CN115716764A - 一种硫包裹中微量元素芯的生态肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫包裹中微量元素芯的生态肥料及其制备方法，涉及化肥生产技术领域。选用无机盐形态钙、镁和微量元素进行造粒，形成中微量元素小颗粒；将熔融的液态硫喷涂在中微量元素小颗粒外面，形成硫包裹的中微量元素芯；优选磷铵、复合肥、重钙等设备中的一种，将氮磷钾元素原料包裹在硫包裹中微量元素芯的外面，最终制得硫包裹中微量元素芯的生态肥料。上述生态肥料能有效避免肥料中微量元素与磷酸根和或硫酸根发生结合，施入土壤后养分层层分解释放，吸收利用率得到显著提升；营养元素释放的特点更符合作物营养吸收前期低、中期高、后期逐渐降低的规律，为农作物的生长提供全面、充足、适时、可用的矿质营养。
Description
技术领域
本发明涉及化肥生产技术领域，具体涉及一种硫包裹中微量元素芯的生态肥料及其制备方法。
背景技术
作物整个生育期所必须的营养元素有大量元素(氮、磷、钾)﹑中量元素(钙、镁、硫、氯)和微量元素(铁、铜、硼、锌、锰、钼、镍)等17种，中量元素是作物生长过程中需要量次于氮、磷、钾而高于微量元素的营养元素，中量元素一般占作物干物重的0.1％-0.5％，通常指钙、镁、硫、氯四种元素，中量元素大多是植物体内促进光合作用、呼吸作用及物质转化作用等的“酶”或“辅酶”的组成部分，在植物体内非常活跃，当土壤中某种中微量元素缺乏时，植物会出现“缺乏病症”，会导致农作物减产、品质下降，故从植物营养“养分归还学说”和“最小养分利用率”的角度来看，中微量元素目前已成为减肥增效背景下制约粮食稳产、高产、高质量最重要的一块。
农业生产中磷铵、复合肥、重钙等肥料是被广泛应用的无机肥料，特别是应用于粮食作物生产过程中，添加到这类肥料的中微量元素主是无机盐形态和螯合态，无机盐形态的中微量元素主要以二价金属离子为主，而磷元素原材料主要以磷酸铵为主，钾元素原材料以硫酸钾、硝酸钾为主，在生产过程中二价金属离子和磷酸根、硫酸根在一定的温度、水分和pH条件下发生化学反应生成沉淀，出现肥料中各元素的拮抗问题，大大降低了肥料利用率，影响作物对肥料各营养元素的吸收效果。另外，螯合态中微量元素成本较高，我国粮食作物经济收入相对较低，市场无法接受添加螯合态中微量元素的高价肥料。
CN111704501A公开了一种高塔中微量元素复合肥料制备方法，该专利二级混合槽的温度控制在100～103℃，氨化的中微量元素与一级混料添加的磷酸一铵混合形成熔融料浆，此过程中微量元素与磷酸根和或硫酸根易形成难溶于水的磷酸盐和或硫酸盐，存在中微量元素的利用率被降低的问题。
CN110981628A公开了一种包裹层、具有包裹层的外包裹型含中微量元素肥料及其制备方法，中微量元素通过含中微量元素的粉体与酸液反应形成包裹层，之后，将包裹层喷涂在肥料颗粒表面，相较于现有的微量元素以螯合态或纳米级添加，该专利具有中微量元素添加方式简单、含量易于控制、不增加生产能耗、生产条件易于控制和原料成本低等优点。该专利中微量元素包裹层由酸液(硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、丙烯酸、柠檬酸和氨基酸中至少一种)和中微量元素的无机盐和/或氧化物(钙、镁、锌、锰、硼、钼、铁和同中至少一种)反应而成，存在中微量元素与硫酸根和/或磷酸根反应形成盐，中微量元素利用率被降低的问题，且此专利将中微量元素包裹在肥料外面，中微量元素先被植物分解吸收后，其他大量元素才被释放出来，与作物养分吸收规律不一致，且植物吸收剩余的中微量元素易被土壤胶体固定，从而导致中微量元素的吸收利用率变低。
CN108976018A公开了一种中微量元素混合剂及包裹中微量元素肥料的制备方法，该专利的生产步骤为：第一步，将硫磺加热至液态，在液态硫磺中添加中微量元素和溶胀材料并混合均匀，得到中微量元素混合剂；第二步，将常规颗粒肥料置于具有加热功能的包裹滚筒、圆盘或硫化床设备中，将中微量元素混合剂喷涂在加热到一定温度的颗粒肥表面，经冷却、固化，在常规肥料颗粒表面形成一层中微量元素膜。中微量元素喷涂于肥料颗粒表面，中微量元素先被植物分解吸收后，其他大量元素才被释放出来，与作物养分吸收规律不一致，且植物吸收剩余的中微量元素易被土壤胶体固定，从而导致中微量元素的吸收利用率更低。
CN105272577A公开了一种含硫缓释复合肥及其制备方法，该专利包括核心层和包膜层，包膜层为硫磺包裹浆体，核心层由辅助剂(腐殖酸、糖蜜、淀粉、黏土、白垩土、高岭土、煤泥、苦土、海泡石粉、磷石膏、钙镁磷肥中至少一种)和磷铵混合物造成的磷铵复混颗粒，生产步骤为：将磷铵复混颗粒送入转筒式包裹机中，向包裹机内的磷铵表面喷洒硫磺包裹浆体，干燥后制得含硫缓释复合肥。其核心层为磷铵复混颗粒，主要为氮磷，而包膜层使用湿磨浆硫磺颗粒的包裹浆体，硫磺需进行细磨，且对颗粒大小有严格要求，前处理步骤复杂。
专利CN108218541A公开了一种环保硫磺包膜型缓释化肥，由化肥芯和化肥芯外包膜组成，包膜包含硫磺膜层和可降解聚合物-有机聚合物粉复合物膜层，其中，硫磺膜层为整个包膜的里层和中间层，包膜外层为可降解聚合物-有机聚合物粉复合物膜层。上述缓释化肥不涉及中微量元素。
综上所述，目前添加无机盐形态中微量元素易与磷酸根和或硫酸根发生结合导致利用率下降、螯合态或纳米级中微量元素添加成本高昂、众多含中微量元素的肥料养分释放规律与作物吸收规律不匹配等问题，故亟需开发一种硫包裹中微量元素芯的生态肥料，添加成本相对低廉，且能有效避免肥料中微量元素与磷酸根和或硫酸根发生结合，有效增加土壤中微量元素，满足作物整个生育期对各大中微量元素的需求，同时满足作物营养吸收规律，促进作物的生长发育，减少病害的发生，提升作物的产量、品质和安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硫包裹中微量元素芯的生态肥料及其制备方法，解决现有添加的无机盐形态中微量元素易与磷酸根和或硫酸根发生结合导致利用率下降、螯合态或纳米级中微量元素添加成本高昂、众多含中微量元素的肥料养分释放规律与作物吸收规律不匹配的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种硫包裹中微量元素芯的生态肥料的制备方法，其特征在于：在中微量元素小颗粒外包裹液态硫制备硫包裹的中微量元素芯，将制备的中微量元素芯外包裹氮磷钾元素原料制备得到生态肥料。
更进一步的技术方案是所述制备方法包括如下步骤：
S1：选用无机镁盐、无机钙盐和微量元素的一种或者几种混合后进行造粒，形成粒径为0.5mm～1mm的中微量元素小颗粒A；
S2：将S1所得中微量元素小颗粒A输送至包膜装置，使用熔融的液态硫喷雾包膜在微量元素小颗粒A外层，形成粒径为0.7mm～1.2mm硫包裹的中微量元素芯B，硫磺层厚度为0.2～0.7mm；
S3：将S2所得中微量元素芯B输送至冷却系统，用磷酸、氨水、尾气洗涤液中的一种或者多种进行喷淋冷却、固化，得到处理后的中微量元素芯C；
S4：将S3所得处理后的中微量元素芯C输送至磷铵造粒设备、复合肥造粒设备或者重钙造粒设备中的一种，将氮磷钾元素原料包裹到中微量元素芯C外层，得到粒径为1.5mm～5mm的硫包裹中微量元素芯的生态肥料。
更进一步的技术方案是所述无机镁盐添加量为6～10份，无机钙盐添加量为8～10份，微量元素添加量为0.2～0.8份。
更进一步的技术方案是所述无机镁盐为硫酸镁、碳酸镁、硫酸钾镁中的一种或几种。
更进一步的技术方案是所述无机钙盐为硝酸铵钙、碳酸钙、硝酸钙中的一种或几种。
更进一步的技术方案是所述氮磷钾原料为磷酸、氨气、尿素、磷酸一铵、重钙、氯化钾、硫酸钾中的一种或几种，添加量为5～98份。
更进一步的技术方案是所述微量元素为硫酸铜、硫酸铁、硫酸锌、钼酸钠、硼酸，添加量均≥0.02％。
更进一步的技术方案是所述磷酸中P2O5含量44～46％，磷酸一铵为8-47-0，重钙中P2O5含量≥45％。
更进一步的技术方案是所述步骤S2液态硫的制备方法为：将粉状和/或粒状的硫磺用0.5～1MPa蒸汽融化形成液态硫，用液硫过滤器除去杂质之后，在精硫槽储备，生产时从精硫槽用泵输送至液硫槽储存，全程用130～150℃蒸汽保温备用。
更进一步的技术方案是所述步骤S3中用包衣塔、滚筒、流化床等设备中的一种，将液硫均匀喷洒在中微量元素小颗粒表面进行包膜。
更进一步的技术方案是所述步骤S4中使用磷铵工艺，将处理后的中微量元素芯C送入装有磷酸、氨水、尾气洗涤液中的一种或者多种的储槽中进行冷却固化，经冷却后过滤，随后投入到磷铵造粒设备经过磷铵料浆或者粉末包裹制得硫包裹中微量元素芯的生态肥料产品。
更进一步的技术方案是所述步骤S4中采用复合肥工艺，将处理后的中微量元素芯C置于具有加热功能的包裹滚筒或流化床设备中，加热至40～60℃，将处理后的中微量元素芯C送入装有磷酸、氨水、尾气洗涤液中的一种或者多种的储槽中进行冷却固化，经冷却后过滤，随后投入到复合肥造粒设备经过磷铵料浆或者粉末包裹制得硫包裹中微量元素芯的生态肥料产品。更进一步的技术方案是所述步骤S4中采用重钙工艺，将处理后的将处理后的中微量元素芯C送入装有尾气洗涤液中的储槽中进行冷却固化，经冷却后过滤，随后投入到重钙造粒设备经过重钙粉末包裹制得硫包裹中微量元素芯的生态肥料产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.上述生态肥料施入土壤后，最外层的磷铵和无机钾盐原料先被植物根系分解、吸收，之后才分解硫磺层，硫磺层被分解吸收后中量元素被释放出来，养分层层分解释放，肥料养分释放的周期延长，硫磺在土壤中被微生物氧化，形成局部弱酸环境，该肥料营养元素的吸收利用率得到显著提升。另一方面，营养元素释放的特点更符合作物营养吸收前期低、中期高、后期逐渐降低的规律，为农作物的生长提供全面、充足、适时、可用的矿质营养。
2.上述生态肥料使用原料成本相对低廉，且能有效避免肥料中微量元素与磷酸根和或硫酸根发生结合，有效增加土壤中微量元素，满足作物整个生育期对各大中微量元素的需求，同时满足作物营养吸收规律，促进作物的生长发育，减少病害的发生，同时由于采用了层状无机磷缓释和硫缓释相结合的设计，无残留物产生，提升了作物的产量、品质和安全性，能广泛应用于经济收益差、种植面积广的粮食作物。
附图说明
图1为本发明的产品结构示意图。
图2为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本说明书在未做特殊说明时，所述百分含量均指质量百分含量。
所述的一种硫包裹中微量元素芯的生态肥料的生产装置包括：造粒机、熔硫炉、液硫雾化喷枪、喷淋系统、包衣塔、分散槽、循环泵、混合器、化成室、熟化室、筛分、造粒系统以及具有加热功能的包裹滚筒或流化床等，用以上生产装置生产硫包裹中微量元素芯生态肥料的工艺流程如下：
(1)中微量元素小颗粒造粒工序：称取优选的无机盐钙、无机盐镁和微量元素进行充分混匀，搅拌速度130～145r/min，并使用95～100℃蒸汽进行造粒，造成0.5mm～1mm的中微量元素小颗粒；
(2)硫磺液化工序：将粉、粒状硫磺用0.5～1MPa蒸汽融化形成液态硫，用液硫过滤器除去杂质之后，在精硫槽储备，生产时从精硫槽用泵输送至液硫槽储存，全程用130～150℃蒸汽保温备用；
(3)硫包裹中微量元素芯工序：用包衣塔、滚筒、流化床等设备中的一种，将液硫均匀喷洒在中微量元素小颗粒表面，喷完液硫的物料输送至喷淋系统，用磷酸、氨水、尾气洗涤液中的一种进行喷淋冷却、固化，得到硫包裹中微量元素芯，控制粒径在0.7mm～1.2mm，硫磺层厚度为0.2～0.7mm；
(4)硫包裹中微量元素芯生态肥料的生产工序：第一种是磷铵工艺，将硫包裹中微量元素芯输送至装有磷酸、氨气混合料浆的分散槽中，经充分搅拌均匀后造粒、干燥、冷却后制得产品；第二种工艺是复合肥工艺，将硫包裹中微量元素芯置于具有加热功能的包裹滚筒、圆盘或流化床设备中，加热至40～60℃，将磷酸一铵、尿素、无机钾盐原料混合形成的料浆喷涂在加热后的硫包裹中微量元素芯表面，经料浆瞬间冷却、固化后制得产品；第三种工艺是采用重钙工艺，即将硫包裹中微量元素芯与重钙等原料放入造粒器进行造粒，制备成粒状产品，所得产品控制粒径在1.5mm～5mm。
实施例1
(1)中微量元素小颗粒的制备：称取6份硫酸镁、8份硝酸铵钙、0.8份硫酸铜、0.7份硫酸铁、0.6份硫酸锌、0.5份钼酸钠、0.2份硼酸，将以上物料进行充分混匀，混匀后送至混合反应器中，用95～100℃蒸汽和保持转速130～145r/min，进行造粒，制成0.5mm～1mm的中微量元素小颗粒。
(2)硫磺液化：将粉、粒状硫磺用0.5～1MPa蒸汽融化形成液态硫，用液硫过滤器除去杂质之后，在精硫槽储备，生产时从精硫槽用泵输送至液硫槽储存，全程用130～150℃蒸汽保温备用；
(3)硫包裹中微量元素芯工序：用包衣塔将液硫均匀喷洒在中微量元素小颗粒表面，喷完液硫的物料输送至喷淋系统，投入到25％的磷酸储槽中冷却、固化，过滤得到硫包裹中微量元素芯，控制粒径在0.7mm～1.2mm，硫磺层厚度为0.2～0.7mm；
(4)将过滤后的硫包裹中微量元素芯投入到磷铵造粒设备，磷酸(P2O5浓度为44％)98份和氨气12份制备料浆，硫包裹中微量元素芯作为造粒核心和11份磷铵粉末及料浆包裹团粒成大颗粒，其中磷铵粉末或者料浆所占比例为80-85％，经造粒、干燥、冷却后制得产品，控制粒径1.5mm～5mm。
最终制备得到的硫包裹中微量元素芯的生态肥料养分含量如下：N＝10.33％，P2O5＝43.05％,Mg＝0.25％,Ca＝0.62％，S＝8.62％，Fe≥0.02％，Cu≥0.02％，Zn≥0.02％，B≥0.02％，Mu≥0.02％。
实施例2
(1)中微量元素小颗粒的制备：称取10份碳酸镁、10份硝酸钙、0.7份硫酸铁、0.6份硫酸锌、0.2份硼酸，将以上物料进行充分混匀，混匀后送至混合反应器中，用95～100℃蒸汽和保持转速130～145r/min，进行造粒，制成0.5mm～1mm的中微量元素小颗粒。
(2)硫磺液化：将粉、粒状硫磺用0.5～1MPa蒸汽融化形成液态硫，用液硫过滤器除去杂质之后，在精硫槽储备，生产时从精硫槽用泵输送至液硫槽储存，全程用130～150℃蒸汽保温备用；
(3)硫包裹中微量元素芯工序：用滚筒将液硫均匀的喷洒在中微量元素小颗粒表面，喷完液硫的物料输送至喷淋系统，投入到氨水储槽中冷却、固化，过滤得到硫包裹中微量元素芯，控制粒径在0.7mm～1.2mm，硫磺层厚度为0.2～0.7mm；
(4)将过滤后的硫包裹中微量元素芯投入到磷铵造粒设备，磷酸(P2O5浓度为46％)94份、氨气10份制备料浆，硫包裹中微量元素芯作为造粒核心和11份磷铵粉末及料浆包裹团粒成大颗粒，其中磷铵粉末或者料浆所占比例为78-83％，经造粒、干燥、冷却后制得产品，控制粒径1.5mm～5mm。
最终制备得到的硫包裹中微量元素芯的生态肥料养分含量如下：N＝10.21％，P2O5＝43.14％,Mg＝0.30％,Ca＝0.58％,S＝10.12％，Fe≥0.02％，Zn≥0.02％，B≥0.02％。
实施例3
(1)中微量元素小颗粒的制备：称取10份硫酸钾镁、8份碳酸钙、0.8份硫酸铜、0.7份硫酸铁、0.6份硫酸锌、0.5份钼酸钠、0.2份硼酸，将以上物料进行充分混匀，混匀后送至混合反应器中，用95～100℃蒸汽和保持转速130～145r/min，进行造粒，制成0.5mm～1mm的中微量元素小颗粒。
(2)硫磺液化：将粉、粒状硫磺用0.5～1MPa蒸汽融化形成液态硫，用液硫过滤器除去杂质之后，在精硫槽储备，生产时从精硫槽用泵输送至液硫槽储存，全程用130～150℃蒸汽保温备用；
(3)硫包裹中微量元素芯工序：用流化床将液硫均匀喷洒在中微量元素小颗粒表面，喷完液硫的物料输送至喷淋系统，用尾气洗涤液进行喷淋冷却、固化，过滤得到硫包裹中微量元素芯，控制粒径在0.7mm～1.2mm，硫磺层厚度为0.2～0.7mm；
(4)将过滤后的硫包裹中微量元素芯置于具有加热功能的流化床中，加热至40～60℃，之后投入到复合肥造粒设备，磷酸一铵(8-47-0)32份、尿素28份、氯化钾5份、硫酸钾24份制备复合肥粉末，硫包裹中微量元素芯作为造粒核心被复合肥粉末及造粒洗涤液包裹团粒成大颗粒，其中复合肥粉末所占比例为78-82％，经充分造粒、干燥、冷却后制得产品，控制粒径1.5mm～5mm。
最终制备得到的硫包裹中微量元素芯的生态肥料养分含量如下：N＝15.16％，P2O5＝15.24％,K2O＝15.46％，Mg＝0.33％,Ca＝0.62％，S＝10.53％，Fe≥0.02％，Cu≥0.02％，Zn≥0.02％，B≥0.02％，Mu≥0.02％。
实施例4
(1)中微量元素小颗粒的制备：称取6份硫酸镁、10份硝酸钙、0.7份硫酸铁、0.6份硫酸锌、0.2份硼酸，将以上物料进行充分混匀，混匀后送至混合反应器中，用95～100℃蒸汽和保持转速130～145r/min，进行造粒，制成0.5mm～1mm的中微量元素小颗粒。
(2)硫磺液化：将粉、粒状硫磺用0.5～1MPa蒸汽融化形成液态硫，用液硫过滤器除去杂质之后，在精硫槽储备，生产时从精硫槽用泵输送至液硫槽储存，全程用130～150℃蒸汽保温备用；
(3)硫包裹中微量元素芯工序：用包衣塔将液硫均匀喷洒在中微量元素小颗粒表面，喷完液硫的物料输送至喷淋系统，投入到25％的磷酸储槽中冷却、固化，过滤得到硫包裹中微量元素芯，控制粒径在0.7mm～1.2mm，硫磺层厚度为0.2～0.7mm；
(4)将过滤后的硫包裹中微量元素芯置于具有加热功能的包裹滚筒中，加热至40～60℃，之后投入到复合肥造粒设备，磷酸一铵(8-47-0)32份、尿素28份、硫酸钾29份制备复合肥粉末，硫包裹中微量元素芯作为造粒核心被复合肥粉末及蒸汽、洗涤液包裹团粒成大颗粒，其中复合肥粉末所占比例为89％，经充分搅拌均匀后造粒、干燥、冷却后制得产品，控制粒径1.5mm～5mm。
最终制备得到的硫包裹中微量元素芯的生态肥料养分含量如下：N＝15.18％，P2O5＝15.22％,K2O＝15.42％，Mg＝0.26％,Ca＝0.66％,S＝6.21％，Fe≥0.02％，Zn≥0.02％，B≥0.02％。
实施例5
(1)中微量元素小颗粒的制备：称取6份碳酸镁、0.8份硫酸铜、0.7份硫酸铁、0.6份硫酸锌、0.5份钼酸钠、0.2份硼酸，将以上物料进行充分混匀，混匀后送至混合反应器中，用95～100℃蒸汽和保持转速130～145r/min，进行造粒，制成0.5mm～1mm的中微量元素小颗粒。
(2)硫磺液化：将粉、粒状硫磺用0.5～1MPa蒸汽融化形成液态硫，用液硫过滤器除去杂质之后，在精硫槽储备，生产时从精硫槽用泵输送至液硫槽储存，全程用130～150℃蒸汽保温备用；
(3)硫包裹中微量元素芯工序：用滚筒将液硫均匀喷洒在中微量元素小颗粒表面，喷完液硫的物料输送至喷淋系统，投入到氨水储槽中冷却、固化，过滤得到硫包裹中微量元素芯，控制粒径在0.7mm～1.2mm，硫磺层厚度为0.2～0.7mm；
(4)将过滤后的硫包裹中微量元素芯与投入重钙造粒器中，将硫包裹中微量元素芯与熟化后的95份重钙混合造粒，制备成粒状产品，控制粒径1.5mm～5mm。
最终制备得到的硫包裹中微量元素芯的生态肥料养分含量如下：P2O5＝43.81％,Mg＝0.33％,S＝4.21％，Fe≥0.02％，Cu≥0.02％，Zn≥0.02％，B≥0.02％，Mu≥0.02％。
应用实施案例1
在云南省楚雄州元谋县黄瓜营镇西红柿种植基地开展田间试验，供试作物为西红柿，试验面积为5亩，土质为红壤，肥力中等，于2021年10月5日移栽，设置2个处理，一个处理为本发明实施案例1生产的生态肥料，另外一个处理为对照磷酸二铵——18-46-0，株行距为40cm×65cm，每穴单株定植，一垄双行。生态肥料和对照的磷酸二铵18-46-0于移栽时作基肥一次性施用，施用量均为40kg/亩，其他肥料及施肥方法与当地农户常规施肥一致，于施肥前和施肥后30d、60d、90d采集0～20cm耕作层土壤样品，土壤中速效氮、速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效锌的含量，同时观察两个处理作物的长势和产量，试验结果如下：
施肥后30d，两个处理的西红柿刚进入开花期，施肥60d后，两个处理的西红柿均进入需肥高峰期——果实膨大期，施肥90d后，两个从处理的西红柿进入果实成熟期，从表1可以看出：施肥后30d生态肥和18-46-0磷酸二铵处理的株高、叶绿素含量差异不大，施肥60d、90d后，生态肥处理的株高、叶绿素含量、果实数量、果实直径等田间农艺性状指标均显著高于18-46-0磷酸二铵处理，可预测生态肥的产量显著高于18-46-0磷酸二铵处理。
表1施用生态肥对西红柿农艺性状的影响
从表1和2可以看出：生态肥施肥后30d释放到土壤中的速效氮磷钾和交换钙镁及有效锌等养分略低于18-46-0磷酸二铵，但这个时候并不是西红柿生长最旺是时期，即不是西红柿需肥高峰期，故田间长势与18-46-0磷酸二铵相比差异不大；生态肥处理施肥后60d释放到土壤中的速效氮磷钾和交换钙镁及有效锌等养分明显高于18-46-0磷酸二铵处理，生态肥养分释放高峰期与西红柿养分需求的高峰期重叠；生态肥处理施肥后90d，土壤中还有比较充足的速效氮磷钾和交换钙镁及有效锌等养分供西红柿吸收利用，而18-46-0磷酸二铵处理土壤中的大中微量养分已经很少，不能满足这个时期西红柿的营养需求。
表2施用生态肥对西红柿土壤速效养分的影响
应用实施案例2
在云南省昆明市晋宁市二街镇顺民村开展田间试验，供试作物为玉米，试验面积为2亩，土质为红壤，肥力中等，于2021年5月15日播种，设置2个处理，一个处理为本发明为实施案例3生产的生态肥料，另外一个处理为对照——15-15-15复合肥，株行距为30cm×50cm，每穴单株定植，一垄双行。生态肥料和对照的15-15-15复合肥于播种时作基肥一次性施用，施用量均为40kg/亩，其他肥料及施肥方法与当地农户常规施肥一致，于施肥前和玉米需肥的三个高峰期——喇叭口(播种后30d)、抽穗期(播种后60d)、灌浆期(播种后90d)采集0～20cm耕作层土壤样品，分析检测土壤中速效氮、速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效锌的含量，同时观察两个处理作物的长势和产量，试验结果如下：
从表3、4可以看出，喇叭口期生态肥的茎高、茎粗、最大叶长、最大叶宽等农艺性状指标略优于常规15-15-15复合肥处理，但差异不大；抽穗期、灌浆期生态肥处理的茎高、茎粗、最大叶长、最大叶宽等农艺性状指标明显优于常规复合肥处理；成熟收获时，生态肥处理的平均每穗籽粒数、平均每穗重量、平均每亩穗数、平均每亩产量均优于对照的15-15-15复合肥，其氮磷钾总养分含量低于45％，与对照15-15-15复合肥相比，增产幅度达10.65％，实现减肥增效的目的。
表3施用生态肥对玉米农艺性状的影响
表4施用生态肥对玉米产量的影响
从表3、4和5可以看出：喇叭口期(播种后30d)，生态肥释放到土壤中的速效氮磷钾和交换钙镁及有效锌等养分略低于15-15-15常规复合肥，其田间长势与15-15-15常规复合肥相比差异不大；抽穗期(播种后60d),生态肥释放到土壤中的速效氮磷钾和交换钙镁及有效锌等养分明显高于15-15-15常规复合肥处理，生态肥养分释放高峰期与玉米养分需求的高峰期重叠，特别是生态肥最内层中微量元素芯养分的释放，为土壤补充了充足的中微量元素；灌浆期(播种后90d),生态肥处理土壤中还有比较充足的速效氮磷钾和交换钙镁及有效锌等养分供玉米吸收利用，而15-15-15常规复合肥处理土壤中的大中微量养分已经很少，不能满足这个时期玉米的营养需求。
表5施用生态肥对玉米土壤速效养分的影响
应用实施案例3
在云南省西双版纳傣族自治州勐海县开展田间试验，供试作物为水稻云粳37玉米，试验面积为1亩，土质为红壤，肥力中等，于2021年5月25日插秧，设置2个处理，中间用宽0.3～0.5m、高0.2m的田埂隔开，一个处理为本发明实施案例5生产的生态肥料，另外一个处理为对照——15-15-15复合肥。生态肥料和对照的15-15-15复合肥于播种时作基肥一次性施用，施用量均为20kg/亩，分蘖肥均为10kg/亩的尿素，穗肥均为10kg/亩的尿素+5kg/亩的氯化钾，其他田间管理同当地农户一致，于分蘖期、扬花期、成熟期观察两个处理的叶绿素含量SPAD值、最大叶面积、生物量、产量构成因素(有效穗数、穗粒数)及产量，试验结果如下：
从表6可以看出，在水稻分蘖期，生态肥和15-15-15复合肥处理的叶绿素含量、叶面积、生物量干重差异不明显，而到扬花期和成熟期，生态肥处理的绿素含量、叶面积、生物量干重分别比15-15-15复合肥处理高出10.95％和7.59％、8.29％和0.08％、10.88％和14.47％。
表6施用生态肥对水稻田间长势的影响
从表7可以看出，生态肥处理的产量构成因素——每亩有效穗数、千粒重均比15-15-15复合肥高出8.79％、12.30％，生态肥处理的产量比15-15-15复合肥高出14.08％，生态肥处理的增产效果明显。
表7施用生态肥对水稻产量构成因素及产量的影响
综上所述，本发明的生态肥，与对照磷酸二铵18-46-0、15-15-15复合肥相比，其养分释放规律比较符合作物养分需求规律，田间长势相对较优，增产幅度达10％以上，特别是水稻增产效果达14％左右，能达到减肥增效的目的。
Claims (7)
1.一种硫包裹中微量元素芯的生态肥料的制备方法，其特征在于：在中微量元素小颗粒外包裹液态硫制备硫包裹的中微量元素芯，将制备的中微量元素芯外包裹氮磷钾元素原料制备得到生态肥料。
2.根据权利要求1所述的一种硫包裹中微量元素芯的生态肥料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：
S1：选用无机镁盐、钙盐和微量元素中的一种或者几种混合后进行造粒，形成粒径为0.5mm～1mm的中微量元素小颗粒A；
S2：将S1所得中微量元素小颗粒A输送至包膜装置，使用熔融的液态硫喷雾包膜在微量元素小颗粒A外层，形成粒径为0.7mm～1.2mm硫包裹的中微量元素芯B，硫磺层厚度为0.2～0.7mm；
S3：将S2所得中微量元素芯B输送至冷却系统，用磷酸、氨水、尾气洗涤液中的一种或者多种进行冷却、固化、过滤，得到处理后的中微量元素芯C；
S4：将S3所得处理后的中微量元素芯C输送至磷铵造粒设备、复合肥造粒设备或者重钙造粒设备中的一种，将氮磷钾元素原料包裹到中微量元素芯C外层，得到粒径为1.5mm～5mm的硫包裹中微量元素芯的生态肥料。
3.根据权利要求2所述的一种硫包裹中微量元素芯的生态肥料的制备方法，其特征在于：所述无机镁盐添加量为6～10份，无机钙盐添加量为8～10份，微量元素添加量为0.2～0.8份。
4.根据权利要求3所述的一种硫包裹中微量元素芯的生态肥料的制备方法，其特征在于：所述无机镁盐为硫酸镁、碳酸镁、硫酸钾镁中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的一种硫包裹中微量元素芯的生态肥料的制备方法，其特征在于：所述无机钙盐为硝酸铵钙、碳酸钙、硝酸钙中的一种或几种。
6.根据权利要求3所述的一种硫包裹中微量元素芯的生态肥料的制备方法，其特征在于：所述氮磷钾原料为磷酸、氨气、尿素、磷酸一铵、重钙、氯化钾、硫酸钾中的一种或几种。
7.根据权利要求1～6任一项所述的一种硫包裹中微量元素芯的生态肥料的制备方法，其特征在于：所述生态肥的颗粒粒径为1.5～5mm。
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