CN114195583B - 一种马铃薯作物专用肥及其制备方法 - Google Patents

一种马铃薯作物专用肥及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种马铃薯作物专用肥及其制备方法。由以下质量份的原料制成：合成氨80‑120份、磷酸(折纯五氧化二磷)180‑210份、硝酸铵110‑160份、硫酸100‑150份、硫酸钾290‑340份、聚氨锌增效剂2‑5份、一水硫酸锌4‑8份、硼砂1‑3份、镁粉30‑45份、包裹油2‑3份。本发明依据马铃薯全生育期养分需求特点，旨在提供一款马铃薯专用肥产品，保证作物生长全程营养供应，全面提高薯块产量及品质。

Description

一种马铃薯作物专用肥及其制备方法
技术领域
本发明属于肥料领域，具体涉及一种马铃薯作物专用肥及其制备方法。
背景技术
马铃薯是我国四大主粮之一，种植面积广，其生育期短、需肥量大，通常种植时，基肥以腐熟的堆肥和人畜粪等有机肥为主，后期追施常规三元复合肥，施肥次数多且投入成本高，在一定程度上打击了农户马铃薯种植热情。
马铃薯专用肥，是针对马铃薯全生育期养分需求定向设计的专用肥料，其养分配比合理、形态配伍科学，能够大幅提升养分利用效率，保证作物生长全程营养供应，全面提高薯块产量及品质，对马铃薯产业快速发展意义重大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种马铃薯作物专用肥及其制备方法。
本发明所提供的马铃薯作物专用肥，由以下质量份的原料制成：合成氨80-120份、磷酸(折纯五氧化二磷)180-210份、硝酸铵110-160份、硫酸100-150份、硫酸钾290-340份、聚氨锌增效剂(商业途径购买：秦皇岛五弦维爱科技开发有限公司，产品名称：聚氨锌增效剂)2-5份、一水硫酸锌4-8份、硼砂1-3份、镁粉30-45份、包裹油2-3份(机械油80％，膏状或蜡状十八烷基胺20％)2-3份。
具体地，本发明所提供的马铃薯作物专用肥，由以下质量份的原料制成：合成氨：85份，磷酸(折纯五氧化二磷)：195份，硫酸：118份，硫酸钾：318份，硝酸铵：155份，聚氨锌增效剂：3份，一水硫酸锌：5份，硼砂：2份，镁粉：35份，包裹油2份。
本发明所提供的马铃薯作物专用肥，采用单管式反应器转鼓造粒制备,包括如下步骤的方法：
1)开启车间洗涤系统，开启车间造粒破碎系统，开启除湿热风向系统加热，称取底料硫酸钾,硝酸铵，一水硫酸锌，硼砂,镁粉，经过造粒机混料器混合均匀，同时开启干燥热风将底料加热至70℃；
2)将泵输送来的合成氨、硫酸、磷酸、聚氨锌增效剂及洗涤液(指系统在造粒、干燥等过程中湿法除尘的洗涤水)一起通过管式反应器反应，瞬间完成的反应料浆雾化后直接喷在造粒机料床上和底料形成粒子；
3)造粒机出来的物料通过溜槽进入到干燥机与进入干燥220℃热风并流干燥，物料在干燥机内传动时间为30-35分钟，干燥后的物料温度78℃，经上层4.75方孔、下层2.5条形振动筛网筛分，大颗粒物料经过破碎后与下层筛网筛下的细粒重新返回到造粒机内造粒，中间物料作为半成品经流化床冷却后进入包裹筒，蒸汽加热的包裹油对化肥颗粒包膜，产品进包装工序或散存库房堆存，即得。
本发明还提供一种马铃薯专用肥施肥方法。
本发明所提供的马铃薯专用肥施肥方法，包括：
施基肥：上述马铃薯专用肥80公斤/亩；
中耕追肥：上述马铃薯专用肥20公斤/亩；
总施肥量100公斤/亩；折合氮素(N)：12公斤/亩，磷素(P2O5)：19公斤/亩，钾素(K2O)：16公斤/亩。
上述马铃薯作物专用肥在马铃薯作物栽培中的应用也属于本发明的保护范围。
本发明肥料的主要特征在于：(1)马铃薯在生长期中形成大量的茎叶和块茎，需要根系从土壤中吸收大量养分，本发明肥料采用先进的AZF管式反应法，合成氨、磷酸、硫酸通过反应器进行化学反应，形成水溶性好的低聚磷酸盐，有效减少磷的固定，提升磷素有效性，促进马铃薯中前期根系生长发育；(2)科学添加聚氨锌增效剂，充分发挥增效剂综合调控作用，提升产品养分利用效率；(3)依据马铃薯全生育期养分需求特点，设计“低氮、中钾、高磷”配比12-19-16，并通过化学反应螯合添加以锌、硼为主的微量元素，养分配伍更加科学，增产提质效果更显著。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
马铃薯作物专用肥的制备
原料：
“12-19-16S”马铃薯作物专用肥，原料配方如下：合成氨：85kg/t,磷酸(折纯五氧化二磷)：195kg/t,硫酸：118kg/t，硫酸钾：318kg/t,硝酸铵：155kg/t，聚氨锌增效剂：3kg/t，一水硫酸锌:5kg/t，硼砂：2kg/t，镁粉：35kg/t，包裹油2kg/t。
工艺：
“12-19-16S”马铃薯作物专用肥生产步骤如下：
1、开启车间洗涤系统，开启车间造粒破碎系统，开启除湿热风向系统加热，按照“12-19-16S”的配方称取底料硫酸钾：318kg/t，硝酸铵：155kg/t，一水硫酸锌：5kg/t，硼砂：2kg/t，镁粉：35kg/t，经过造粒机混料器混合均匀，同时开启干燥热风将底料加热至70℃；
2、将泵输送来的85kg/t合成氨、118kg/t硫酸、195kg/t磷酸、3kg/t聚氨锌增效剂及5m3/h的洗涤液(指系统在造粒、干燥等过程中湿法除尘的洗涤水)一起通过管式反应器反应，瞬间完成的反应料浆雾化后直接喷在造粒机料床上和底料形成粒子；
3、造粒机出来的物料通过溜槽进入到干燥机与进入干燥220℃热风并流干燥，物料在干燥机内传动时间为30-35分钟，干燥后的物料温度78℃，经上层4.75方孔、下层2.5条形振动筛网筛分，大颗粒物料经过破碎后与下层筛网筛下的细粒重新返回到造粒机内造粒，中间物料作为半成品经流化床冷却后进入包裹筒，蒸汽加热的包裹油对化肥颗粒包膜，产品进包装工序或散存库房堆存。
取样分析，结果为总氮11.6％、有效磷19.6％、总钾15.9％、游离水1.4％，粒度(1-4.75％)≥96％，产品质量指标及检验方法符合国家复合肥肥料质量标准GB/T15063-2020。
实施例2
马铃薯专用肥田间肥效试验1
一、试验简介
1试验地情况
本试验为2019年开展，地点选择在内蒙古乌兰察布察右后旗大六号镇何家地村试验地。试验地土质为沙壤土，有机质含量2.1％，pH值为7.6，前茬为休闲地。
2试验材料
供试品种：荷兰十五原种
供试肥料：本发明实施例1制备的马铃薯专用肥(N-P2O5-K2O：12-19-16，总养分47％)，市面购置的主流马铃薯种植用肥，具体如下：
表1：试验肥料
序号 商品名 含量 生产或提供单位
1 六国 10-15-20 安徽六国化工股份有限公司
2 本发明实施例1 12-19-16
3 天天旺 14-12-16 山东云天化国际化肥有限公司
4 施可丰 12-18-15 施可丰化工股份有限公司
5 撒可富 12-18-15 河北天人化工股份有限公司
3试验设计
试验设6个处理，每个小区面积40平米，4次重复，随机区组排列，四周设保护行。具体设计如下：
表2：供试肥料试验设计
处理编号 商品名 肥料配比 施肥量(kg/亩)
1 六国 10-15-20 100(底肥80+中耕肥20)
2 本发明实施例1 12-19-16 100(底肥80+中耕肥20)
3 天天旺 14-12-16 100(底肥80+中耕肥20)
4 施可丰 12-18-15 100(底肥80+中耕肥20)
5 撒可富 12-18-15 100(底肥80+中耕肥20)
6 CK -- --
4播种及施肥方式
4.1播种方式
机器开沟机械播种。为高垄滴灌模式，株距20cm，行距90cm。
4.2施肥方法
将试验肥料按小区需肥量称取装袋，在播前开沟后按照每个小区底肥的施肥量(80kg/亩)均匀撒入垄沟内，覆少量土后人工播种马铃薯种薯，统一播种完毕再机器覆土起垄；第一次中耕时按小区需肥量(20kg/亩)称取装袋，追肥后中耕覆土。田间其它管理同一般大田。
4.3施肥时间和次数
第一次：5月12日；第二次：6月12日。
5试验调查项目
5.1调查内容及时间
调查成株期调查株高和茎粗，收获期调查产量、测定薯块品质。
7月8日、7月24日调查记录株高，主茎直径，5点取样，每点调查2株；9月16日收获时测产，每小区调查5.4m2，记录小区产量计算亩产量。
5.2测量及计算方法
株高：测量马铃薯地上茎与地面相接触处至马铃薯顶端生长中心的距离。
茎粗：游标卡尺测量地上茎与地面相接触的主茎直径。
亩产量＝小区产量/小区面积×667
二、结果分析
2.1不同处理对马铃薯生物性状的影响
7月8日对马铃薯现蕾期株高开展调查，处理2试验小区马铃薯平均株高最高为29.96cm，明显高于其他试验处理；相较排名第二的处理1，平均株高高出3.93cm，较排名第三的处理4平均株高高出5.42cm。
表3：7月8日株高调查结果
Figure BDA0003443413070000051
＊注：对各小区数据不转换，采用邓肯氏新复极差法进行差异显著性比较，下同。
7月8日对马铃薯现蕾期主茎直径开展调查，处理2试验小区的马铃薯主茎平均直径最粗，达到11.29mm；其次为处理1、处理3，主茎平均直径分别为10.91mm和10.89mm，空白对照处理6的主茎平均直径最细，仅为8.86mm。
表4：7月8日茎粗调查结果
Figure BDA0003443413070000052
7月24日再次对马铃薯薯花期株高开展调查，处理2试验小区马铃薯平均株高最高，达到53.65cm，其次为处理1、处理4，平均株高分别为50.68cm和41.51cm；空白对照处理6的平均株高最低，为28.60cm。
表5：7月24日株高调查结果
Figure BDA0003443413070000053
Figure BDA0003443413070000061
7月24日对马铃薯薯花期主茎直径调查结果表明，处理4试验小区的马铃薯主茎平均直径最粗，为13.58mm，其次为处理3、处理2，平均株高分别为12.83mm和12.61mm。根据田间观察，处理2试验小区马铃薯已封垄，其他处理区尚未封垄，一般来说封垄后马铃薯植株进入薯块快速膨大期，越早封垄，产量形成越早，也有利于高产。
表6：7月24日茎粗调查结果
Figure BDA0003443413070000062
2.2不同处理对马铃薯产量的影响
9月16日对各试验小区取样测产，处理2试验小区的马铃薯平均产量最高，达到25.59kg，折合亩产量为3160.22kg，与其他处理差异显著；处理3、处理1分别排在二、三位，平均产量分别为23.4kg和22.62kg，折合亩产量分别为2890.64kg、2793.99kg；除空白对照外，处理4的平均产量最低，仅为16.05kg，折合亩产量为1982.16kg。
表7：9月16日试验小区产量调查结果
Figure BDA0003443413070000063
通过对收获薯块的商品率开展调查，处理2试验小区的马铃薯平均商品率最高，为86.45％，其次为处理4、处理1，平均商品率分别为83.94％和81.07％；除空白对照外，处理5的平均商品率最低，仅为67.61％。
表8：9月16日试验小区薯块商品率调查结果
Figure BDA0003443413070000071
*注：对各小区数据取对数转换，采用邓肯氏新复极差法进行差异显著性比较。
2.3不同处理对薯块品质的影响
收获后对各试验区薯块取样，分别检测了淀粉、还原糖、钾和维生素C的含量。结果表明，处理2试验小区薯块除在维生素C含量略低于处理5外，在淀粉、还原糖及钾含量均排在第一位，分别达到13.7％、0.89％和0.26％，薯块综合品质优于其他处理。
表9：试验小区薯块营养物质检测结果
Figure BDA0003443413070000072
三、试验结论
1、从植株生物性状上看，本发明实施例1制备的马铃薯专用肥从出苗到马铃薯现蕾期、花期植株长势最好，株高及主茎较粗壮，较其他肥料处理能够提前建成植株形态并封垄，能够为后期高产奠定良好基础。
2、从产量及品质结果可以看出，相较其他肥料处理，本发明实施例1制备的马铃薯专用肥处理能够大幅提升收获产量及商品率，对提升薯块淀粉、还原糖及钾含量方面作用明显。
实施例3
马铃薯专用肥田间肥效试验2
一、试验简介
1试验地情况
本试验为2019年开展，地点选择在内蒙古呼和浩特武川县东土城内蒙古农牧业科学院武川县旱作试验站试验地。土壤为砂壤土，pH值为8.1，有机质含量2.36％，前茬作物为油菜。
2试验材料
供试品种：费乌瑞它(原种繁种)
供试肥料：本发明实施例1制备的马铃薯专用肥(N-P2O5-K2O：12-19-16，总养分47％)，市面购置的主流马铃薯种植用肥，具体如下：
表10：试验肥料
序号 商品名 含量 生产或提供单位
1 本发明实施例1 12-19-16
2 撒可富 12-18-15 河北天人化工股份有限公司
3 施可丰 12-18-15 施可丰化工股份有限公司
4 六国 10-15-20 安徽六国化工股份有限公司
5 天天旺 14-12-16 山东云天化国际化肥有限公司
3试验设计
试验设6个处理，每个小区面积40平米，3次重复，随机区组排列，四周设保护行。具体设计如下：
表11：供试肥料试验设计
处理编号 商品名 肥料配比 施肥量(kg/亩)
1 本发明实施例1 12-19-16 100(底肥80+中耕肥20)
2 撒可富 12-18-15 100v(底肥80+中耕肥20)
3 施可丰 12-18-15 100(底肥80+中耕肥20)
4 六国 10-15-20 100(底肥80+中耕肥20)
5 天天旺 14-12-16 100(底肥80+中耕肥20)
6 CK -- --
4播种及施肥方式
4.1播种及施肥方式
机器开沟人工播种再机器覆土起垄。采用小高垄种植，大行距100cm,小行距40cm，株距25cm。种植密度为3800株/亩。
施肥采用开沟深施的方式，播种时每亩按80公斤底肥使用，中耕追肥20kg/亩，田间其它管理同一般大田。
4.2施肥时间和次数
第一次：5月15日；第二次：6月19日。
5试验调查项目
5.1调查内容及时间
苗期调查出苗率，收获期调查产量。
6月19日调查出苗率，9月4日收获时全小区测产，记录小区产量计算亩产量。
5.2计算方法
亩产量＝(小区产量/小区面积)×667
二、结果分析
2.1不同处理对马铃薯出苗率的影响
6月19日对马铃薯出苗情况开展调查，处理1试验小区马铃薯平均出苗率最高，达到94.74％，其次为处理2、处理5及空白处理6，平均出苗率分别为94.59％、94.15％和94.15％，处理3与处理4表现最差，平均出苗率仅为93.86％。
表12：6月19日出苗率调查结果
Figure BDA0003443413070000091
*注：对各小区数据反正弦转换，采用邓肯氏新复极差法进行差异显著性比较。
2.2不同处理对马铃薯产量的影响
9月4日对马铃薯收获测产，结果表明，处理1试验小区马铃薯平均产量最高，为119.26kg，折合亩产量为1987.71kg，处理2、处理4排在二位，平均产量均为118.37kg，折合亩产量为1972.93kg；除空白对照外，处理3的平均产量最低，仅为101.52kg，折合亩产量为1692.14kg。
表13：9月4日试验小区产量调查结果
Figure BDA0003443413070000101
*注：对各小区数据取对数转换，采用邓肯氏新复极差法进行差异显著性比较。
三、试验结论
该试验地为典型旱作试验区，马铃薯采用有限补灌旱作栽培模式，属于马铃薯种植低产区。通过本试验数据可以看出，相较其他肥料处理，本发明实施例1制备的马铃薯专用肥能够明显提升作物苗期出苗率及收获期产量，表现出较好的增产效果。
实施例4
马铃薯专用肥田间肥效试验3
一、试验简介
1试验地情况
本试验为2019年开展，地点选择在陕西省榆林市榆阳区牛家梁镇国家农业园区试验地。试验地土质为砂壤土，pH值为8.2、有机质含量5.47g/kg、碱解氮含量16.35mg/kg、有效磷含量14.22mg/kg、速效钾含量79mg/kg，前茬作物为杂豆。
2试验材料
供试品种：克新一号(原种)
供试肥料：本发明实施例1制备的马铃薯专用肥(N-P2O5-K2O：12-19-16，总养分47％)，市面购置的主流马铃薯种植用肥，具体如下：
表14：试验肥料
Figure BDA0003443413070000102
Figure BDA0003443413070000111
3试验设计
试验设6个处理，每个小区面积40平米，4次重复，随机区组排列，四周设保护行。具体设计如下：
表15：供试肥料试验设计
处理编号 商品名 肥料配比 施肥量(kg/亩)
1 本发明实施例1 12-19-16 100(底肥80+中耕肥20)
2 撒可富 12-18-15 100(底肥80+中耕肥20)
3 施可丰 12-18-15 100(底肥80+中耕肥20)
4 六国 10-15-20 100(底肥80+中耕肥20)
5 天天旺 14-12-16 100(底肥80+中耕肥20)
6 CK -- --
4播种及施肥方式
4.1播种方式
机器开沟人工播种再机器覆土起垄。采用高垄滴灌种植，行距90cm，株距25cm，种植密度为3300株/亩，中耕、培土2次。
4.2施肥方法
施肥采用开沟深施的方式，播种时每亩按80公斤底肥使用，中耕追肥20kg/亩，田间其它管理同一般大田。
4.3施肥时间和次数
第一次：5月19日；第二次：6月10日。
5试验调查项目
5.1调查内容及时间
收获期调查产量、测定薯块品质。
9月26日收获时全小区测产，记录小区产量计算亩产量。
5.2计算方法
亩产量＝(小区产量/小区面积)×667
二、结果分析
2.1不同处理对马铃薯产量的影响
9月26日对马铃薯收获时单株块茎数进行统计，各个处理单株块茎数的变幅为4.70-7.30粒/株；其中处理1试验小区单株平均块茎数最高，达到6.78粒/株，其次为处理2、处理5，分别为6.38粒/株和6.32粒/株，除空白对照外，处理2的最低，仅为6.05粒/株。
表16：9月26日收获调查试验小区单株块茎数(粒/株)结果
Figure BDA0003443413070000121
各试验小区测产结果表明，处理1试验小区的马铃薯平均亩产最高，达到3271.62kg；处理4、处理2分别排在二、三位，平均亩产分别为3137.36kg和3104.95kg；除空白对照外，处理5的平均亩产最低，仅为2901.25kg。
表17：9月26日试验小区产量调查结果
Figure BDA0003443413070000122
2.2不同处理对薯块品质的影响
对收获后各试验区薯块品质进行了测定。结果表明，处理1试验小区的薯块在干物质、淀粉、蛋白质、维生素C及钾含量上均明显优于其他处理，分别达22.77％、13.07％、3.64％、60.1％和0.458％，提升薯块品质作用突出。
表18：试验小区薯块薯块营养物质检测结果
Figure BDA0003443413070000123
Figure BDA0003443413070000131
三、试验结论
本发明实施例1制备的马铃薯专用肥表现出较好的增产提质效果，相较其它市面购置的主流马铃薯种植用肥，能够明显提升单株块茎数、产量及薯块品质，增加农户种植收益。
综上所述，本发明上述实施例所示仅为本发明较佳实施例之部分，并不能以此局限本发明，在不脱离本发明精髓的条件下，本领域技术人员所作的任何修改、等同替换和改进等，都属本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种马铃薯作物专用肥，由以下质量份的原料制成：合成氨85份, 磷酸 195份,硫酸118份,硫酸钾318份,硝酸铵155份，聚氨锌增效剂3份，一水硫酸锌5份，硼砂2份，镁粉35份，包裹油2份；
制备所述马铃薯作物专用肥的方法，包括：
1）开启车间洗涤系统，开启车间造粒破碎系统，开启除湿热风向系统加热，称取底料硫酸钾,硝酸铵，一水硫酸锌，硼砂,镁粉，经过造粒机混料器混合均匀，同时开启干燥热风将底料加热至70℃；
2）将泵输送来的合成氨、硫酸、磷酸、聚氨锌增效剂及洗涤液一起通过管式反应器反应，瞬间完成的反应料浆雾化后直接喷在造粒机料床上和底料形成粒子；
3）造粒机出来的物料通过溜槽进入到干燥机与进入干燥220℃热风并流干燥，物料在干燥机内传动时间为30-35分钟，干燥后的物料温度78℃，经上层4.75方孔、下层2.5条形振动筛网筛分，大颗粒物料经过破碎后与下层筛网筛下的细粒重新返回到造粒机内造粒，中间物料作为半成品经流化床冷却后进入包裹筒，蒸汽加热的包裹油对化肥颗粒包膜，产品进包装工序或散存库房堆存，即得。
2.权利要求1所述的马铃薯作物专用肥在马铃薯作物栽培中的应用。
3.一种马铃薯专用肥施肥方法，包括：
施基肥：权利要求1所述的马铃薯作物专用肥80公斤/亩；
中耕追肥：权利要求1所述的马铃薯作物专用肥20公斤/亩；
总施肥量100公斤/亩；折合氮素（N）：12公斤/亩，磷素（P2O5）：19公斤/亩，钾素（K2O）：16公斤/亩。
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