CN117447245A - 颗粒镁肥及其制备方法、掺混肥料和氮镁复混肥 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及肥料技术领域，特别是涉及一种颗粒镁肥及其制备方法、掺混肥料和氮镁复混肥。颗粒镁肥的制备方法，包括以下步骤：将一水硫酸镁、轻烧氧化镁和溶剂混合，形成混合物料；采用对辊挤压工艺对混合物料进行挤压造粒。本申请提供的制备方法可以制备含水率低且成型稳定性高的颗粒镁肥。
Description
技术领域
本申请涉及肥料技术领域，特别是涉及一种颗粒镁肥及其制备方法、掺混肥料和氮镁复混肥。
背景技术
目前很多农业耕地缺镁严重，根据植物营养学三大定律之一最小养分定律，如在施肥过程中不进行镁肥的有效施用，镁就成为多数耕地镁养分供应的短板，作物的产量和品质都会受土壤缺镁的制约。土壤缺镁及农业生产中补镁意识的欠缺，使得目前很多作物上表现典型的缺镁症状，比如柑橘和葡萄等果树，番茄和冬瓜等蔬菜以及油菜、甘蔗、甘薯、马铃薯、甜玉米和水稻等大田经济作物都有不同程度的缺镁现象。即农作物缺镁已经成为了作物产量和品质提高的限制养分因子。另外，土壤缺镁还会影响作物对其他养分(如氮、磷、钾等肥料)的吸收和利用。一方面是因为作物的根系对镁敏感，缺镁时根系生长发育受到抑制，对土壤中以及通过施肥进入土壤中的养分吸收量下降；另一方面作物缺镁时会影响叶片光合作用以及对光合产物的运输和转化，导致作物生长量下降；而作物不缺镁时，作物叶片光合作用能力以及对光合作用产物的运输和转化能力更强，作物生长量更大。作物生长量与养分投入的比值可以表征肥料的利用效率，因此可以看出当作物缺镁时，即便投入同样的氮磷钾肥料，作物的生长量也呈现降低的现象，即氮磷钾肥料的利用效率较低。
目前施肥轻简化是极其重要的诉求，复混肥料的消费量逐年上升，可见农业市场上肥料复合肥化(掺混肥料)是其中一个重要趋势，这也符合目前种植户对于轻简化施肥的需求。掺混肥料是以氮、磷、钾为主要养分，掺混其他所需元素(如镁元素)，并采用干混方法制成的颗粒肥料(GB/T 21633-2020掺混肥料(BB肥))，是复混肥料的一种。其中，能够掺混于掺混肥料中的镁元素必须同时具备以下属性：1)临界相对湿度较高；2)内部水分含量较低；3)结晶水难以释放。
然而，目前颗粒硫酸镁的生产方法通常为圆盘造粒或滚筒造粒工艺，这两种方法在生产颗粒硫酸镁的过程中，水是必需的造粒助剂之一，所以导致最终制得的颗粒硫酸镁中的水分含量一般在3％-5％之间，将这种含有水分的颗粒硫酸镁与其它颗粒肥料如氮磷钾肥料，尿素等进行掺混时，其中的水分会逐渐迁移到颗粒表面，并进而与其它颗粒发生粘连造成掺混肥料的结块，从而导致掺混肥料质量变差而无法进行正常的流通和施用。而干法造粒如辊压法造粒工艺需要被挤压的颗粒具有“冷流动”特性，即当从某个方向施加高压时，物料的晶格允许离子沿着这些晶格层滑动，也就是物料的立方晶格结构需具有许多“层”，且其中离子的取向角度是相同的且离子间的距离相同。而硫酸镁的晶体结构是非对称单斜方晶体结构，其离子的取向角度是不同的，这就造成了晶格间的可滑动面非常少，导致硫酸镁晶体无法滑动到一个稳定的新位置，即硫酸镁不具备“冷流动”性而无法通过干法辊压造粒工艺造粒成型。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够降低含水率且成型稳定性较高的颗粒镁肥及其制备方法、掺混肥料和氮镁复混肥。
第一方面，本申请提供一种颗粒镁肥的制备方法，包括以下步骤：
将一水硫酸镁、轻烧氧化镁和溶剂混合，形成混合物料；
采用对辊挤压工艺对所述混合物料进行挤压造粒。
在一些实施方式中，所述一水硫酸镁与所述轻烧氧化镁的质量比为(45～95)：(5～55)。
在一些实施方式中，所述一水硫酸镁和所述轻烧氧化镁的总质量与所述溶剂的质量比为100：(1～10)。
在一些实施方式中，所述采用对辊挤压工艺对所述混合物料进行挤压造粒的步骤包括：
将所述混合物料经对辊挤压，形成粒状团聚体；
对所述粒状团聚体进行干燥、筛分，制备所述颗粒镁肥。
在一些实施方式中，所述对辊挤压的压力为6MPa～12MPa；
和/或，所述溶剂包括水、氯化钠溶液、氯化钾溶液、氯化钙溶液及硝酸银溶液中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述一水硫酸镁为粉状一水硫酸镁，所述粉状一水硫酸镁的粒径为0.1mm～1.5mm；
和/或，在所述粉状一水硫酸镁中，水溶性氧化镁的质量百分比为20％～29％。
在一些实施方式中，所述轻烧氧化镁为粉状轻烧氧化镁，所述粉状轻烧氧化镁的粒径为0.1mm～0.2mm；
和/或，在所述粉状轻烧氧化镁中，枸溶性氧化镁的质量百分比为70％～90％。
第二方面，本申请提供一种颗粒镁肥，按照质量份计，包括：一水硫酸镁45～95份和轻烧氧化镁5～55份。
在一些实施方式中，所述颗粒镁肥的含水率＜1.0％。
在一些实施方式中，所述颗粒镁肥的粒径为1.0mm～4.75mm。
第三方面，本申请提供一种掺混肥料，其包括第二方面所述的颗粒镁肥。
第四方面，本申请提供一种氮镁复混肥，包括第二方面所述的颗粒镁肥。
本申请提供的颗粒镁肥的制备方法采用介于干法和湿法工艺之间的对辊挤压工艺造粒，制备颗粒镁肥，有效解决了湿法造粒工艺中颗粒镁肥中水分含量过高以及干法造粒无法成型或成型稳定性差的问题，从而制得了一种兼具有优异肥效性和成型稳定性的颗粒镁肥，进而能够充分运用到掺混肥料中，在补镁的同时，促进作物对氮磷钾等元素的吸收。
另外，本申请采用一水硫酸镁和轻烧氧化镁为原料在溶剂的作用下进行部分水化反应形成结构为MgO-MgSO4-H2O三元体系气硬性胶凝物质，这种气硬性胶凝物质可以使得一水硫酸镁和轻烧氧化镁结合的颗粒镁肥中的水分蒸发后仍具有较高的强度，从而能够稳定成型，满足颗粒镁肥进行掺混、储存、运输和施用的需求。本申请所生产的镁颗粒既含有一水硫酸镁，亦含少量轻烧氧化镁，使得颗粒镁肥兼具有一水硫酸镁的速效性和轻烧氧化镁长效缓释作用，该特征使颗粒中的镁元素能够释放和作用于作物的各个生长周期，并根据作物对镁的需求进行足量掺混，满足科学施肥4R原则之正确的来源(Right source)、正确施肥的时间(Right time)，正确的用量(Right rate)。此外，轻烧氧化镁是枸溶性镁肥，在酸性土壤条件下可以缓慢释放其中的镁养分，具有一定的缓释特性，因此在高降雨量的农业生产条件下，可有效减少镁淋洗或径流损失。而且本申请提供的颗粒镁肥中还含有硫元素，在起到补镁作用的同时还能够为作物提供必需的硫元素。
本申请提供的颗粒镁肥中，可以灵活调控一水硫酸镁和轻烧氧化镁的配比，从而生产出适用于各种土壤条件的颗粒镁肥。
附图说明
图1为实施例1中制备颗粒镁肥的流程图；
图2为实施例1及对比例1制得的颗粒镁肥的实物图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面对本申请进行更全面的描述。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
从2016年起，国际镁营养研究所(IMI)组织29家科研单位在全国不同地区的不同作物上开展了土壤镁供应能力调研和作物施镁效果等研究。通过总结全国21种不同地区的近200个作物的试验结果发现与单施氮磷钾肥料相比，氮磷钾肥料加镁可以显著提高农作物的产量和品质。其中，农作物平均增产9.8％，两广福建和海南地区的施镁增产10％以上。同时镁肥的施用也提高了农产品品质，比如改善了瓜型，提高了维生素C和蛋白质含量，促进转色等，能因此提高种植户收益。
研究还发现氮磷钾肥加镁后，使得氮磷钾肥料的吸收利用率也有大幅度提升。其机理如下：对于氮肥来说，镁能够促进作物对硝态氮的吸收，喜铵作物如茶叶、水稻等在施镁条件下能够增加对铵态氮的吸收；从氮肥利用的角度出发，作物吸收氮素后最大的一个同化去向是合成蛋白质，大约有80％-85％的无机态氮在植物中会转化为蛋白质，而在无机态氮如铵态氮、硝态氮在植物体中向蛋白质转化时，镁是必需元素。研究表明当植物缺镁时，由无机态氮向蛋白质转化的路径就被阻断，也就是说植物吸收的氮素无法转化为蛋白质，这会极大降低植物对氮的利用效率，当氮素利用端不能高效进行时，会反馈调节根系减少对土壤中氮素的吸收，从而降低了作物对土壤中氮的吸收效率。镁肥的施用也能够提高作物对磷的吸收和利用效率，磷是氮磷钾三大养分中利用效率最低的一个元素，主要是由于磷在土壤中容易被固定，根系接触不到的磷就无法被吸收。镁肥的施用能够促进作物根系生长，增加对土壤中磷的获取能力，此外研究发现镁能够促进植物根际分泌更多有机酸如苹果酸、柠檬酸，从而增强对土壤中磷的活化能力。另外，研究发现镁还是磷在根系细胞进行跨膜运输的运载体，因此增加对土壤中磷的吸收。在磷的利用方面，磷在植物中的同化也需要镁的参与，比如形成植物体内最重要的能量物质Mg-ATP。在作物生长过程中，钾元素的一个关键功能是作为光合产物运输的载体，而光合产物运输除了载体之外还需要与镁结合的能量物质为运输提供能量，因此充足的镁能够保证能量物质的充足供应，以提高光合产物运输的效率，即钾在这一功能中的效率。此外，由于目前镁是土壤供应及施肥管理中的短板，在补齐这个短板之后，会整体促进作物的生长，对土壤及施入的肥料，其吸收利用率也随之提高。根据IMI的研究，要补齐镁这个营养短板，每年需要通过施肥带入大约400万吨镁养分(以MgO计算)，而目前农业生产中镁肥的投入量不足10万吨(以MgO计算)，远远没有满足农业生产对镁的需求。根据土壤缺镁的状况及施镁的效果，施肥加镁对农业生产意义重大。
而想要更快达到农业施肥加镁的目的以补齐营养短板，提升农业生产效率，需要解决四个问题：一、认识到作物缺镁的问题，了解补镁可以提高农作物的产量和品质，提升氮磷钾肥料效率。二、传播施肥加镁的价值，使种植户意识到除了习惯施用的氮磷钾之外，增加镁肥的施用能够解决其作物黄化，满足早上市需求等问题，提高产量和品质，从而认识到施用含镁肥料的必要性和价值。三、提供合适的含镁肥料产品。目前施肥轻简化是极其重要的诉求，复混肥料的消费量逐年上升，掺混肥料是以氮、磷、钾为主要养分，并采用干混方法制成的颗粒肥料(GB/T 21633-2020掺混肥料(BB肥))，是复混肥料的一种。我国掺混肥料的年消费量在一千万吨以上，这也符合目前种植户对于轻简化施肥的需求。东北、华北地区的小麦、玉米和花生以及南方部分区域的水稻，都有施用掺混肥的习惯。因此从“合适的产品”这个角度，除了单独撒施颗粒镁肥补充土壤中镁的缺乏，在掺混肥料中按照作物需求足量添加镁元素既符合植物对养分的需求，又能满足我国农业生产中种植户的施肥轻简化的实际需求。四、如何实现掺混肥料加镁。经本申请研究发现，这其中所要解决的技术问题有两个：一是镁原料的选择，基于缺镁的严重程度，快速有效补镁是必由路径。镁肥需可溶于土壤水溶液中才能有效供应镁养分，我国具有水溶性特点的镁肥来源有硫酸镁、氯化镁和硝酸镁。硫酸镁是可水溶的一类镁肥，且可以为作物提供必需的镁和硫两种元素；氯化镁吸湿性强，易潮解和结块，不是理想的肥料构成；硝酸镁水溶性好，但与氯化镁性质类似，吸湿性强，易结块。因此硫酸镁作为农用肥料其养分有效性和稳定性都更高。二是加镁之后掺混肥料颗粒的稳定性。掺混肥料往往需要装袋且运输距离和贮存时间都相对较长，其化学相容性的影响更为重要，这主要表现在掺混后吸湿潮解或结块、养分损失(氨的挥发和水溶磷的退化)两个方面。掺混肥料吸湿性一般有两种现象：一是掺混肥料的临界相对湿度(高于这一湿度肥料会自然吸收水分)降低，或形成更容易吸湿的化合物；二是结晶水会释放出来成为游离水(GB/T21633-2020掺混肥料(BB肥))。所以能够掺混于掺混肥料中的镁元素必须同时具备以下属性：1)临界相对湿度较高；2)内部水分含量较低；3)结晶水难以释放。
传统制备硫酸镁颗粒的方法通常为湿法或干法，但是湿法会导致硫酸镁颗粒中水分含量过高，而干法无法制得成型的硫酸镁颗粒或者制得的硫酸镁颗粒的成型性差。为此，本申请提供了一种颗粒镁肥的制备方法。采用本申请提供的制备方法生产的颗粒镁肥正是具备了以上掺混肥原料要求的独特属性，成为稳定的掺混肥镁原料。
第一方面，本申请提供一种颗粒镁肥的制备方法，包括以下步骤：
将一水硫酸镁、轻烧氧化镁和溶剂混合，形成混合物料；
采用对辊挤压工艺对所述混合物料进行挤压造粒。
本申请提供的颗粒镁肥的制备方法采用介于干法和湿法工艺之间的对辊挤压工艺造粒，制备颗粒镁肥，有效解决了湿法造粒工艺中颗粒镁肥中水分含量过高以及干法造粒无法成型或成型稳定性差的问题，从而制得了一种兼具有优异肥效性和成型稳定性的颗粒镁肥，进而能够充分运用到掺混肥料中，在补镁的同时，促进作物对氮磷钾等元素的吸收。
另外，本申请采用一水硫酸镁和轻烧氧化镁为原料在溶剂的作用下进行部分水化反应形成结构为MgO-MgSO4-H2O三元体系气硬性胶凝物质，这种气硬性胶凝物质可以使得一水硫酸镁和轻烧氧化镁结合的颗粒镁肥中的水分蒸发后仍具有较高的强度，从而能够稳定成型，满足颗粒镁肥进行掺混、储存、运输和施用的需求。本申请所生产的镁颗粒既含有一水硫酸镁，亦含少量轻烧氧化镁，使得颗粒镁肥兼具有一水硫酸镁的速效性和轻烧氧化镁长效缓释作用，该特征使颗粒中的镁元素能够释放和作用于作物的各个生长周期，并根据作物对镁的需求进行足量掺混，满足科学施肥4R原则之正确的来源(Right source)、正确施肥的时间(Right time)，正确的用量(Right rate)。此外，轻烧氧化镁是枸溶性镁肥，在酸性土壤条件下可以缓慢释放其中的镁养分，具有一定的缓释特性，因此在高降雨量的农业生产条件下，可有效减少镁淋洗或径流损失。而且本申请提供的颗粒镁肥中还含有硫元素，在起到补镁作用的同时还能够为作物提供必需的硫元素。
需要说明的是，本申请中一水硫酸镁既可以采用天然硫镁矿石晶体粉(Kieserit)，这是一种天然矿物原料，也可以是天然硫镁矿石晶体粉通过化学合成的方法制备的一水硫酸镁；而轻烧氧化镁是通过煅烧天然的菱镁矿石所得的天然矿物原料。
在一些实施方式中，所述一水硫酸镁与所述轻烧氧化镁的质量比为(45～95)：(5～55)。
在一些实施方式中，所述一水硫酸镁和所述轻烧氧化镁的总质量与所述溶剂的质量比为100：(1～10)。
在本申请中，溶剂主要为无机溶剂。溶剂的作用主要是起到水合作用以辅助造粒。其中，无机溶剂包括水、氯化钠溶液(盐水)、氯化钾溶液、氯化钙溶液及硝酸银溶液中的一种或多种。优选地，溶剂为水。
在一些实施方式中，所述采用对辊挤压工艺对所述混合物料进行挤压造粒的步骤包括：
将所述混合物料经对辊挤压，形成粒状团聚体；
对所述粒状团聚体进行干燥、筛分，制备所述颗粒镁肥。
在一些实施方式中，所述对辊挤压工艺的条件包括：
温度为常温，压力为6MPa～12MPa。
可以理解，“常温”一般指4℃～35℃，例如20℃±5℃。在一些实施方式中，“常温”是指10℃～30℃。优选地，“常温”是指20℃～30℃。
在一些实施方式中，干燥的方式为加热干燥。其中，加热干燥的温度可以为80℃～140℃，时间可以为0.25h～0.5h。
在一些实施方式中，所述一水硫酸镁为粉状一水硫酸镁，所述粉状一水硫酸镁的粒径为0.1mm～1.5mm。
在一些实施方式中，在所述粉状一水硫酸镁中，水溶性氧化镁的质量百分比为20％～29％。
在本申请中，一水硫酸镁中的水溶性氧化镁是通过标准EN 15961-2017及EN11885:2009-09或标准GB/T 26568-2011提供的方法测得的。
在一些实施方式中，所述轻烧氧化镁为粉状轻烧氧化镁，所述粉状轻烧氧化镁的粒径为0.1mm～0.2mm。粉状轻烧氧化镁相比于颗粒状的轻烧氧化镁，具有更优异的镁元素释放效果。传统的粉状轻烧氧化镁不适用于农业机械化生产，通过本申请所采用的制备方法，将粉状轻烧氧化镁与水溶性的粉状一水硫酸镁混合形成颗粒镁肥。在施用于土壤后，随着一水硫酸镁逐渐在土壤中分解，颗粒镁肥的表面张力消除，使得轻烧氧化镁粉末能够分散于土壤中，利于被土壤和作物吸收。
在一些实施方式中，在所述粉状轻烧氧化镁中，枸溶性氧化镁的质量百分比为70％～90％。
可以理解，筛分后不符合粒径大小的颗粒镁肥被破碎后可以再次进行对辊挤压。此外在筛分后，还可以包括依次进行抛光、二次筛分和包装的步骤。
按照一个具体的实施方式，颗粒镁肥的制备方法包括以下步骤：
1)将一水硫酸镁和轻烧氧化镁混合，形成干物料；
2)将所述干物料与造粒助剂混合，形成混合物料；
3)将所述混合物料经对辊挤压，形成粒状团聚体；
4)对所述粒状团聚体进行干燥、筛分，制备所述颗粒镁肥。
第二方面，本申请提供一种颗粒镁肥，按照质量份计，包括：一水硫酸镁45～95份和轻烧氧化镁5～55份。
本申请提供的颗粒镁肥中，可以灵活调控一水硫酸镁和轻烧氧化镁的配比，从而生产出适用于各种土壤条件的颗粒镁肥。
在一些实施方式中，所述颗粒镁肥的含水率＜0.5％。
在一些实施方式中，所述颗粒镁肥的粒径为1.0mm～4.75mm。
第三方面，本申请提供一种掺混肥料，其包括第二方面所述的颗粒镁肥。
在本申请中，掺混肥料可以包括磷肥、钾肥和氮肥中至少两种肥料。本申请提供的掺混肥料，由于掺混有本申请所提供的颗粒镁肥，可以避免掺混肥料中如果掺混由其它制备方法制成的镁肥颗粒而出现潮湿结块的问题，具有优异的稳定性。
在一些实施方式中，掺混肥料包括以下质量百分比的各组分：
磷肥0～90％、钾肥0～90％、氮肥0～90％和颗粒镁肥7％～50％，且磷肥、钾肥和氮肥质量百分比不同时为0。
在本申请中，磷肥、钾肥和氮肥的具体成分不做限制，选用农业用肥领域常用的肥料即可。示例性的，磷肥可以为磷酸二铵；钾肥可以为氯化钾或硫酸钾；氮肥可以为尿素或硫酸铵。
第四方面，本申请提供一种氮镁复混肥，包括第二方面所述的颗粒镁肥。
氮肥本身具有容易吸潮结块的特性，在与其它常用方法制备的镁肥颗粒进行掺混时易于吸潮结块，但本申请提供的颗粒镁肥可与氮肥进行稳定掺混，从而避免氮肥易吸潮结块的问题，提高其稳定性。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细的说明。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，优先参考本申请中给出的指引，还可以按照本领域的实验手册或常规条件，还可以按照制造厂商所建议的条件，或者参考本领域已知的实验方法。
下述的具体实施例中，涉及原料组分的量度参数，如无特别说明，可能存在称量精度范围内的细微偏差。涉及温度和时间参数，允许仪器测试精度或操作精度导致的可接受的偏差。
实施例1
制备天然硫酸镁矿石晶体粉。具体步骤如下：静电分离技术的具体工艺流程参见文献“乌尔曼工业化学百科全书Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA:Weinheim,Germany,2016；pp.1–35.ISBN 978-3-527-30673-2，中的文献“静电分离”作者为M.；Wachsmuth,U.；Waldmann,L.；Flachberger,H.；Mirkowska,M.；Brands,L.；Beier,P.-M.；Stahl,I.”。更具体的，可参见其中第22页对采用静电分离(ESTA)技术分离硫镁矾的内容。
本申请制备颗粒硫酸镁肥料的流程图如图1所示。具体步骤如下：
取90份天然硫酸镁矿石晶体粉(原料1)和10份轻烧氧化镁粉(原料2)经螺旋搅拌机进行充分混合，并加入5份水，搅拌均匀，形成混合料。将混合料导入成组的对辊模压造粒机中，在对辊模压挤压装置的扭矩和推力作用以及溶剂水的水合反应下使混合物料团聚在一起，形成高密度粒状团聚体。随后将形成的高密度粒状团聚体置于回转干燥窑中，于120℃下进行热风干燥，以去除团聚体中的水分，使团聚体中的水分含量低于0.5％。然后对去除水分的团聚体进行冷却、筛分、抛光，制得粒径为1.0mm～4.75mm的颗粒镁肥。
可选地，还可以对制得的颗粒镁肥进行除尘、包装和入库。
实施例2
实施例2的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：各个组分的含量不同。具体步骤如下：
取65份天然硫酸镁矿石晶体粉(原料1)和35份轻烧氧化镁粉(原料2)经螺旋搅拌机进行充分混合，并加入5份水，搅拌均匀，形成混合料。将混合料导入成组的对辊模压造粒机中，在对辊模压挤压装置的扭矩和推力作用以及溶剂水的水合反应下使混合物料团聚在一起，形成高密度粒状团聚体。随后将形成的高密度粒状团聚体置于回转干燥窑中，于120℃下进行热风干燥，以去除团聚体中的水分，使团聚体中的水分含量低于0.5％。然后对去除水分的团聚体进行冷却、筛分、抛光，制得粒径为1.0mm～4.75mm的颗粒镁肥。
可选地，还可以对制得的颗粒镁肥进行除尘、包装和入库。
对比例1
对比例1中的颗粒镁肥是采用圆盘造粒工艺制得的。
实施例1制得的颗粒镁肥的检测指标如表1所示。
表1
实施例2制得的颗粒镁肥的检测指标如表2所示。
表2
分别取实施例1和对比例1制得的颗粒镁肥掺混于含氮、磷和钾的肥料中，形成掺混肥料A和掺混肥料B。将2种掺混肥料置于条件相同的仓库中进行观察，观察结果如图2所示，其中，图2(a)为掺混肥料A放置4个月后的实物图；图2(b)和图2(c)分别为掺混肥料B放置3天和6天后的实物图。由图2可知，本申请制得的颗粒镁肥用于掺混肥料中，不会出现吸湿结块情况；而对比例1制得的颗粒镁肥在用于掺混肥料后，会导致掺混肥料结块严重。
田间试验效果测试：
1)种植地区：潍坊市寒亭区；种植作物：普罗旺斯番茄。试验共设三个处理区，每个区的面积为30m2，每个区重复处理3次，随机区组排列。在种植作物前，三个处理区均统一施用农家肥(3000kg/亩)作为基肥。然后在第一处理区(处理1)施用复合肥15-15-15，施用量为80kg/亩，并同时底施实施例1制得的颗粒镁肥，施肥标准为50kg/亩；在第二处理区(处理2，常规施肥组)底施复合肥15-15-15，施肥标准为80kg/亩；第三处理区(处理3)不施肥(对照组)。两日后，移栽定植番茄，并浇定植水。2个月后，第一次采收测产；4个月后，收获测产。
2)种植地区：潍坊市峡山区；种植作物：普罗旺斯番茄。试验共设三个处理区，每个区的面积为30m2，每个区重复处理3次，随机区组排列。在种植作物前，三个处理区均统一施用农家肥(3000kg/亩)作为基肥。然后在第一处理区(处理1)施用复合肥15-15-15，施肥标准为80kg/亩，并同时底施实施例1制得的颗粒镁肥，施肥标准为50kg/亩；在第二处理区(处理2，常规施肥组)底施复合肥15-15-15，施肥标准为80kg/亩；第三处理区(处理3)不施肥(对照组)。两日后，移栽定植番茄，并浇定植水。2个月后，第一次采收测产；4个月后，收获测产。
3)种植地区：澄迈县金江镇；种植作物：葛68优9938水稻，移栽时，水稻叶龄为3.5叶、苗高为16.5cm。试验共设三个处理区，每个区的面积为20m2，每个区重复处理3次，随机区组排列。然后在第一处理区(处理1)施用常规肥料(尿素、过磷酸钙和氯化钾)，并底施实施例1制得的颗粒镁肥。其中，底施颗粒镁肥的施肥标准为25kg/亩，第一处理区的施肥步骤如下：将过磷酸钙和颗粒镁肥做基肥一次施用，并按照基肥含量的30％和10％分别施用尿素和氯化钾；水稻移栽7天后再按照基肥的60％和30％分别施用尿素和氯化钾；水稻移栽25天后再按照基肥的10％和60％分别施用尿素和氯化钾；在第二处理区(处理2，常规施肥组)施用常规肥料(尿素、过磷酸钙和氯化钾)。第二处理区的施肥步骤如下：将过磷酸钙做基肥一次施用，并按照基肥含量的30％和10％分别施用尿素和氯化钾；水稻移栽7天后再按照基肥的60％和30％分别施用尿素和氯化钾；水稻移栽25天后再按照基肥的10％和60％分别施用尿素和氯化钾；第三处理区(处理3)不施肥(对照组)。3个月后，每个处理区单独收获测产。
4)种植地区：海口市东山镇；种植作物：博优707水稻，移栽时，水稻叶龄为3.5叶、苗高为16.5cm。试验共设三个处理区，每个区的面积为20m2，每个区重复处理3次，随机区组排列。然后在第一处理区(处理1)施用常规肥料(尿素、过磷酸钙和氯化钾)，并底施实施例1制得的颗粒镁肥。其中，底施颗粒镁肥的施肥标准为25kg/亩，第一处理区的施肥步骤如下：将过磷酸钙和颗粒镁肥做基肥一次施用，并按照基肥含量的30％和10％分别施用尿素和氯化钾；水稻移栽7天后再按照基肥的60％和30％分别施用尿素和氯化钾；水稻移栽25天后再按照基肥的10％和60％分别施用尿素和氯化钾；在第二处理区(处理2，常规施肥组)施用常规肥料(尿素、过磷酸钙和氯化钾)。第二处理区的施肥步骤如下：将过磷酸钙做基肥一次施用，并按照基肥含量的30％和10％分别施用尿素和氯化钾；水稻移栽7天后再按照基肥的60％和30％分别施用尿素和氯化钾；水稻移栽25天后再按照基肥的10％和60％分别施用尿素和氯化钾；第三处理区(处理3)不施肥(对照组)。3个月后，每个处理区单独收获测产。
5)种植地区：河南市尉氏县大桥乡；种植作物：德高夏龙18号小油菜。试验共设三个处理区，每个区的面积为30m2，每个区重复处理3次，随机区组排列。在种植作物前，三个处理区均统一施用农家肥(150kg/亩)作为基肥。生育期不再追肥。然后在第一处理区(处理1)施用复合肥17-17-17，并同时底施实施例1制得的颗粒镁肥，施肥标准为10kg/亩；在第二处理区(处理2，常规施肥组)底施复合肥17-17-17，并与第一处理区同期底施等量细沙；第三处理区(处理3)施用复合肥17-17-17。两日后播种；25天后一次性收割；收割时分区记载实际产量。试验除按照方案喷施肥液或清水外，其他管理措施同常规小油菜田生产。
6)种植地区：河南市中牟县大孟镇；种植作物：夏尝味2号小油菜。试验共设三个处理区，每个区的面积为30m2，每个区重复处理3次，随机区组排列。在种植作物前，三个处理区均统一施用农家肥(150kg/亩)作为基肥。然后在第一处理区(处理1)底施25kg复合肥16-16-16，每亩冲施20kg硝基复合肥25-9-9，并同时底施实施例1制得的颗粒镁肥，施肥标准为10kg/亩；在第二处理区(处理2，常规施肥组)25kg复合肥16-16-16，每亩冲施20kg硝基复合肥25-9-9，并与第一处理区同期底施等量细沙；第三处理区(处理3)底施25kg复合肥16-16-16，每亩冲施20kg硝基复合肥25-9-9。两日后播种；30天后一次性收割；收割时分区记载实际产量。试验除按照方案喷施肥液或清水外，其他管理措施同常规小油菜田生产。
不同试验区不同施肥条件获得的作物的增产率如表3所示。
表3
由上表可见，本申请提供的颗粒镁肥作为镁肥适用于各类农作物，相对于当地的常规施肥，平均增产率大于9.3％，增收效果明显。由以上掺混测试及肥效试验可见，本申请提供的颗粒镁肥是可掺混的且养分非常有效的镁肥产品。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书可用于解释权利要求的范围。
Claims (12)
1.一种颗粒镁肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将一水硫酸镁、轻烧氧化镁和溶剂混合，形成混合物料；
采用对辊挤压工艺对所述混合物料进行挤压造粒。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述一水硫酸镁与所述轻烧氧化镁的质量比为（45~95）：（5~55）。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述一水硫酸镁和所述轻烧氧化镁的总质量与所述溶剂的质量比为100：（1~10）。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述采用对辊挤压工艺对所述混合物料进行挤压造粒的步骤包括：
将所述混合物料经对辊挤压，形成粒状团聚体；
对所述粒状团聚体进行干燥、筛分，制备所述颗粒镁肥。
5.如权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述对辊挤压的压力为6MPa~12MPa；
和/或，所述溶剂包括水、氯化钠溶液、氯化钾溶液、氯化钙溶液及硝酸银溶液中的一种或多种。
6.如权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述一水硫酸镁为粉状一水硫酸镁，所述粉状一水硫酸镁的粒径为0.1mm~1.5mm；
和/或，在所述粉状一水硫酸镁中，水溶性氧化镁的质量百分比为20%~29%。
7.如权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述轻烧氧化镁为粉状轻烧氧化镁，所述粉状轻烧氧化镁的粒径为0.1mm~0.2mm；
和/或，在所述粉状轻烧氧化镁中，枸溶性氧化镁的质量百分比为70%~90%。
8.一种颗粒镁肥，其特征在于，按照质量份计，包括：一水硫酸镁45~95份和轻烧氧化镁5~55份。
9.如权利要求8所述的颗粒镁肥，其特征在于，所述颗粒镁肥的含水率＜1.0%。
10.如权利要求8或9所述的颗粒镁肥，其特征在于，所述颗粒镁肥的粒径为1.0mm~4.75mm。
11.一种掺混肥料，其特征在于，包括权利要求8~10任一项所述的颗粒镁肥。
12.一种氮镁复混肥，其特征在于，包括权利要求8~10任一项所述的颗粒镁肥。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202311524303.9A CN117447245A (zh) | 2023-11-15 | 2023-11-15 | 颗粒镁肥及其制备方法、掺混肥料和氮镁复混肥 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 2023-11-15 CN CN202311524303.9A patent/CN117447245A/zh active Pending
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