CN113603527A - 一种棉花高产高效专用肥料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种棉花高产高效专用肥料及制备方法，该肥料包括如下重量份原料：硝酸铵10‑15份、磷矿粉3‑5份、硝酸钾3‑5份、尿素20‑40份、硫酸铵3‑5份、过磷酸钙8‑10份、硝酸钠2‑5份、磷酸氢铵3‑6份、硫酸钾镁肥2‑7份、酵母菌1‑3份、枯草芽孢杆菌1‑3份、地衣芽孢杆菌1‑3份、多粘类芽孢杆菌1‑3份、增效剂3‑8份、硼砂1‑3份、椰壳炭1‑1.5份、石灰粉1.5‑2份、沸石粉2‑3份、白云石粉1‑3份、蛭石粉1‑3份、膨胀珍珠岩1‑1.5份；加入的酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌，所产生的生长因子对棉花细胞活力具有明显的刺激作用且能够稳定为棉花提供养分。

Description

一种棉花高产高效专用肥料及制备方法

技术领域

本发明属于肥料制备技术领域，具体地，涉及一种棉花高产高效专用肥料及制备方法。

背景技术

棉花的经济价值非常高，适于制作各类衣服、家具布和工业用布。棉花的主副产品都有较高的利用价值，正如前人所说"棉花全身都是宝"。它既是最重要的纤维作物，又是重要的油料作物，也是含高蛋白的粮食作物，还是纺织、精细化工原料和重要的战略物资。

肥料作为棉花高产高效生产中不可或缺的重要物质，对棉花生产的影响至关重要。然而，常规肥料存在着肥效期短、养分配比不合理，供给不均衡等问题，不利于实现棉花生产的绿色高产高效、资源节约、生态环保的技术模式。

因此，大力开发符合棉花养分需求规律，能够显著提高棉花产量、改善棉花品质，且养分利用率高、施肥成本低、环境影响小的棉花高产高效专用肥产品符合当前农业发展的新要求，现有的肥料不能有效的达到增产效果，且易出现流失，并在种植过程中，需要喷洒大量农药，增加了种植成本以及环境污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种棉花高产高效专用肥料及制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种棉花高产高效专用肥料，包括如下重量份原料：硝酸铵10-15份、磷矿粉3-5份、硝酸钾3-5份、尿素20-40份、硫酸铵3-5份、过磷酸钙8-10份、硝酸钠2-5份、磷酸氢铵3-6份、硫酸钾镁肥2-7份、酵母菌1-3份、枯草芽孢杆菌1-3份、地衣芽孢杆菌1-3份、多粘类芽孢杆菌1-3份、增效剂3-8份、硼砂1-3份、椰壳炭1-1.5份、石灰粉1.5-2份、沸石粉2-3份、白云石粉1-3份、蛭石粉1-3份、膨胀珍珠岩1-1.5份；

该棉花高产高效专用肥料由如下步骤制成：

将上述原料混合均匀后，用石蜡包膜制备而成。

该增效剂由如下步骤制成：

步骤A1：将海藻酸钠、硫酸钠、去离子水加入搅拌釜中，在转速为200-300r/min的条件下，进行搅拌15-20min后，加入氯化钙，在温度为60-70℃的条件下，继续搅拌30-40min后，加入环氧氯丙烷和氢氧化钠溶液，继续反应1.5-3h，制得芯材；

步骤A2：将浓硫酸、去离子水、甲胺加入搅拌釜中，在转速为150-200r/min的条件下，进行搅拌10-15min，制得滴加液，将硝基胍加入反应釜中，滴加滴加液，在转速为120-150r/min，温度为25-30℃的条件下，进行反应5-8h，制得中间体1，将中间体1、多聚甲醛、冰醋酸加入反应釜中，在温度为115-120℃的条件下，进行回流反应3-5h，制得中间体2，将中间体2、氯化硫酰、过氧化氢加入反应釜中，在温度为110-120℃的条件下，进行反应40-50min，制得中间体3；

反应过程如下：

步骤A3：将2,3-二氯丙烯、硫氰酸钠、去离子水加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为75-85℃的条件下，进行反应8-10h，制得中间体4，将中间体4和乙腈加入反应釜中，在120-130r/min，温度为5-10℃的条件下，进行搅拌并通入氯气，进行反应2-3h，制得中间体5，将中间体3、碳酸钾、甲苯加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为90-95℃的条件下，进行搅拌并加入中间体5，反应7-9h，制得中间体6；

反应过程如下：

步骤A4：将中间体6、碳酸钾、去离子水、溴化四乙基铵加入反应釜中，在温度为100-110℃的条件下，进行回流反应2-3h，制得中间体7，羧甲基纤维素、中间体7、氢氧化钠、去离子水加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为80-90℃的条件下，进行搅拌并加入1,2-二溴丙烷，进行反应1-1.5h，制得添加物，将添加物、壳聚糖溶液、N,N-二甲基甲酰胺混合均匀后，加入芯材和戊二醛，在温度为3-5℃的条件下，共混3-5h，制得增效剂。

反应过程如下：

进一步，步骤A1所述的海藻酸钠、硫酸钠、去离子水、氯化钙的用量比为1g:0.8g:20mL:2.3g。

进一步，步骤A2所述的浓硫酸、去离子水、甲胺的用量比为10mL:10mL:3.1g，浓硫酸的质量分数为95％，硝基胍和滴加液的用量比为1g:4mL，中间体1和多聚甲醛的用量摩尔比为1:2，中间体2、氯化硫酰、过氧化氢的用量比为0.01mol:0.01mol:5mL。

进一步，步骤A3所述的2,3-二氯丙烯和硫氰酸钠的用量比为的用量摩尔比为1:1，中间体4和氯气的用量摩尔比为2:1，中间体3、碳酸钾、中间体5的用量摩尔比为1:1.5:1.3。

进一步，步骤A4所述的中间体6、碳酸钾、去离子水、溴化四乙基铵的用量比为8g:5g:100mL:3mL，羧甲基纤维素、中间体7、氢氧化钠、去离子水、1,2-二溴丙烷的用量比为:0.5g:0.8g:4g:100mL:10mL，添加物、壳聚糖溶液、N,N-二甲基甲酰胺、芯材、戊二醛的用量比为3g:10mL:10mL:1.5g:5mL，壳聚糖溶液的质量分数为5％。

本发明的有益效果：本发明在制备一种棉花高产高效专用肥料的过程中，加入了硝酸铵、磷矿粉、硝酸钾、尿素、硫酸铵、过磷酸钙、硝酸钠、磷酸氢铵、硫酸钾镁肥复配，满足棉花对氮磷钾的需求，并与具有多孔结构的硼砂、椰壳炭、石灰粉、沸石粉、白云石粉、蛭石粉、膨胀珍珠岩配合，具有保水、保肥的特点，海藻酸钠、硫酸钠复配，在氯化钙中固化成微球，进一步在碱性条件下与环氧氯丙烷接枝反应，所得到的海藻酸钠复合物不仅分散性好，而且吸附能力优异，用以包裹覆膜，有利于提高肥料缓释性能，加入的酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌，所产生的生长因子对棉花细胞活力具有明显的刺激作用，且内部的增效剂通过将中间体7和羧甲基纤维素分别与氢氧化钠反应，使得中间体7和羧甲基纤维素上的醇羟基位点与钠离子反应，再与1,2-二溴丙烷反应使得，中间体7固定在羧甲基纤维素上，该添加物上含有大量噻虫嗪结构，能够防止棉花产生虫害。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种棉花高产高效专用肥料，包括如下重量份原料：硝酸铵10份、磷矿粉3份、硝酸钾3份、尿素20份、硫酸铵3份、过磷酸钙8份、硝酸钠2份、磷酸氢铵3份、硫酸钾镁肥2份、酵母菌1份、枯草芽孢杆菌1份、地衣芽孢杆菌1份、多粘类芽孢杆菌1份、增效剂3份、硼砂1份、椰壳炭1份、石灰粉1.5份、沸石粉2份、白云石粉1份、蛭石粉1-3份、膨胀珍珠岩1份；

该棉花高产高效专用肥料由如下步骤制成：

将上述原料混合均匀后，用石蜡包膜制备而成。

该增效剂由如下步骤制成：

步骤A1：将海藻酸钠、硫酸钠、去离子水加入搅拌釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌15min后，加入氯化钙，在温度为60℃的条件下，继续搅拌30min后，加入环氧氯丙烷和氢氧化钠溶液，继续反应1.5h，制得芯材；

步骤A2：将浓硫酸、去离子水、甲胺加入搅拌釜中，在转速为150r/min的条件下，进行搅拌10min，制得滴加液，将硝基胍加入反应釜中，滴加滴加液，在转速为120r/min，温度为25℃的条件下，进行反应5h，制得中间体1，将中间体1、多聚甲醛、冰醋酸加入反应釜中，在温度为115℃的条件下，进行回流反应3h，制得中间体2，将中间体2、氯化硫酰、过氧化氢加入反应釜中，在温度为110℃的条件下，进行反应40min，制得中间体3；

步骤A3：将2,3-二氯丙烯、硫氰酸钠、去离子水加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为75℃的条件下，进行反应8h，制得中间体4，将中间体4和乙腈加入反应釜中，在120r/min，温度为5℃的条件下，进行搅拌并通入氯气，进行反应2h，制得中间体5，将中间体3、碳酸钾、甲苯加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为90℃的条件下，进行搅拌并加入中间体5，反应7h，制得中间体6；

步骤A4：将中间体6、碳酸钾、去离子水、溴化四乙基铵加入反应釜中，在温度为100℃的条件下，进行回流反应2h，制得中间体7，羧甲基纤维素、中间体7、氢氧化钠、去离子水加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为80℃的条件下，进行搅拌并加入1,2-二溴丙烷，进行反应1h，制得添加物，将添加物、壳聚糖溶液、N,N-二甲基甲酰胺混合均匀后，加入芯材和戊二醛，在温度为3℃的条件下，共混3h，制得增效剂。

实施例2

一种棉花高产高效专用肥料，包括如下重量份原料：硝酸铵13份、磷矿粉4份、硝酸钾4份、尿素30份、硫酸铵4份、过磷酸钙9份、硝酸钠3份、磷酸氢铵4份、硫酸钾镁肥5份、酵母菌2份、枯草芽孢杆菌2份、地衣芽孢杆菌2份、多粘类芽孢杆菌2份、增效剂5份、硼砂2份、椰壳炭1.3份、石灰粉1.8份、沸石粉2.5份、白云石粉2份、蛭石粉2份、膨胀珍珠岩1.3份；

该棉花高产高效专用肥料由如下步骤制成：

将上述原料混合均匀后，用石蜡包膜制备而成。

该增效剂由如下步骤制成：

步骤A1：将海藻酸钠、硫酸钠、去离子水加入搅拌釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌20min后，加入氯化钙，在温度为60℃的条件下，继续搅拌40min后，加入环氧氯丙烷和氢氧化钠溶液，继续反应1.5h，制得芯材；

步骤A2：将浓硫酸、去离子水、甲胺加入搅拌釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌10min，制得滴加液，将硝基胍加入反应釜中，滴加滴加液，在转速为150r/min，温度为25℃的条件下，进行反应8h，制得中间体1，将中间体1、多聚甲醛、冰醋酸加入反应釜中，在温度为115℃的条件下，进行回流反应5h，制得中间体2，将中间体2、氯化硫酰、过氧化氢加入反应釜中，在温度为110℃的条件下，进行反应50min，制得中间体3；

步骤A3：将2,3-二氯丙烯、硫氰酸钠、去离子水加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为85℃的条件下，进行反应8h，制得中间体4，将中间体4和乙腈加入反应釜中，在130r/min，温度为5℃的条件下，进行搅拌并通入氯气，进行反应3h，制得中间体5，将中间体3、碳酸钾、甲苯加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为95℃的条件下，进行搅拌并加入中间体5，反应7h，制得中间体6；

步骤A4：将中间体6、碳酸钾、去离子水、溴化四乙基铵加入反应釜中，在温度为110℃的条件下，进行回流反应2h，制得中间体7，羧甲基纤维素、中间体7、氢氧化钠、去离子水加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为80℃的条件下，进行搅拌并加入1,2-二溴丙烷，进行反应1.5h，制得添加物，将添加物、壳聚糖溶液、N,N-二甲基甲酰胺混合均匀后，加入芯材和戊二醛，在温度为3℃的条件下，共混5h，制得增效剂。

实施例3

一种棉花高产高效专用肥料，包括如下重量份原料：硝酸铵15份、磷矿粉5份、硝酸钾5份、尿素40份、硫酸铵5份、过磷酸钙10份、硝酸钠5份、磷酸氢铵6份、硫酸钾镁肥7份、酵母菌3份、枯草芽孢杆菌3份、地衣芽孢杆菌3份、多粘类芽孢杆菌3份、增效剂8份、硼砂3份、椰壳炭1.5份、石灰粉2份、沸石粉3份、白云石粉3份、蛭石粉3份、膨胀珍珠岩1.5份；

该棉花高产高效专用肥料由如下步骤制成：

将上述原料混合均匀后，用石蜡包膜制备而成。

该增效剂由如下步骤制成：

步骤A1：将海藻酸钠、硫酸钠、去离子水加入搅拌釜中，在转速为300r/min的条件下，进行搅拌20min后，加入氯化钙，在温度为70℃的条件下，继续搅拌40min后，加入环氧氯丙烷和氢氧化钠溶液，继续反应3h，制得芯材；

步骤A2：将浓硫酸、去离子水、甲胺加入搅拌釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌15min，制得滴加液，将硝基胍加入反应釜中，滴加滴加液，在转速为150r/min，温度为30℃的条件下，进行反应8h，制得中间体1，将中间体1、多聚甲醛、冰醋酸加入反应釜中，在温度为120℃的条件下，进行回流反应5h，制得中间体2，将中间体2、氯化硫酰、过氧化氢加入反应釜中，在温度为120℃的条件下，进行反应50min，制得中间体3；

步骤A3：将2,3-二氯丙烯、硫氰酸钠、去离子水加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为85℃的条件下，进行反应10h，制得中间体4，将中间体4和乙腈加入反应釜中，在130r/min，温度为10℃的条件下，进行搅拌并通入氯气，进行反应3h，制得中间体5，将中间体3、碳酸钾、甲苯加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为95℃的条件下，进行搅拌并加入中间体5，反应9h，制得中间体6；

步骤A4：将中间体6、碳酸钾、去离子水、溴化四乙基铵加入反应釜中，在温度为110℃的条件下，进行回流反应3h，制得中间体7，羧甲基纤维素、中间体7、氢氧化钠、去离子水加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为90℃的条件下，进行搅拌并加入1,2-二溴丙烷，进行反应1.5h，制得添加物，将添加物、壳聚糖溶液、N,N-二甲基甲酰胺混合均匀后，加入芯材和戊二醛，在温度为5℃的条件下，共混5h，制得增效剂。

对比例1

本对比例与实施例1相比未加入添加物，其余步骤相同。

对比例2

本对比例与实施例1相比未加入增效剂，其余步骤相同。

对比例3

本对比例为中国专利CN103964974A公开的肥料。

将实施例1-3和对比例1-3制得的肥料对棉花地进行三次施肥，每次施肥间隔1个月，每次施肥量为30kg/亩，计算增产率，观察是否出现虫害，结果如下表；

由上表可知实施例1-3制得的肥料对棉花的增产率为35.2-35.8％，且不会出现虫害，表明本发明对棉花的种植具有很好的增产效果，且能够防止棉花受到虫害影响。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员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，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种棉花高产高效专用肥料，其特征在于：包括如下重量份原料：基础肥54-98份、复合菌4-12份、增效剂3-8份；

该增效剂由如下步骤制成：

步骤1：将浓硫酸、去离子水、甲胺混合，制得滴加液，将硝基胍加入反应釜中，滴加滴加液，进行反应，制得中间体1，将中间体1、多聚甲醛、冰醋酸加入反应釜中，回流反应，制得中间体2，将中间体2、氯化硫酰、过氧化氢加入反应釜中，进行反应，制得中间体3；

步骤2：将2,3-二氯丙烯、硫氰酸钠、去离子水加入反应釜中，进行反应，制得中间体4，将中间体4和乙腈加入反应釜中，进行搅拌并通入氯气，进行反应，制得中间体5，将中间体3、碳酸钾、甲苯加入反应釜中，进行搅拌并加入中间体5，进行反应，制得中间体6；

步骤3：将中间体6、碳酸钾、去离子水、溴化四乙基铵加入反应釜中，回流反应，制得中间体7，羧甲基纤维素、中间体7、氢氧化钠、去离子水加入反应釜中，进行搅拌并加入1,2-二溴丙烷，进行反应，制得添加物，将添加物、壳聚糖溶液、N,N-二甲基甲酰胺混合均匀后，加入芯材和戊二醛，共混制得增效剂。

2.根据权利要求1所述的一种棉花高产高效专用肥料，其特征在于：所述的包括基础肥硝酸铵10-15份、磷矿粉3-5份、硝酸钾3-5份、尿素20-40份、硫酸铵3-5份、过磷酸钙8-10份、硝酸钠2-5份、磷酸氢铵3-6份、硫酸钾镁肥2-7份，复合菌包括酵母菌1-3份、枯草芽孢杆菌1-3份、地衣芽孢杆菌1-3份、多粘类芽孢杆菌1-3份。

3.根据权利要求1所述的一种棉花高产高效专用肥料，其特征在于：所述的芯材的制备过程如下：将海藻酸钠、硫酸钠、去离子水混合均匀后，加入氯化钙，继续搅拌后，加入环氧氯丙烷和氢氧化钠溶液，进行反应，制得芯材。

4.根据权利要求1所述的一种棉花高产高效专用肥料，其特征在于：步骤A1所述的海藻酸钠、硫酸钠、去离子水、氯化钙的用量比为1g:0.8g:20mL:2.3g。

5.根据权利要求1所述的一种棉花高产高效专用肥料，其特征在于：步骤A2所述的浓硫酸、去离子水、甲胺的用量比为10mL:10mL:3.1g，浓硫酸的质量分数为95％，硝基胍和滴加液的用量比为1g:4mL，中间体1和多聚甲醛的用量摩尔比为1:2，中间体2、氯化硫酰、过氧化氢的用量比为0.01mol:0.01mol:5mL。

6.根据权利要求1所述的一种棉花高产高效专用肥料，其特征在于：步骤A3所述的2,3-二氯丙烯和硫氰酸钠的用量比为的用量摩尔比为1:1，中间体4和氯气的用量摩尔比为2:1，中间体3、碳酸钾、中间体5的用量摩尔比为1:1.5:1.3。

7.根据权利要求1所述的一种棉花高产高效专用肥料，其特征在于：步骤A4所述的中间体6、碳酸钾、去离子水、溴化四乙基铵的用量比为8g:5g:100mL:3mL，羧甲基纤维素、中间体7、氢氧化钠、去离子水、1,2-二溴丙烷的用量比为:0.5g:0.8g:4g:100mL:10mL，添加物、壳聚糖溶液、N,N-二甲基甲酰胺、芯材、戊二醛的用量比为3g:10mL:10mL:1.5g:5mL，壳聚糖溶液的质量分数为5％。

8.根据权利要求1所述的一种棉花高产高效专用肥料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

称取原料混合均匀后，用石蜡包膜，制得棉花高产高效专用肥料。