CN116640024A - 一种适用于长江中下游地区的油菜专用肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及肥料生产技术领域，具体涉及一种适用于长江中下游地区的油菜专用肥及其制备方法。油菜专用肥为颗粒状肥料，包括核心层，核心层外包裹包膜层；以重量份数计，包膜层由3‑7.5份有机包膜材料构成，核心层的原料包括尿素35‑45份、磷酸一铵15‑25份、硫酸钾20‑40份、海藻提取物6‑11份、中微量元素化合物1.5‑3.5份；制备方法包括(1)粉碎混合、(2)核心层造粒、(3)覆膜加工步骤。本发明的油菜专用肥成分包括海藻提取物、中微量元素及氮磷钾肥，各成分互相配合，提高油菜对肥料营养成分的利用率；肥料颗粒包覆有机包膜材料，营养成分不易因土壤含水量过高而流失，且可起到控释作用，在油菜生长的各个阶段均可提供充足的养分。
Description
技术领域
本发明涉及肥料生产技术领域，具体涉及一种适用于长江中下游地区的油菜专用肥及其制备方法。
背景技术
在农业生产中，油菜是一种重要的油料作物，同时也是优良的轮作冬季作物。油菜主要在冬季栽培、春季收获，可与各种作物轮作换茬，冬季种植油菜可实现冬闲田的高效利用，充分利用光、热和土壤资源。我国常年油菜种植面积在1亿亩左右，其中85％种植在长江流域，特别是长江中下游地区的种植量最大。
在栽培中，油菜对酸碱度的适应性较强，在偏酸性土壤中种植的油菜含油量较高；油菜主根长，支细根分布广泛，必须有深厚土层才能满足根系发育要求；在营养生理上有着吸肥量大、对氮、钾需求大，对磷、硼反应敏感的特点。而长江中下游地区的耕地土壤类型主要为具有独特剖面特征的水稻土，有着土层深厚、含水量大、有机质含量高，土壤偏酸性的特点，适宜高含油量油菜的栽培。
然而，长江中下游地区的水稻土中磷、钾较为缺乏，同时由于土壤含水量大，肥料中的有效成分，特别是可溶性硼易流失；在轮作过程中，土壤易出现酸化过度情况，导致氮肥大量淋失；同时因土壤长期处于水饱和状态以及过度耕垦等原因，土壤易发生潜育化进而导致氮肥效应降低。磷、钾、硼的缺乏不利于油菜苗期的生长，而氮肥的淋失和氮肥效应降低使得基肥难以满足油菜发育期中对氮的大量需求，最终对油菜的品质和产量产生较大的不利影响。在农业生产中常通过补施尿素等速效肥的方式追肥，这种方式虽可在短时间内补充营养元素，但速效肥的肥效短、需频繁补施，需肥量大，且大量施速效肥易使土壤出现板结、盐渍化的问题，进一步影响作物质量，同时存在环境污染问题。
发明内容
针对现有技术在长江中下游地区种植油菜存在肥料有效成分易流失、土壤易酸化过度及潜育化，导致氮肥淋失、肥效降低，影响油菜产量和品质；大量追肥易使土壤板结、盐渍化、环境污染的问题，本发明提供一种适用于长江中下游地区的油菜专用肥及其制备方法，油菜专用肥成分包括海藻提取物、中微量元素及氮磷钾肥，各成分互相配合，提高油菜对肥料营养成分的利用率；肥料颗粒包覆有机包膜材料，营养成分不易因土壤含水量过高而流失，且可起到控释作用，在油菜生长的各个阶段均可提供充足的养分。
第一方面，本发明提供一种适用于长江中下游地区的油菜专用肥，油菜专用肥为颗粒状肥料，包括核心层，核心层外包裹包膜层；以重量份数计，包膜层由3-7.5份有机包膜材料构成，核心层的原料包括尿素35-45份、磷酸一铵15-25份、硫酸钾20-40份、海藻提取物6-11份、中微量元素化合物1.5-3.5份。
进一步的，有机包膜材料包括第一组分和第二组分，第一组分由植物油、多元醇、二甲苯按质量比为16-24:2-5:8-11反应制得，第二组分由植物油、多元酸按质量比为4-7:1-2反应制得，有机包膜材料中第一组分和第二组分的质量比为2-3:1。
进一步的，植物油包括大豆油、亚麻油和/或桐油，多元醇包括甘油和/或季戊四醇，多元酸包括邻苯二甲酸和/或间苯二甲酸。
进一步的，有机包膜材料的制备方法为：将植物油、多元醇、二甲苯在50-70℃下搅拌反应1-2h制得第一组分；将植物油、多元酸在100-180℃下活化反应1-2h制得第二组分；在50-70℃下将第一组分和第二组分混合均匀，制得有机包膜材料。
进一步的，以质量百分比计，海藻提取物的主要成分包括：有机质40％-45％、K2O15％-20％、海藻酸钠8％-10％、甘露醇4％-5％、海藻多糖3％-5％、甜菜碱0.003％-0.004％，余量为提取残渣。
进一步的，中微量元素化合物为葡萄糖酸钙、聚磷酸铵螯合镁、七水硫酸锌、四水八硼酸钠按质量比为0.5-1:0.5-1:0.2-0.5:0.3-1组成。
第二方面，本发明提供一种上述油菜专用肥的制备方法，步骤包括：
(1)粉碎混合，称取对应质量的尿素、磷酸一铵、硫酸钾、海藻提取物、中微量元素化合物粉碎后充分混合，得到均匀的粉状物料；
(2)核心层造粒，将粉状物料送入造粒机中造粒，制得颗粒状核心层；
(3)覆膜加工，将有机包膜材料加入至造粒机中，保持温度在50-60℃，继续造粒，得到覆有包膜层的颗粒肥料，继续干燥、筛分、冷却、包装，得到油菜专用肥。
进一步的，步骤(2)中颗粒状核心层的粒径为2.5-3.5mm；步骤(3)中油菜专用肥的粒径为3-4mm。
进一步的，步骤(3)的冷却环节依次经过水冷式固料冷却器和包裹冷却机冷却。
本发明的有益效果在于：
1.本发明的油菜专用肥，核心层中的磷酸一铵和尿素反应生成CO(NH2)2·NH4H2PO4，起到缓释氮作用，减少氮的流失，同时磷酸一铵与硫酸化钾反应形成磷酸二氢钾及硫酸铵，可提高氮、磷、钾肥效，避免油菜在苗期因营养元素的缺乏而发育不良，提高油菜对养分的利用率。
2.本发明核心层的原料包括海藻提取物和中微量元素，海藻提取物对植物和土壤都具有亲和性，在调节油菜均衡吸收营养同时，海藻提取物成分中富含的有机质和提取残渣也可以起到调节改善土壤结构和生态的作用；同时，海藻提取物还能对中微量元素的钙、镁、硼、锌起到负载作用，有利于油菜对中微量元素，特别是硼元素的充分吸收，减少以硼为代表的营养元素的流失，进一步提高油菜对养分的利用率。
3.本发明在核心层外包覆包膜层，包膜层的成分为以植物油为主体的有机包膜材料。以植物油为主体的有机包膜材料有着低温凝固、高温融化的特点，在冬季施撒肥料后，包膜层在低温下对核心层形成良好的包裹，可控释以氮肥为代表的成分，延长氮肥的作用时间，伴随着油菜种植过程中温度的逐渐升高，包膜层逐渐由固态转化为液态，使得核心层成分更容易发挥作用，与核心层中的磷酸一铵与尿素配合，可在油菜的整个发育期长效供氮，满足油菜发育期对氮的大量需求；同时，包膜层的成分以植物油为主，在长江中下游地区高含水量的土壤中也可对核心层起到良好的包裹，减少营养成分的流失；植物油成分对土壤亲和，不会对土壤造成污染。
4.本发明的油菜专用肥为固体颗粒肥料，避免了液体肥料在高含水量环境中易随水流失导致营养成分利用率低的问题出现，特别适用于长江中下游地区的高含水量环境中。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种适用于长江中下游地区的油菜专用肥，为颗粒状肥料，包括核心层，核心层外包裹包膜层，以重量份数计，包膜层由3份有机包膜材料构成，核心层的原料包括尿素35份、磷酸一铵25份、硫酸钾25份、海藻提取物10份、中微量化合物2份；中微量元素包括葡萄糖酸钙0.5份、聚磷酸铵螯合镁0.5份、七水硫酸锌0.5份、四水八硼酸钠0.5份；海藻提取物的主要成分如表1所示，余量为提取残渣：
表1海藻提取物的主要成分
有机包膜材料包括第一组分和第二组分，第一组分由亚麻油、季戊四醇、二甲苯按质量比16:2:8反应制得，第二组分由亚麻油、邻苯二甲酸按质量比4:1反应制得，第一组分与第二组分的质量比为2:1。
油菜专用肥的制备步骤为：
(1)称取对应质量的核心层原料粉碎后充分混合，得到均匀的粉状物料；
(2)将粉状物料送入造粒机中造粒，制得颗粒状核心层，核心层粒径为2.5-3.5mm；
(3)将有机包膜材料第一组分的原料在50-70℃下搅拌反应1-2h制得第一组分，将有机包膜材料第二组分的原料在100-180℃条件下活化反应1-2h制得第二组分，将第一组分与第二组分按比例均匀混合制得有机包膜材料
(4)将有机包膜材料加入至造粒机中，保持温度在50-60℃，继续造粒，得到覆有包膜层的颗粒肥料，继续干燥、筛分、冷却、包装，得到油菜专用肥，油菜专用肥颗粒粒径为3-4mm，冷却环节依次经过水冷式固料冷却器和包裹冷却机冷却。
实施例2
一种适用于长江中下游地区的油菜专用肥，为颗粒状肥料，包括核心层，核心层外包裹包膜层，以重量份数计，包膜层由5.5份有机包膜材料构成，核心层的原料包括尿素40份、磷酸一铵25份、硫酸钾15份、海藻提取物11份、中微量化合物3.5份；中微量元素包括葡萄糖酸钙1份、聚磷酸铵螯合镁1份、七水硫酸锌0.5份、四水八硼酸钠1份；海藻提取物的主要成分与实施例1相同，有机包膜材料包括第一组分和第二组分，以重量份计，第一组分由植物油、多元醇、二甲苯按质量比24:5:11反应制得，第二组分由植物油、多元酸按质量比7:2反应制得，第一组分与第二组分的质量比为3:1。
油菜专用肥的制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种适用于长江中下游地区的油菜专用肥，为颗粒状肥料，包括核心层，核心层外包裹包膜层，以重量份数计，包膜层由7.5份有机包膜材料构成，核心层的原料包括尿素45份、磷酸一铵20份、硫酸钾20份、海藻提取物6份、中微量化合物1.5份；中微量元素包括葡萄糖酸钙0.5份、聚磷酸铵螯合镁0.5份、七水硫酸锌0.2份、四水八硼酸钠0.3份；海藻提取物的主要成分与实施例1相同，有机包膜材料包括第一组分和第二组分，以重量份计，第一组分由植物油、多元醇、二甲苯按质量比20:3:10反应制得，第二组分由植物油、多元酸按质量比6:1反应制得，第一组分与第二组分的质量比为2.5:1。
油菜专用肥的制备方法与实施例1相同。
使用实施例1-3制得的油菜专用肥进行冬季油菜种植试验，并使用市售有机-无机复混肥作为对比。试验于2021年9月-2022年5月在湖北省荆门市钟祥市某油菜试验地进行。前茬作物为大豆，供试土壤基础理化性质为：pH7.84，有机质18.22g/kg，全氮0.70g/kg，速效磷6.82mg/kg，速效钾98.2mg/kg。每组种植一公顷，记录各组油菜株的平均株角果数、平均角粒数、平均千粒重和产量，试验结果如表2所示：
表2油菜种植试验数据
可见，与市售有机-无机复混肥相比，在油菜种植过程中施加实施例1-3制得的油菜专用肥对油菜的株角果数、角粒数、千粒重均有着显著的提升作用，可使油菜产量增长≥30％。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种适用于长江中下游地区的油菜专用肥，油菜专用肥为颗粒状肥料，其特征在于，包括核心层，核心层外包裹包膜层；以重量份数计，包膜层由3-7.5份有机包膜材料构成，核心层的原料包括尿素35-45份、磷酸一铵15-25份、硫酸钾20-40份、海藻提取物6-11份、中微量元素化合物1.5-3.5份。
2.如权利要求1所述的油菜专用肥，其特征在于，有机包膜材料包括第一组分和第二组分，第一组分由植物油、多元醇、二甲苯按质量比16-24:2-5:8-11反应制得，第二组分由植物油、多元酸按质量比4-7:1-2反应制得，有机包膜材料中第一组分和第二组分的质量比为2-3:1。
3.如权利要求2所述的油菜专用肥，其特征在于，植物油包括大豆油、亚麻油和/或桐油，多元醇包括甘油和/或季戊四醇，多元酸包括邻苯二甲酸和/或间苯二甲酸。
4.如权利要求2所述的油菜专用肥，其特征在于，有机包膜材料的制备方法为：将植物油、多元醇、二甲苯在50-70℃下搅拌反应1-2h制得第一组分；将植物油、多元酸在100-180℃下活化反应1-2h制得第二组分；在50-70℃下将第一组分和第二组分混合均匀，制得有机包膜材料。
5.如权利要求1所述的油菜专用肥，其特征在于，以质量百分比计，海藻提取物的主要成分包括：有机质40％-45％、K2O 15％-20％、海藻酸钠8％-10％、甘露醇4％-5％、海藻多糖3％-5％、甜菜碱0.003％-0.004％，余量为提取残渣。
6.如权利要求1所述的油菜专用肥，其特征在于，中微量元素化合物为葡萄糖酸钙、聚磷酸铵螯合镁、七水硫酸锌、四水八硼酸钠按质量比为0.5-1:0.5-1:0.2-0.5:0.3-1组成。
7.一种如权利要求1所述的油菜专用肥的制备方法，其特征在于，步骤包括：
(1)称取对应质量的尿素、磷酸一铵、硫酸钾、海藻提取物、中微量元素化合物粉碎后充分混合，得到均匀的粉状物料；
(2)将粉状物料送入造粒机中造粒，制得颗粒状核心层；
(3)将有机包膜材料加入至造粒机中，保持温度在50-60℃，继续造粒，得到覆有包膜层的颗粒肥料，继续干燥、筛分、冷却、包装，得到油菜专用肥。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中颗粒状核心层的粒径为2.5-3.5mm；步骤(3)中油菜专用肥的粒径为3-4mm。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)的冷却环节依次经过水冷式固料冷却器和包裹冷却机冷却。
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