴方向上，所述隔肥膜分为由上至下依次相连的隔肥膜上段、隔肥膜中段和隔肥膜下段；在所述隔肥膜上段中，尿素的质量百分含量为50％以上；在所述隔肥膜中段中，尿素的质量百分含量为45～52％，脲甲醛的质量百分含量为20～25％；在所述隔肥膜下段中，脲甲醛的质量百分含量为90％以上。该控释型肥料可实现养分分阶段释放，且释放深度逐渐下移，更加符合农作物不同生育期对不同养分组成的需求以及吸收位置的需求，促进不同时期生长，提高肥料利用率，最终提高产量和品质。

Description

一种控释型肥料及其应用

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种控释型肥料及其应用。

背景技术

花生属豆科一年生草本油料作物，中国是全球最大的花生生产国和出口国，花生品种资源丰富、种植范围广，主要集中在黄淮海流域、东南沿海及长江流域，河南、山东、河北、广东、安徽、湖北、四川、吉林、辽宁和广西等省区是中国花生的主产区。

北方花生种植普遍采用覆盖栽培技术，抗低温春旱，促进花生生长发育，提高花生品质，提高早产。花生生长前期根瘤数量少，固氮能力弱，中、后期果针已入土，不宜追肥，因此花生基肥尤为重要，一般需通过一次性施肥，满足全生育期对肥料的需求。

花生的根系为圆锥根系，由主根和多级侧根组成。花生幼苗出土时，主根长约20～30厘米，发芽1月后主根长约50厘米左右，成熟的花生主根一般会在60～90厘米。随着花生生长，其根系随着主根生长不断深入土壤，对土壤中养分的吸收深度也会逐渐下移。主要根群则分布在10—30厘米的土层中。

目前常见的花生专用控释肥一般为颗粒包膜肥料，或者与其他常规颗粒肥料掺混制得。虽然可以通过将不同养分释放周期的包膜肥料掺混，以达到分阶段释放的目的，但其不同释放周期的肥料在施肥过程中分布并无差别，无法迎合花生不同生育期对于养分吸收深度的需求。

本发明根据花生各生育期需肥规律，结合不同生育期根系吸收养分深度，设计了一种营养阶段控释的花生专用肥料，实现养分分阶段释放，且释放深度逐渐下移，更能满足花生生长对养分吸收的需求，提升花生的产量和品质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控释型肥料及其应用。本发明制备的肥料养分可根据花生不同生育期，分阶段释放，且随着根系生长，释放深度逐渐下移，更加符合花生不同生育期对不同养分组成的需求以及吸收位置的需求，促进花生不同时期生长，提高肥料利用率，最终提高花生的产量和品质。

具体来说，本发明提供了如下技术方案。

一种控释型肥料，包含：肥料棒，和形成在所述肥料棒的表面上的隔肥膜；

在所述肥料棒的纵轴方向上，所述隔肥膜分为由上至下依次相连的隔肥膜上段、隔肥膜中段和隔肥膜下段；

在所述隔肥膜上段中，尿素的质量百分含量为50％以上；

在所述隔肥膜中段中，尿素的质量百分含量为45～52％，脲甲醛的质量百分含量为20～25％；

在所述隔肥膜下段中，脲甲醛的质量百分含量为90％以上。

优选的，上述控释型肥料中，所述肥料棒的长度为11～17cm，直径为0.8～2cm。

优选的，上述控释型肥料中，在所述肥料棒的纵轴方向上，所述隔肥膜上段的长度为6.05～11.9cm，所述隔肥膜中段的长度为0.2～0.5cm，所述隔肥膜下段的长度为3.85～8.5cm。

优选的，上述控释型肥料中，所述隔肥膜上段的厚度范围为0.07～0.1cm，所述隔肥膜中段的厚度范围为0.13～0.20cm，所述隔肥膜下段的厚度范围为0.14～0.2cm。

优选的，上述控释型肥料中，所述脲甲醛是通过将尿素和甲醛在碱性条件下反应一段时间生成的羟甲基脲在所述肥料棒表面蒸发去除水分的同时原位聚合得到；

进一步优选的，所述羟甲基脲的原料中尿素和甲醛的摩尔比为1.1～1.7：1；

更优选的，所述羟甲基脲由尿素和甲醛在碱性条件下反应0.5～1h生成；

和/或，所述反应的温度为40～60℃。

本发明还提供上述控释型肥料或上述制备方法制备得到的控释型肥料在花生专用肥料领域中的应用。

优选的，上述应用中，所述肥料棒包括以下重量份的原料：硫酸铵0-10份、硝酸铵钙0-10份、磷酸一铵10-20份、硫酸钾15-25份、硫酸亚铁0.2-0.5份和白云石粉30-70份。

优选的，上述应用中，所述隔肥膜上段包括以下重量百分含量的组分：尿素60-65％、磷酸一铵25-35％、一水硫酸锌1-5％、硼酸1-5％、七钼酸铵0.1-0.5％和矿源黄腐酸钾0.5-5％。

优选的，上述应用中，所述隔肥膜中段包括以下重量百分含量的组分：脲甲醛20～25％、尿素45-52％、磷酸一铵18-28％、一水硫酸锌0.75-4％、硼酸0.75-4％、七钼酸铵0.075-0.4％和矿源黄腐酸钾0.375-4％。

优选的，上述应用中，在播种花生种子时，将所述控释型肥料竖直穴施于土壤10-25cm深度。

本发明所取得的有益效果：

(1)本发明提供的控释型肥料不同释放段的养分可调，肥料棒内核为了便于生产，采用统一配方挤压而成，而包膜料浆中可有倾向的补充前、中、后期的特定需求的部分氮、磷、钾或微量元素，以实现按照作物不同时期需求匹配养分；

(2)本发明提供的控释型肥料养分分阶段释放，满足花生不同阶段对养分的需求。肥料棒包膜上段部分由尿素为主的包膜材料组成，水溶性好，施入土壤后可快速溶解，与其包裹的肥料棒内核部分，一同释放，满足花生前期生长所需的氮磷钾养分需求、钙镁硫及硼、锌、铁、钼微量元素需求。肥料棒包膜中段部分为过渡部分，由尿素和脲甲醛混合，溶解释放时间中等，溶解后可释放花生中期生长所需的氮磷钾、钙镁硫养分需求。肥料棒包膜下段部分为脲甲醛包膜，脲甲醛属于有机微溶性，难溶于水，属于缓释肥料，只有在土壤生物或化学作用下，才能缓慢地分解为无机氮而被植物吸收利用。随着外部脲甲醛的逐渐分解，内部养分也随之释放，可满足花生后期生长所需的氮磷钾、钙镁硫养分需求。整体上肥料实现自上而下分阶段溶解释放，满足花生不同阶段对养分的需求；

(3)本发明提供的控释型肥料根据花生生长所需的氮磷钾及中微量元素设计构成，满足花生对于养分的需求。肥料包含硫酸铵、硝酸铵钙、磷酸一铵、硫酸钾、硫酸亚铁、白云石粉、一水硫酸锌、硼酸、七钼酸铵、矿源黄腐酸钾，含花生生长所必须的大量元素氮、磷、钾，中量元素钙、镁、硫，微量元素硼、锌、铁、钼，并添加了矿源黄腐酸。白云石粉氧化钙含量高，花生属于喜钙作物，钙对荚果和种子发育却有极重要作用。硼可增加根瘤和结果数，钼可增加根瘤数，根瘤形成早，植株健壮，成果多，出仁率高，锌可促进花生生长，铁肥可预防黄白叶，促进增产。肥料和矿源黄腐酸钾配合施用，有利于春花生侧枝的伸长、夏花生主茎节数的增加和花生干物质的积累，能显著提高春花生地上部对N、P、K等矿质养分的吸收，提高肥效，能够在一定程度上降低肥料施用量；

(4)本发明提供的控释型肥料营养释放深度逐渐增加，可迎合花生根系生长对养分吸收位置的需求变化。肥料棒上部先溶解释放，逐渐下部分释放，随着花生根系的生长，养分释放位置也逐渐下移，更符合花生根系的生长规律，可满足对养分吸收位置的变化需求。

附图说明

图1为实施例1中对肥料棒上段+中段喷涂浆料的正视图和左视图。

图2为实施例1得到的花生专用控释型肥料的剖面结果示意图。

其中，1为肥料棒内核，2为尿素为主的隔肥膜上段，3为两种浆料混合的隔肥膜中段，4为脲甲醛为主的隔肥膜下段。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。

以下实施例中，所用仪器等未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。所述方法如无特别说明均为常规方法。

以下实施例中，所用原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得，其中：

尿素(农业级，氮≥46.2％)；

硝酸铵钙(农业级，氮≥15％，钙≥18％)；

硫酸铵(农业级，氮≥20.5％)；

硼酸为白色粉末(工业一等品，硼含量≥17％)；

一水硫酸锌为白色粉末(工业一等品，锌含量≥33％)；

七水硫酸亚铁为白色粉末(工业一等品，亚铁含量≥20％)；

七钼酸铵(工业一等品，钼含量≥54％)；

白云石粉(氧化钙含量≥30％，氧化镁含量≥20％，细度≥80目)；

矿源黄腐酸钾(黄腐酸含量≥30％，腐植酸含量≥50％)；

甲醛溶液(工业级甲醛溶液，甲醛含量≥35％)；

氢氧化钾(工业级氢氧化钾，氢氧化钾含量≥90％)；

磷酸一铵(氮≥11％，五氧化二磷≥44％)；

硫酸钾(氧化钾≥50％)。

实施例1

步骤1：按重量份数，将硝酸铵钙5.12份，硫酸铵5.12份，磷酸一铵13.74份，硫酸钾20.61份，白云石粉55.08份，硫酸亚铁0.32份，经过混合机充分混合，使用挤压机压合成棒状，尺寸控制直径为1厘米，长度为12厘米，即得肥料棒。

步骤2：按重量份数，将尿素61.52份，磷酸一铵31.32份，一水硫酸锌3.13份，硼酸3.13份，七钼酸铵0.22份，矿源黄腐酸钾0.67份，混合加入熔融槽，加热至120℃-130℃，搅拌成均匀料浆。

步骤3：按重量份数计，将尿素48.67份，溶于水溶液中，加入氢氧化钾调整pH为7.5，加热至50℃，并维持稳定，加入甲醛溶液51.33份进行反应，0.5小时充分反应后，通过泵输送至脲甲醛缓冲罐中，保温搅拌储存。

步骤4：利用压缩空气分别雾化步骤2和3制备的浆料，先喷涂步骤2制备的料浆在肥料棒一端，干燥冷却后再喷涂步骤3制备的料浆在肥料棒的另一端，干燥、冷却。控制肥料棒与步骤2制备的料浆的质量比例为8.96：1，肥料棒与步骤3制备的料浆的质量比例为3.54：1，即得花生专用控释型肥料。具体如图2所示，肥料棒下段由上下两层皮带夹住，上段+中段腾空，肥料棒先运输至上段喷涂箱内，上段喷涂箱内设有喷头1、喷头2、喷头3、喷头4、喷头5、喷头6这六个喷头，其中喷头6的喷射口在正对肥料棒上端5cm处设置，其余五个喷头的喷射口平均分布在喷头喷射口平面一个半径为6cm的圆上(以肥料棒为圆心)，以图2中六个喷头的“箭头”所示方向将步骤2制备的浆料通过喷射口喷向肥料棒上段+中段，通过转动肥料棒上下皮带可实现肥料棒旋转，使上段+中段隔膜肥同一高度上的浆料包覆均匀，干燥、冷却，完成上段包覆后上段肥料进入上段喷涂箱，肥料棒下段+中段腾空，喷头数量和方位同上段喷涂箱，通过旋转肥料棒使下段+中段隔膜肥包覆均匀，干燥、冷却，真空包装，完成棒状缓释肥料生产。

实施例1得到的花生专用控释型肥料，在所述肥料棒的纵轴方向上，所述隔肥膜分为由上至下依次相连的隔肥膜上段、隔肥膜中段和隔肥膜下段。其中，隔肥膜上段长度为6.5cm，平均厚度为0.08cm，尿素的百分含量为61.52％；隔肥膜中段长度为0.5cm，平均厚度为0.14cm，尿素的百分含量为47％，脲甲醛的百分含量为22％；隔肥膜下段长度为5.5cm，平均厚度为0.18cm，脲甲醛的百分含量为100％。

实施例1得到的花生专用控释型肥料的养分为：氮、磷、钾分别为：9.6％、6.1％、8.9％，表述为9.6-6.1-8.9，下同。

图2为该肥料的剖面结果示意图，其中，1为肥料棒内核，2为尿素为主的隔肥膜上段，3为两种浆料混合的隔肥膜中段，4为脲甲醛为主的隔肥膜下段。

该肥料隔肥膜上段呈深褐色，隔肥膜下段呈白色，便于使用时通过肉眼观察分辨上下两端。

该肥料下部分重量略重，便于使用时依靠重量分辨上下两端。

实施例2

步骤1-2同实施例1，步骤3加入甲醛反应1小时。

实施例3

步骤1-2同实施例1，步骤3加入甲醛反应3小时。

对比例1

尿素14.4份，硝酸铵钙4.1份，硫酸铵4.1份，磷酸一铵13.8份，硫酸钾16.5份，白云石粉46.2份，一水硫酸锌0.28份，硼酸0.28份，七钼酸铵0.02份，矿源黄腐酸钾0.06分，硫酸亚铁0.26份，充分掺混均匀，挤压得到常规颗粒肥料，粒径3-4mm，养分为：9.6-6.1-8.6。

对比例2

步骤1-2同实施例1。

步骤3：将尿素溶于水溶液中，加热至40-60℃，并维持稳定，利用压缩空气雾化料浆，通过多个喷头喷涂于棒状内核另一端，通过翻转肥料棒，使料浆喷涂均匀，控制肥料棒与料浆的比例为7.28：1。得到产品养分为：9.6-6.1-8.6。

大田肥效试验：

试验地点选在山东省临沂市临沭县店头镇

花生品种选择与种子处理：选用科花1号；种子播种前进行晾晒，“三合一”药肥拌种。

供试土壤为砂壤，土壤有机质含量1.2％，硝态氮112mg/kg，有效磷33mg/kg，速效钾107mg/kg。

试验处理设计：共设8个处理，具体处理如下：

处理1：施用对比例1肥料150kg/亩，播前作底肥撒施，整地后种植花生，后期不追肥。本处理为常规施肥。

处理2：施用对比例1肥料150kg/亩，播种时穴施于土壤10cm深度，后期不追肥。

处理3：施用对比例1肥料150kg/亩，播种时穴施于土壤20cm深度，后期不追肥。

处理4：施用对比例1肥料150kg/亩，播种时穴施于土壤30cm深度，后期不追肥。

处理5：施用对比例2肥料150kg/亩，播种时穴施于土壤10-22cm深度(是指棒状肥上方到土表面的深度为10cm，以下同此)，后期不追肥。

处理6：施用本发明实施例1营养阶段控释花生专用肥料155kg/亩，播种时穴施于土壤10-22cm深度，后期不追肥。

处理7：施用本发明实施例2营养阶段控释花生专用肥料155kg/亩，播种时穴施于土壤10-22cm深度，后期不追肥。

处理8：施用本发明实施例3营养阶段控释花生专用肥料155kg/亩，播种时穴施于土壤10-22cm深度，后期不追肥。

各个处理亩施用的养分一致。

试验设计：每处理小区50m²，每处理设3次重复，随机区组排列，8个试验处理共计24个小区。实验布置前进行整地，确保土壤平整，保证每个处理土壤肥力一致。花生双粒播种，每亩0.8万穴。

试验过程：各处理施肥按照试验设计进行，其他其余打药、除草等田间管理一致。

结果与分析：表1为不同处理生育期记载表，表2为不同处理对花生产量的影响，由表2可知，营养阶段控释花生专用肥料相对常规肥料能预防早衰，普遍提高单株荚果数和百果重。营养阶段控释花生专用肥料3个处理产量均优于常规施肥及普通肥料的不同位置施肥，实施例2产量最高，增产效果最明显，与常规施肥相比增产47.9公斤/亩，增产率15.95％。

表1不同处理生育期记载表

表2不同处理对花生产量的影响

综上所述，施用营养阶段控释花生专用肥料，有利于预防花生早衰，提高单株荚果数、百果重，产量普遍优于常规施肥处理。

虽然，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，可以对其作一些修改或改进，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 (10)

1.一种控释型肥料，其特征在于，包含：肥料棒，和形成在所述肥料棒的表面上的隔肥膜；

在所述肥料棒的纵轴方向上，所述隔肥膜分为由上至下依次相连的隔肥膜上段、隔肥膜中段和隔肥膜下段；

在所述隔肥膜上段中，尿素的质量百分含量为50％以上；

在所述隔肥膜中段中，尿素的质量百分含量为45～52％，脲甲醛的质量百分含量为20～25％；

在所述隔肥膜下段中，脲甲醛的质量百分含量为90％以上。

2.根据权利要求1所述的控释型肥料，其特征在于，所述肥料棒的长度为11～17cm，直径为0.8～2cm。

3.根据权利要求1或2所述的控释型肥料，其特征在于，在所述肥料棒的纵轴方向上，所述隔肥膜上段的长度为6.05～11.9cm，所述隔肥膜中段的长度为0.2～0.5cm，所述隔肥膜下段的长度为3.85～8.5cm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的控释型肥料，其特征在于，所述隔肥膜上段的厚度范围为0.07～0.1cm，所述隔肥膜中段的厚度范围为0.13～0.20cm，所述隔肥膜下段的厚度范围为0.14cm～0.2cm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的控释型肥料，其特征在于，所述脲甲醛是通过将尿素和甲醛在碱性条件下反应一段时间生成的羟甲基脲在所述肥料棒表面蒸发去除水分的同时原位聚合得到；

优选的，所述羟甲基脲的原料中尿素和甲醛的摩尔比为1.1～1.7：1；

更优选的，所述羟甲基脲由尿素和甲醛在碱性条件下反应0.5～1h生成。

6.权利要求1-5任一项所述的控释型肥料在花生专用肥料领域中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述肥料棒包括以下重量份的原料：硫酸铵0-10份、硝酸铵钙0-10份、磷酸一铵10-20份、硫酸钾15-25份、硫酸亚铁0.2-0.5份和白云石粉30-70份。

8.根据权利要求6或7所述的应用，其特征在于，所述隔肥膜上段包括以下重量百分含量的组分：尿素60-65％、磷酸一铵25-35％、一水硫酸锌1-5％、硼酸1-5％、七钼酸铵0.1-0.5％和矿源黄腐酸钾0.5-5％。

9.根据权利要求6-8任一项所述的应用，其特征在于，所述隔肥膜中段包括以下重量百分含量的组分：脲甲醛20～25％、尿素45-52％、磷酸一铵18-28％、一水硫酸锌0.75-4％、硼酸0.75-4％、七钼酸铵0.075-0.4％和矿源黄腐酸钾0.375-4％。

10.根据权利要求6-9任一项所述的应用，其特征在于，在播种花生种子时，将所述控释型肥料竖直穴施于土壤10-25cm深度。

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