CN113149780A

CN113149780A - 一种新型环境友好的药肥及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN113149780A
Application number: CN202110509535.1A
Authority: CN
Inventors: 肖忠; 程勇
Original assignee: Anhui Riran Pesticide Fertilizer Biotech Co ltd
Current assignee: Anhui Riran Pesticide Fertilizer Biotech Co ltd
Priority date: 2021-05-11
Filing date: 2021-05-11
Publication date: 2021-07-23

Abstract

本申请属于农业技术领域，涉及一种新型环境友好的药肥，以重量份计，药肥的成分包括：50～80份大量元素肥料、0.1～5份中微量元素肥料、1～10份杀虫单、0.1～5份氯虫苯甲酰胺和10～20份高岭土天然高分子缓释粘接剂。按照设定重量份将大量元素肥料、中微量元素肥料、杀虫单和氯虫苯甲酰胺分别粉碎处理，并按设定重量份准备高岭土蛋白复合缓释粘接剂；分别按第四缓释层、第三缓释层、第二缓释层和第一缓释层材料依次包裹烘干制成药肥成品。还提供了新型环境友好的药肥在水稻虫害防治中的应用。通过高岭土天然高分子缓释粘接剂作为粘接剂，能够延长药肥的作用时间，提升药肥的利用率，并且采用可降解的天然成分，符合环境友好的要求。

Description

一种新型环境友好的药肥及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于农业技术领域，涉及一种用于农作物种植的肥料，尤其是涉及一种新型环境友好的药肥及其制备方法和用途。

背景技术

我国是世界上的粮食生产大国和农业生产大国，随着城镇化和工业化不断加快，农业生产面临用工短缺。虽然在国内出现飞防及承包防治等专业组织，改善了农业生产过程中的部分问题，但对于面积小、山地多的地方，不适合机械化作业的区域，农业生产矛盾依然突出，出现抛荒等现象。

药肥是将农药和肥料按一定的比例配方相混合，并通过一定的工艺技术将肥料和农药稳定于特定的复合体系中而形成的新型生态复合肥料，能够一定程度上减少施用次数，降低人工成本。由于高毒农药在农作物上全面禁用，市面上常规的低毒颗粒药剂存在药效低、持效期短等问题，常规颗粒剂以天然颗粒载体进行包衣，有效成分被吸附在载体表面，自由释放，导致有效成分流失高达60～90％，利用率低，不能满足作物生长周期中各阶段的病虫害防治需求。

公开号为CN104447076A的中国发明专利申请说明书中公开了一种稻田杀虫防病营养药肥缓释剂，取大量元素肥料制粒后，得含大量元素肥料的颗粒；将中量元素肥料、微量元素肥料、硒肥、填充剂的混合物进行包衣包裹在含大量元素肥料的颗粒之外，之后，包衣杀虫剂E、杀虫剂F、戊唑醇，最后，用包膜材料包膜，包膜材料为聚乳酸、聚乙烯类、棕榈油、亚麻油、改性棕榈油、改性亚麻油、乳胶、沥青、硫磺、石蜡或无机硅酸盐中的一种或两种以上。该技术方案的包膜材料中采用一些工业材料，其中一些材料中常常伴有多环芳烃、重金属等有害物质或不易降解的成分，长期使用会对土壤和水体产生危害。

目前，亟需一种持效期长且易降解的环境友好型药肥。

发明内容

本申请的目的是针对上述问题，提供一种新型环境友好的药肥。

本申请的另一目的是针对上述问题，提供一种新型环境友好的药肥的制备方法。

本申请的又一目的是针对上述问题，提供一种新型环境友好的药肥的应用。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

本申请创造性地提供了一种新型环境友好的药肥，以重量份计，药肥的成分包括：50～80份大量元素肥料、0.1～5份中微量元素肥料、1～10份杀虫单、0.1～5份氯虫苯甲酰胺和10～20份高岭土天然高分子缓释粘接剂。

在上述的一种新型环境友好的药肥中，所述高岭土天然高分子缓释粘接剂包含重量比为1:0.2:0.2～1:0.5:0.8的高岭土、水凝胶载体和天然高分子蛋白质复合物。

在上述的一种新型环境友好的药肥中，所述天然高分子蛋白质复合物包含重量比为9:1～6:4的羽毛角蛋白和羟丙基甲基纤维素。

在上述的一种新型环境友好的药肥中，所述水凝胶载体为瓜尔胶。

在上述的一种新型环境友好的药肥中，所述药肥包括由外至内设置的第一缓释层、第二缓释层、第三缓释层和第四缓释层，以重量份计，

所述第四缓释层中含有40～64份大量元素肥料和6.2～12.5份高岭土蛋白复合缓释粘接剂；

所述第三缓释层中含有0.5～5份杀虫单、0.1～5份氯虫苯甲酰胺和1～2份高岭土天然高分子缓释粘接剂；

所述第二缓释层中含有0.1～5份中微量元素肥料和0.8～1.5份高岭土天然高分子缓释粘接剂；

所述第一缓释层中含有剩余杀虫单、剩余大量元素肥料和剩余高岭土蛋白复合缓释粘接剂。

在上述的一种新型环境友好的药肥中，所述大量元素肥料包括磷肥、氮肥和钾肥；

所述中微量元素肥料包括钙肥、镁肥、硅肥和硫肥中任意一种或两种混合的中量元素肥料，以及硼肥、锌肥、锰肥、钼肥、铁肥和铜肥中任意一种或两种混合的微量元素肥料。

大量元素肥料中磷肥、氮肥和钾肥的比例，中微量元素肥料中钙肥、镁肥、硅肥和硫肥的比例及硼肥、锌肥、锰肥、钼肥、铁肥和铜肥的比例，可以根据由本领域技术人员根据植株品种进行配制，在此不做赘述。

上述任一种新型环境友好的药肥的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照设定重量份将大量元素肥料、中微量元素肥料、杀虫单和氯虫苯甲酰胺分别粉碎处理，并按设定重量份准备高岭土蛋白复合缓释粘接剂；

(2)取粉碎处理后的第一部分大量元素肥料与第一部分高岭土蛋白复合缓释粘接剂混合均匀造粒，烘干制成第一阶段颗粒；

(3)取粉碎处理后的第一部分杀虫单和全部氯虫苯甲酰胺在水中搅拌均匀后过滤，再与第二部分高岭土蛋白复合缓释粘接剂混合均匀，然后包覆在第一阶段颗粒外层，烘干制成第二阶段颗粒；

(4)取粉碎处理后的全部中微量元素肥料和第三部分高岭土蛋白复合缓释粘接剂混合均匀，然后包覆在第二阶段颗粒外层，烘干制成第三阶段颗粒；

(5)取粉碎处理后的剩余杀虫单和剩余大量元素肥料在水中搅拌均匀后过滤，再与剩余高岭土蛋白复合缓释粘接剂混合均匀，然后包覆在第三阶段颗粒外层，烘干制成药肥成品。

在上述的一种新型环境友好的药肥的制备方法中，所述高岭土蛋白复合缓释粘接剂的制备包括以下步骤：

a.按照设定重量份将羽毛角蛋白的水解液与羟丙基甲基纤维素的水溶液混合，得到含有天然高分子蛋白质复合物的水溶液；

b.按照设定重量份将高岭土、水凝胶载体和含有天然高分子蛋白质复合物的水溶液混合，超声处理30～60分钟，再在75～80℃下加热搅拌30～60min，过滤得到高岭土蛋白复合缓释粘接剂。

作为优选，在上述的一种新型环境友好的药肥的制备方法中，

(2)取粉碎处理后的40～64重量份大量元素肥料与6.2～12.5 重量份高岭土蛋白复合缓释粘接剂混合均匀造粒，烘干制成第一阶段颗粒；

(3)取粉碎处理后的0.5～5重量份杀虫单和0.1～5重量份氯虫苯甲酰胺在水中搅拌均匀后过滤，再与1～2重量份高岭土蛋白复合缓释粘接剂混合均匀，然后包覆在第一阶段颗粒外层，烘干制成第二阶段颗粒；

(4)取粉碎处理后的0.1～5重量份中微量元素肥料和0.8～1.5 重量份高岭土蛋白复合缓释粘接剂混合均匀，然后包覆在第二阶段颗粒外层，烘干制成第三阶段颗粒；

作为一种应用，上述任一种新型环境友好的药肥可以应用于水稻虫害的防治。

在本发明中，新型环境友好的药肥作为颗粒剂，每个颗粒剂的重量为2-5g。

在本发明中，以重量百分比计，一种可选的高岭土成分为 SiO₂45～49％、Al₂O₃35～43％、K₂O 1.5～2％、Na₂O 0.1～0.5％、Fe₂O₃ 0.7～1.0％、TiO₂0.1～0.2％、CaO 0.2～0.25％，余量为MgO。

在本发明中，杀虫单和氯虫苯甲酰胺均采用市售产品，借助杀虫单和氯虫苯甲酰胺复配产生的协同作用，提升对植株病虫害的防治能力。

本发明中，羽毛角蛋白是从羽毛粉中提取出的提取物，具有较好的水溶性，目前已有相对成熟的提取方法和市售产品，在此不做赘述。

本发明中，羟丙基甲基纤维素(Hypromellose)，又名羟丙甲纤维素，是属于非离子型纤维素混合醚中的一种。

本发明中，瓜尔胶，又名瓜尔豆胶，是豆科植物瓜尔豆的提取物，是一种半乳甘露聚糖，一般用作食品增稠剂。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

通过高岭土天然高分子缓释粘接剂作为粘接剂，能够延长药肥的作用时间，提升药肥的利用率，并且采用可降解的天然成分，符合环境友好的要求。

高岭土具有较好的可塑性、粘结性和一定的干燥强度，以及对酸碱的抗性，羽毛角蛋白和羟丙基甲基纤维素在水中相结合，且瓜尔胶带有阳离子，能够促进天然高分子蛋白质复合物与高岭土的结合力，在超声作用下有机成分溶胀并充分与无机成分作用，对高岭土进行改性使其具有更好的粘性，从而使颗粒剂具有良好的强度与缓释效果。

在本发明的优选实施方式中，采用分层设计，配合较长的时效性，能够满足水稻一个生长周期的追肥和病虫害防治需求，大大降低了人工成本。多层结构依次包覆制作，分别烘干，使各缓释层之间产生界面，从而降低各缓释层成分的干扰。

在本发明的优选实施方式中，将含有杀虫单缓释层以及杀虫单和氯虫苯甲酰胺的复配缓释层间隔开来，适应植株的生长需求，避免抗药性的产生。从而能够减少药肥用量，降低植株中的杀虫剂残留。

具体实施方式

通过以下具体实施例进一步阐述；

实施例1

通过以下方式进行新型环境友好的药肥的制备：

S1制备高岭土蛋白复合缓释粘接剂

S1-1将水溶性羽毛角蛋白粉中加入0.1mol/L的NaOH水溶液至完全溶解，然后加去离子水稀释成羽毛角蛋白含量为1mg/L的羽毛角蛋白水解液。将羟丙基甲基纤维素用去离子水溶解成羟丙基甲基纤维素含量为1mg/L的羟丙基甲基纤维素水溶液，按照体积比 9:1将羽毛角蛋白的水解液与羟丙基甲基纤维素的水溶液混合，用NaOH水溶液调节pH值至8，得到含有天然高分子蛋白质复合物的水溶液。

S1-2按照高岭土、瓜尔胶和天然高分子蛋白质复合物的重量比为 1:0.2:0.2，将粉碎后的高岭土和瓜尔胶加入含有天然高分子蛋白质复合物的水溶液中，超声处理30～60分钟，再在75～80℃下加热搅拌30～60min，过滤得到高岭土蛋白复合缓释粘接剂。

S2制备药肥

S2-1按照75份大量元素肥料、0.1份中微量元素肥料、1份杀虫单、0.1份氯虫苯甲酰胺和10份高岭土天然高分子缓释粘接剂备料，并分别用气流粉碎机将大量元素肥料、中微量元素肥料、杀虫单和氯虫苯甲酰胺粉碎处理至80目。

S2-2取粉碎处理后的60重量份大量元素肥料与6.2重量份高岭土蛋白复合缓释粘接剂搅拌混合均匀，并用圆盘造粒机造粒，在 110～120℃下烘干制成具有第四缓释层的第一阶段颗粒；

S2-3取粉碎处理后的0.5重量份杀虫单和0.1重量份氯虫苯甲酰胺在水中搅拌均匀后过滤，再与1重量份高岭土蛋白复合缓释粘接剂搅拌混合均匀，然后用包衣机包覆在第一阶段颗粒外层，在 110～120℃下烘干制成具有第四缓释层和第三缓释层的第二阶段颗粒；

S2-4取粉碎处理后的0.1重量份中微量元素肥料和0.8重量份高岭土蛋白复合缓释粘接剂混合均匀，然后用包衣机包覆在第二阶段颗粒外层，在110～120℃下烘干制成具有第四缓释层、第三缓释层和第二缓释层的第三阶段颗粒；

S2-5取粉碎处理后的0.5重量份杀虫单和15重量份大量元素肥料在水中搅拌均匀后过滤，再与2重量份高岭土蛋白复合缓释粘接剂混合均匀，然后包覆在第三阶段颗粒外层，在110～120℃下烘干制成具有第四缓释层、第三缓释层、第二缓释层和第一缓释层的药肥成品。

上述气流粉碎机、圆盘造粒机、包衣机等设备均为常用的市售产品。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中：

S1-1中按照体积比6:4将羽毛角蛋白的水解液与羟丙基甲基纤维素的水溶液混合。

S1-2中高岭土、瓜尔胶和天然高分子蛋白质复合物的重量比为1:0.5:0.8。

以重量份计，药肥的成分为80份大量元素肥料、5份中微量元素肥料、10份杀虫单、2份氯虫苯甲酰胺和20份高岭土天然高分子缓释粘接剂。

其中，第四缓释层中含有64份大量元素肥料和12.5份高岭土蛋白复合缓释粘接剂，第三缓释层中含有5份杀虫单、2份氯虫苯甲酰胺和2份高岭土天然高分子缓释粘接剂，第二缓释层中含有5份中微量元素肥料和1.5份高岭土天然高分子缓释粘接剂，第一缓释层中含有5份杀虫单、16份大量元素肥料和4份高岭土蛋白复合缓释粘接剂。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中：

S1-1中按照体积比8:2将羽毛角蛋白的水解液与羟丙基甲基纤维素的水溶液混合。

S1-2中高岭土、瓜尔胶和天然高分子蛋白质复合物的重量比为1:0.3:0.6。

以重量份计，药肥的成分为60份大量元素肥料、3份中微量元素肥料、6份杀虫单、1.5份氯虫苯甲酰胺和15份高岭土天然高分子缓释粘接剂。

其中，第四缓释层中含有45份大量元素肥料和8份高岭土蛋白复合缓释粘接剂，第三缓释层中含有2份杀虫单、1.5份氯虫苯甲酰胺和1.5份高岭土天然高分子缓释粘接剂，第二缓释层中含有3份中微量元素肥料和1份高岭土天然高分子缓释粘接剂，第一缓释层中含有4份杀虫单、15份大量元素肥料和4.5份高岭土蛋白复合缓释粘接剂。

实施例4

本实施例中步骤S1制备高岭土蛋白复合缓释粘接剂与实施例1相同，本实施例的步骤S2如下：

按照75份大量元素肥料、0.1份中微量元素肥料、1份杀虫单、0.1份氯虫苯甲酰胺和10份高岭土天然高分子缓释粘接剂备料，并分别用气流粉碎机将大量元素肥料、中微量元素肥料、杀虫单和氯虫苯甲酰胺粉碎处理至80目。

将上述组分搅拌混合均匀，并用圆盘造粒机造粒，在 110～120℃下烘干制成药肥成品。

对比例1

本对比例与实施例4基本相同，不同之处在于，本对比例中：

将高岭土天然高分子缓释粘接剂用等量的天然高分子蛋白质复合物替代。

对比例2

本对比例与实施例4基本相同，不同之处在于，本对比例中：

将高岭土天然高分子缓释粘接剂中的高岭土用等量的蒙脱土系蒙皂石粘土替换。

对比例3

本实施例与实施例4基本相同，不同之处在于，本实施例中瓜尔胶用等量的羟丙基甲基纤维素替代。

对比例4

本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例中：

对比例5

本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例中：

将高岭土天然高分子缓释粘接剂中的高岭土用等量的蒙脱土替换。

对比例6

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中瓜尔胶用等量的羟丙基甲基纤维素替代。

测试例

采用实施例4、对比例1-3的方式制备药肥颗粒剂，其中各颗粒剂制备中，大量元素肥料和中微量元素肥料的成分和比例均相同，参照GB/T23348-2009规定进行药肥的养分释放期，结果如下表所示：

结果表明，采用高岭土天然高分子缓释粘接剂制作的药肥颗粒剂具有较长的养分释放期，说明高岭土天然高分子缓释粘接剂的缓释粘接效果优于仅采用天然高分子的复合物，也优于蒙脱土与天然高分子制作的粘接剂。

分别采用实施例1、4和对比例4-6方法制作药肥作为实验组，并设置空白组，选择有机质含量较高的试验田中移栽水稻苗，品种为天优998，并设置试验区分别用各实验组和空白组，实验组药肥施用量为10kg/亩，在水稻苗移栽后7日施入，空白组不是施药肥，除药剂处理外，其他田间管理同当地常规措施。

在施药第7日以及施药第90日在每个试验区抽样调查水稻二化螟数量，如下表所示：

结果表明，采用本发明高岭土天然高分子缓释粘接剂制作的药肥颗粒剂具有较好的病虫害防治效果，由于针对抗药性进行了设计，从而使实施例1中通过分层设置的颗粒剂比实施例4中未分层设置的颗粒剂具有更好的病虫害防治效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了大量元素肥料、中微量元素肥料、杀虫单、氯虫苯甲酰胺、高岭土、水凝胶载体、羽毛角蛋白和羟丙基甲基纤维素等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims

1.一种新型环境友好的药肥，其特征在于，以重量份计，药肥的成分包括：50～80份大量元素肥料、0.1～5份中微量元素肥料、1～10份杀虫单、0.1～5份氯虫苯甲酰胺和10～20份高岭土天然高分子缓释粘接剂。

2.如权利要求1所述的一种新型环境友好的药肥，其特征在于：所述高岭土天然高分子缓释粘接剂包含重量比为1:0.2:0.2～1:0.5:0.8的高岭土、水凝胶载体和天然高分子蛋白质复合物。

3.如权利要求2所述的一种新型环境友好的药肥，其特征在于：所述天然高分子蛋白质复合物包含重量比为9:1～6:4的羽毛角蛋白和羟丙基甲基纤维素。

4.如权利要求2所述的一种新型环境友好的药肥，其特征在于：所述水凝胶载体为瓜尔胶。

5.如权利要求1所述的一种新型环境友好的药肥，其特征在于：所述药肥包括由外至内设置的第一缓释层、第二缓释层、第三缓释层和第四缓释层，以重量份计，

6.如权利要求1所述的一种新型环境友好的药肥，其特征在于：所述大量元素肥料包括磷肥、氮肥和钾肥；

7.一种如权利要求1-6中任一项所述的新型环境友好的药肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.如权利要求7所述的新型环境友好的药肥的制备方法，其特征在于，所述高岭土蛋白复合缓释粘接剂的制备包括以下步骤：

9.如权利要求7所述的新型环境友好的药肥的制备方法，其特征在于：

(2)取粉碎处理后的40～64重量份大量元素肥料与6.2～12.5重量份高岭土蛋白复合缓释粘接剂混合均匀造粒，烘干制成第一阶段颗粒；

(4)取粉碎处理后的0.1～5重量份中微量元素肥料和0.8～1.5重量份高岭土蛋白复合缓释粘接剂混合均匀，然后包覆在第二阶段颗粒外层，烘干制成第三阶段颗粒；

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的新型环境友好的药肥在水稻虫害防治中的应用。