CN112723942A - 一种具有保水护根功能的缓释肥料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有保水护根功能的缓释肥料及其制备方法，属于化学肥料技术领域，由以下重量百分比的原料制成：聚丙烯酰胺1‑2％，γ‑氨基丁酸0.5‑1％、NBPT 0.06‑0.6％、DCD 0.5‑1％，腐殖酸9‑15％，脲甲醛5‑10％，尿素25‑35％、磷酸二铵10‑15％、氯化钾25‑30％，膨润土5‑16％；本发明以复合肥料为载体，将功能性保水材料携带至近根区域，改变近根区域的土壤的水分环境，同时将延长肥料养分在土壤中的存留时间、土壤保水、促根促长进行有机的统一集成，提升农田生产力。

Description

一种具有保水护根功能的缓释肥料及其制备方法
技术领域
本发明属于化学肥料技术领域，具体涉及一种具有保水护根功能的缓释肥料及其制备方法。
背景技术
水是农业的生命之源，农业生产离不开水，而我国是一个干旱缺水的国家，农业用水消耗量大。保水剂单独使用会增加农田作业次数和成本，并且由于保水剂用量少，与肥料难以充分接触，其所吸纳水分很难与肥料发生相互作用，影响水分作用的发挥。另外，目前农田使用的普通肥料养分释放快，肥效期短，养分释放与作物需求不同步，造成肥料养分损失很大，肥料利用率低。将保水型功能物质与肥料增效剂优势配伍应用到肥料生产中，集水分、养分供应和调控于一体，实现保水性物质精准靶向施用，长效缓释协同增效可以解决以上问题。但现有保水型肥料工艺复杂，包膜材料使用量大，养分控释快，不能满足作物整个生长期对养分的需要。因此提供一种保水性能好且养分控释效果好，从而可促进作物生长的肥料是非常必要的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种具有保水护根功能的缓释肥料及其制备方法。
本发明是通过如下技术方案来实现的。
本发明的第一个目的是提供一种具有保水护根功能的缓释肥料，由以下重量百分比的原料制成：聚丙烯酰胺1-2％，γ-氨基丁酸0.5-1％、正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)0.06-0.6％、双氰胺(DCD)0.5-1％，腐殖酸9-15％，脲甲醛5-10％，尿素25-48％、磷酸二铵10-24％、氯化钾7-30％，膨润土1.8-16％。
优选地，所述肥料施用量为40-45kg/亩。
本发明的第二个目的是提供上述具有保水护根功能的缓释肥料的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别称取以下重量百分比的原料：聚丙烯酰胺1-2％，γ-氨基丁酸0.5-1％、NBPT 0.06-0.6％、DCD 0.5-1％，腐殖酸9-15％，脲甲醛5-10％，尿素25-48％、磷酸二铵10-24％、氯化钾7-30％，膨润土1.8-16％；
S2、将S1称取的原料混合均匀，并进行造粒，制得具有保水护根功能的缓释肥料。
优选地，S1中，将除膨润土之外的所述各原料研磨成粒度为50-80目的粉末。
优选地，S2中，造粒后的颗粒粒度为3.0-3.4mm。
优选地，S2中，所述肥料的堆密度为900-1100公斤/立方米
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明提供一种具有保水护根功能的缓释肥料，利用保水性物质聚丙烯酰胺吸收土壤水分，在作物生长季缺水时，又可将水分缓慢释放出来，供作物生长需要；利用生化抑制剂组合正丁基硫代磷酰三胺NBPT和双氰胺DCD调控氮素养分释放，保持氮素在土壤中的长期有效性；根据作物的需肥规律，通过调节脲甲醛的量达到氮素的释放与作物生长一致；利用γ-氨基丁酸具有促进作物根系吸收及富集保蓄养分的功能，提高氮磷钾在土壤中的保存量及被作物吸收和运输的数量和速率，从而改善作物对养分的吸收利用，以复合肥料为载体，将功能性保水材料携带至近根区域，改变近根区域的土壤的水分环境，同时将延长肥料养分在土壤中的存留时间、土壤保水、促根促长进行有机的统一集成，从而有效地促进作物生长，提升农田生产力；
(2)上述肥料工艺简单，无需包膜来控制养分释放，避免残留物对土壤的二次污染，适合推广应用。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和数据对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。
下述各实施例中所述实验方法和检测方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可在市场上购买得到。
实施例1
一种具有保水护根功能的缓释肥料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：聚丙烯酰胺1％，γ-氨基丁酸1％、NBPT 0.2％、DCD 1％，腐殖酸9％，脲甲醛8％，尿素48％、磷酸二铵22％、氯化钾8％，膨润土1.8％；
上述具有保水护根功能的缓释肥料的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别称取以下重量百分比的原料，聚丙烯酰胺1％，γ-氨基丁酸1％、NBPT0.2％、DCD 1％，腐殖酸9％，脲甲醛8％，尿素48％、磷酸二铵22％、氯化钾8％，膨润土1.8％；
S2、将S1中除膨润土之外的所述各原料研磨成粒度60目的粉末，制得原料粉末；将各原料粉末按所述重量配比混合均匀，然后加入所述重量的膨润土并搅拌均匀，得到造粒原料；将所述造粒原料经挤压造粒机进行造粒，所造颗粒粒度为3.0-3.4毫米，堆密度为900公斤/立方米；
实施例2
一种具有保水护根功能的缓释肥料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：聚丙烯酰胺1.5％，γ-氨基丁酸1％、NBPT0.4％、DCD 0.8％，腐殖酸12％，脲甲醛7％，尿素40％、磷酸二铵20％、氯化钾7％，膨润土10.3％；
上述具有保水护根功能的缓释肥料的制备方法，包括以下步骤：S1、分别称取以下重量百分比的原料，聚丙烯酰胺1.5％，γ-氨基丁酸1％、NBPT0.4％、DCD 0.8％，腐殖酸12％，脲甲醛7％，尿素40％、磷酸二铵20％、氯化钾7％，膨润土10.3％；
S2、将S1中除膨润土之外的所述各原料研磨成粒度50目的粉末，制得原料粉末；将各原料粉末按所述重量配比混合均匀，然后加入所述重量的膨润土并搅拌均匀,得到造粒原料；将所述造粒原料经挤压造粒机进行造粒，所造颗粒粒度为3.0-3.4毫米，堆密度为1000公斤/立方米。
实施例3
一种具有保水护根功能的缓释肥料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：聚丙烯酰胺2％，γ-氨基丁酸0.6％、NBPT 0.6％、DCD 0.8％，腐殖酸15％，脲甲醛5％，尿素31％、磷酸二铵10％、氯化钾30％，膨润土5％；
上述具有保水护根功能的缓释肥料的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别称取以下重量百分比的原料，聚丙烯酰胺2％，γ-氨基丁酸0.6％、NBPT0.6％、DCD 0.8％，腐殖酸15％，脲甲醛5％，尿素31％、磷酸二铵10％、氯化钾30％，膨润土5％；
S2、将S1中除膨润土之外的所述各原料研磨成粒度70目的粉末，制得原料粉末；将各原料粉末按所述重量配比混合均匀，然后加入所述重量的膨润土并搅拌均匀，得到造粒原料；将所述造粒原料经挤压造粒机进行造粒，所造颗粒粒度为3.0-3.4毫米，堆密度为1100公斤/立方米；每亩地施用40公斤。
实施例4
一种具有保水护根功能的缓释肥料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：聚丙烯酰胺1％，γ-氨基丁酸0.5％、NBPT 0.6％、DCD 0.9％，腐殖酸9％，脲甲醛7％，尿素40％、磷酸二铵17％、氯化钾8％，膨润土16％；
上述具有保水护根功能的缓释肥料的制备方法，包括以下步骤：
S1、分别称取以下重量百分比的原料，聚丙烯酰胺1％，γ-氨基丁酸0.5％、NBPT0.6％、DCD 0.9％，腐殖酸9％，脲甲醛7％，尿素40％、磷酸二铵17％、氯化钾8％，膨润土16％；
S2、将S1中除膨润土之外的所述各原料研磨成粒度55目的粉末，制得原料粉末；将各原料粉末按所述重量配比混合均匀，然后加入所述重量的膨润土并搅拌均匀，得到造粒原料；将所述造粒原料经挤压造粒机进行造粒，所造颗粒粒度为3.0-3.4毫米，堆密度为1000公斤/立方米；每亩地施用40公斤。
对比例1
普通复合肥26-10-5。
对比例2
NBPT0.4％、DCD0.8％，腐殖酸12％，脲甲醛7％，尿素40％、磷酸二铵20％、氯化钾7％，膨润土12.8％。
上述实施例1～实施例4近似，下面以实施例1和实施例2为例，分别用于作物种植，检测相关数据。
(1)试验于在甘肃省武威市永昌县白云村进行，作物为玉米。将实施例1中的肥料以基肥形式于播种前一次性做底肥施入土壤，每亩地施用40公斤，作物生长期间不再追肥。并设置对照组，即对比例1，普通复合肥26-10-5，每亩地施用40公斤。
检测上述试验田中玉米出苗率、根系活力、水分利用效率和土壤含税量，其中：
出苗率＝出苗穴数/播种穴数*100％；根系活力测定方法：TTC还原法；
水分利用效率计算方法：水分利用效率WUE(kg/(hm2·mm)＝干物质积累量/总耗水量)。
结果：本发明处理玉米出苗率提高8.08％，根系活力提高1.9倍，水分利用效率提高30.1％，土壤含水量提高玉米产量提高9.27％。
(2)实验设置辽宁朝阳建平县黑水镇黄杖子村，作物为玉米。将实施例2中的肥料以基肥形式于播种前一次性做底肥施入土壤，每亩地施用40公斤，作物生长期间不再追肥。并设置对照组，即对比例2：按重量百分比计，NBPT0.4％、DCD0.8％，腐殖酸12％，脲甲醛7％，尿素40％、磷酸二铵20％、氯化钾7％，膨润土12.8％。膨润土3.8％。每亩地施用40公斤。
下述玉米出苗率、水分利用效率的方法同上。
结果：实施例2比对比例2出苗率提高了5.45％，株高提高了23.71cm，比对照增产5.87％，水分利用效率提高了17.49kg/(hm2·mm)，这说明保水剂聚丙烯酰胺的添加可以提高玉米出苗率，这是由于保水性物质聚丙烯酰胺吸收土壤水分，在作物生长季缺水时，又可将水分缓慢释放出来，供作物生长需要，进而提高了玉米的出苗率。
由上述结果可得，本发明提供一种具有保水护根功能的缓释肥料，可提高水分利用率，有效地促进作物生长，这是因为本发明利用保水性物质聚丙烯酰胺吸收土壤水分，在作物生长季缺水时，又可将水分缓慢释放出来，供作物生长需要；利用生化抑制剂组合正丁基硫代磷酰三胺NBPT和双氰胺DCD调控氮素养分释放，保持氮素在土壤中的长期有效性；根据作物的需肥规律，通过调节脲甲醛的量达到氮素的释放与作物生长一致；利用γ-氨基丁酸具有促进作物根系吸收及富集保蓄养分的功能，提高氮磷钾在土壤中的保存量及被作物吸收和运输的数量和速率，从而改善作物对养分的吸收利用，以复合肥料为载体，将功能性保水材料携带至近根区域，改变近根区域的土壤的水分环境，同时将延长肥料养分在土壤中的存留时间、土壤保水、促根促长进行有机的统一集成，提升农田生产力；另外，上述肥料工艺简单，无需包膜来控制养分释放，避免残留物对土壤的二次污染，适合推广应用。
需要说明的是，本发明权利要求书中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选实施例及其效果，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种具有保水护根功能的缓释肥料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：聚丙烯酰胺1-2％，γ-氨基丁酸0.5-1％、正丁基硫代磷酰三胺0.06-0.6％、双氰胺0.5-1％，腐殖酸9-15％，脲甲醛5-10％，尿素25-48％、磷酸二铵10-24％、氯化钾7-30％，膨润土1.8-16％。
2.根据权利要求1所述的具有保水护根功能的缓释肥料，其特征在于，所述肥料施用量为40-45kg/亩。
3.根据权利要求1或2所述的具有保水护根功能的缓释肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、分别称取以下重量百分比的原料：聚丙烯酰胺1-2％，γ-氨基丁酸0.5-1％、正丁基硫代磷酰三胺0.06-0.6％、双氰胺0.5-1％，腐殖酸9-15％，脲甲醛5-10％，尿素25-48％、磷酸二铵10-24％、氯化钾7-30％，膨润土1.8-16％；
S2、将S1称取的原料混合均匀，并进行造粒，制得具有保水护根功能的缓释肥料。
4.根据权利要求3所述的具有保水护根功能的缓释肥料的制备方法，其特征在于，S1中，将除膨润土之外的各原料分别研磨成粒度为50-80目的粉末。
5.根据权利要求3所述的具有保水护根功能的缓释肥料的制备方法，其特征在于，S2中，造粒后的颗粒粒度为3-3.4mm。
6.根据权利要求3所述的具有保水护根功能的缓释肥料的制备方法，其特征在于，S2中，所述肥料的堆密度为900-1100kg/m3。
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