CN1654445A - 设施西红柿用缓/控释肥料生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明所研制的设施西红柿用缓/控释肥料为一种新剂型肥料，根据西红柿的需肥特点，化肥与有机肥相结合，胶结型与包膜胶结型缓释肥料相结合。采用自行研制的水溶性而又具有缓释性能的胶结剂和包膜胶结剂，制备不同时段释放养分的有机—无机胶结型和包膜胶结型缓释肥料，通过“异粒变速”工艺，使肥料养分释放速率或释放时段与设施西红柿各生育阶段需求养分规律基本一致。做到一次施肥可满足设施西红柿全生育期的养分需求。

Description

设施西红柿用缓/控释肥料生产方法

本发明涉及一种西红柿专用缓/控释肥料的生产方法，属于农业、生态环境领域。

设施蔬菜又称为大棚蔬菜，因为我国绝大部分为塑料大棚设施，是二十世纪九十年代发展起来的新兴产业，目前种植面积全国已达140万公顷。由于发展迅速，植物营养与肥料科技工作者尚未研究出成熟的施肥技术，缺乏专用的肥料。至于缓释肥料，只有日本将热塑型包膜尿素用于蔬菜作物上，品种单一，价格昂贵。我国农民在设施蔬菜上盲目施肥。调查结果，山东寿光日光温室和塑料拱棚中的蔬菜一般施有机肥120～225t(hm².a)、磷酸二铵1～1.5t(hm².a)、NPK三元复合肥(N15-P₂O₅15-K₂O15)3～5t(hm².a)；由于施肥量大，养分利用率低，大量氮素淋失至地下水中，对46个点调查结果，地下水硝态氮含量(NO₃ ^-)均超过50mg·L^-1，其中最高达500mg·L^-1。(史春余、张夫道等：长期施肥条件下设施蔬菜地土壤养分变化研究，植物营养与肥料学报2003，9(4)：437-441)。西红柿是设施蔬菜中最主要的蔬菜种类之一，急需要专用的缓/控释肥料。

本发明的目的

将不同时段释放养分的胶结型和包膜胶结型缓释肥料，通过“异粒变速”工艺，按设施西红柿各生长发育阶段养分(N，P₂O₅，K₂O)需求比例组合并掺混成设施西红柿专用缓/控释肥料。

本发明的详细描述

1.设施西红柿各生育期养分需求特点

西红柿生育期分为三个阶段：幼苗期，开花期，结果期。在大棚西红柿栽培中，从西红柿幼苗移栽成活至第1花序坐果，一般为40天左右，从坐果至全部采收(又称拉秧)一般为90天左右。大棚西红柿产量很高，一般为8000～10000kg/亩(或用666.7m²表示)。高产出需高投入，需肥量较大，从幼苗移栽成活至全部收获，西红柿全生育期需施用氮肥(以N计)40～60kg/亩、磷肥(以P₂O₅计)20～30kg/亩，钾肥(以K₂O计)50～80kg/亩，N∶P₂O₅∶K₂O＝1∶0.3～0.5∶1.3～1.5。为便于施肥，将大棚西红柿生育期划分为两个阶段：幼苗-开花期，(从现蕾至第1花序果实坐住称为开花期)，结果期(从第1花序果实坐住至全部采收，称为结果期)。幼苗-开花期需肥量占整个生育期需肥量的20％～25％，结果期需肥量占75％～80％。因大棚西红柿结果期长，对于氮素化肥，更需要缓慢释放。

2.申报本专利的前期工作

2.1研制了8种具有不同缓释性能的胶结(粘结)剂和包膜胶结剂

(1)有机复混肥料造粒粘结剂CF2(申请号：02123522.8，公开号：CN1390812A，见本发明人2002年7月2日提交的发明专利申请书)；

(2)纳米级腐殖酸类混聚物肥料包膜胶结剂(申请号：02123975.4，公开号：CN1390877A，见本发明人2002年7月11日提交的发明专利申请书)；

(3)纳米级废弃塑料-淀粉混聚物肥料包膜胶结剂(申请号：02125678.0，公开号：CN1388169A，见本发明人2002年7月26日提交的发明专利申请书)；

(4)纳米级粘土-聚酯混聚物肥料包膜胶结剂(申请号：02126009.5，公开号：CN1414033A，见本发明人2002年8月9日提交的发明专利申请书)；

(5)纳米级磺化木质素混聚物肥料包膜胶结剂(申请号：02149247.6，公开号：CN1417173A，见本发明人2002年11月11日提交的发明专利申请书)；

(6)纳米级烯烃类化合物-淀粉混聚物肥料包膜胶结剂(申请号：200310116857.2，公开号：CN1546543A，见本发明人2003年12月1日提交的发明专利申请书)；

(7)纳米-亚微米级泡沫塑料混聚物肥料胶结包膜剂(申请号：200410088477.6，见本发明人2004年11月3日提交的发明专利申请书)；

其生产方法为：

泡沫塑料溶解

①废弃泡沫塑料去杂、清洗、粉碎；

②溶剂溶解：在反应釜中加入乙酸乙酯和200号溶剂油混合溶液，其质量比为1∶1，缓慢放入粉碎泡沫塑料，在常温条件下(20℃～35℃)，100kg混合有机溶剂可溶解60～65kg泡沫塑料。放置8～12小时，一些包裹在塑料溶液中的颗粒可继续溶解。

泡沫塑料乳化剂制备

将脱离子水加入反应釜，打开循环热水加热，水温至45℃～50℃，开动搅拌器，缓慢加入山梨糖醇酐油酸酯聚氧乙烯醚，质量百分比为水的10％～15％，温度保持在40℃～50℃。全部溶解后，加入脂肪醇聚乙烯(7)醚，质量百分比为水的5％～7％；溶解后再加入椰子油酸二乙醇酰胺，用量为水质量的4％～5％；溶解后加入蓖麻油聚氧乙烯醚，用量为水质量的4％～5％；全部溶解后降温至40℃以下，加入EDTA(乙二胺四乙酸)，占水的质量百分比0.1％。继续搅拌，直至混合均匀为止，用稀硫酸调pH值至7.0～7.5。加入无水硫酸钠，占水的质量百分比为0.5％，全部溶解后，冷却至常温装桶。

泡沫塑料乳化溶液制备

泡沫塑料溶解放置后，加入泡沫塑料乳化剂，加入量为塑料溶解液质量的15％～25％，开动搅拌器(由于塑料溶解液粘稠度大，先点动电源开关数次后再连续搅拌)，溶液颜色由灰色变为乳白色，表明乳化完全，生成泡沫塑料乳化液。

有机复混肥造粒粘结剂的生产

见本发明人2002年7月2日提交的发明专利申请，申请号：02123522.8，公开号：CN1390812A。

纳米-亚微米级废弃泡沫塑料-造粒粘结剂混聚物(PS塑料-CF2)的制备

在PS泡沫塑料乳化液和造粒粘结剂中分别加入OP-10(十二烷基酚聚氧乙烯醚)，其质量百分比为5％～10％，分别搅拌均匀后，按照质量比1∶2将该两种乳化溶液在反应釜中充分混合，放入高剪切设备中(见本发明人2002年7月2日提交的02123522.8发明专利申请)，3万r/min剪切5～10分钟，即成为纳米-亚微米级PS塑料-CF2混聚物。用作缓释肥料胶结剂或包膜胶结剂。

(8)纳米-亚微米级聚乙烯醇混聚物肥料胶结包膜剂(申请号：200410091315.8，见本发明人2004年11月22日提交的发明专利申请书)。

其生产方法为：

乳化剂的制备

①在反应釜中加入工业净水，加热至45℃～50℃(不超过50℃)，开动搅拌器，缓慢加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，加入量为水质量(下同)的8％～10％，至完全溶解；

②保持温度40～50℃，在连续搅拌下加入十二烷基苯磺酸钠，加入量为15％～20％，至完全溶解；

③加入蓖麻油聚氧乙烯醚，加入量为4％～5％，至完全溶解；

④加入椰子油酸二乙醇酰胺，加入量为4％～5％，至完全溶解；

⑤降温至40℃以下，加入工业酒精(95％)，加入量为2％～3％，搅拌均匀；

⑥测定pH值，用稀硫酸调节pH值至7.0～7.5，即成为乳化剂成品。

聚乙烯醇缩甲醛溶液的制备

①在反应釜中加入工业净水，加热至90℃～95℃，开动搅拌器，缓慢加入聚乙烯醇，加入量为水质量(下同)的10％～15％，保持温度在90℃以上，至全部溶解；

②聚乙烯醇全部溶解后，降温至70℃左右，加入稀HCl调节pH值至2.0；

③加入含甲醛37％的甲醛溶液，加入量4％～6％，反应时间30～35min，停止热水循环；

④加入2％～3％尿素水溶液，与多余甲醛生成羟甲基脲，至闻不到甲醛味为止；

⑤用NaOH水溶液调节pH值至7.0～7.5，即成为聚乙烯醇缩甲醛溶液。

聚丙烯酰胺溶液制备

在反应釜中加入工业净水，加热至50℃～60℃(不超过60℃)，缓慢加入阴离子型聚丙烯酰胺(分子量400～600万)，加入量为水质量的2％～2.5％，至完全溶解，即成为聚丙烯酰胺溶液。

纳米-亚微米级聚乙烯醇混聚物的制备

①将聚乙烯醇缩甲醛溶液与聚丙烯酰胺溶液按质量比2∶1混合，开动搅拌器，至混合均匀为止。

②加入乳化剂，加入量为上述混合溶液质量的5％～10％，充分搅拌均匀使其完全乳化，即成为聚乙烯醇缩甲醛-聚丙烯酰胺混合乳化液。

③将聚乙烯醇缩甲醛-聚丙烯酰胺混合乳化液放入高剪切设备中，2万r/min速度下剪切5～10min，即成为纳米-亚微米级聚乙烯醇缩甲醛-聚丙烯酰胺混聚物水溶液，简称纳米-亚微米级聚乙烯醇混聚物。

2.2胶结型与包膜胶结型缓释肥在土壤中氮素释放时段

选择北京昌平褐潮土和江西省进贤红壤(土壤水分含量为田间最大持水量的70％～80％；温度：15℃～25℃)，不同胶结和包膜胶结型缓释肥料氮素释放时段如下：

(1)尿素(对照)：2周内在土壤中释放98％以上并转化为硝态氮；

(2)有机复混肥造粒粘结剂(CF2)胶结型缓释肥：施入土壤后30～80天氮素释放98％以上；

(3)粘土-聚酯混聚物胶结型缓释肥：施入土壤后50～100天氮素释放98％以上；

(4)磺化木质素混聚物胶结型缓释肥：施入土壤后50～90天氮素释放98％以上；

(5)烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结型缓释肥：施入土壤后50～80天氮素释放98％以上；

(6)废弃塑料-淀粉混聚物胶结型缓释肥：施入土壤后80～130天氮素释放98％以上；

(7)腐殖酸类混聚物胶结型缓释肥：施入土壤后50～100天氮素释放98％以上；

(8)泡沫塑料混聚物胶结型缓释肥：施人土壤后60～110天氮素释放98％以上；

(9)聚乙烯醇混聚物胶结型缓释肥：施入土壤后40～90天氮素释放98％以上；

(10)CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥：施入土壤后100～150天氮素释放98％以上；

(11)粘土-聚酯混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚粉包膜型缓释肥：施入土壤后100～160天氮素释放98％以上；

(12)磺化木质素混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥：施入土壤后100～160天氮素释放98％以上；

(13)烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥：施入土壤后100～150天氮素释放98％以上；

(14)腐殖酸类混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥：施入土壤后100～160天氮素释放98％以上；

(15)聚乙烯醇混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥：施入土壤后100～150天氮素释放98％以上；

由于设施(或塑料大棚)内温度高、湿度大，肥料养分释放速度远大于上述试验结果，但这些结果可作为参考。

2.3西红柿肥效试验

2.3.1试验地点与土壤概况

试验于2003年在山东苍山县冬暖式大棚内进行，土壤为潮土，质地为砂质壤土。土壤活性有机质含量0.75％，全氮(N)0.124％，全磷(P₂O₅)0.239％，全钾(K₂O)0.36％，碱解氮(N)155.4mg·kg^-1，有效磷(P₂O₅)338.8mg·kg^-1，有效钾(K₂O)233.6mg·kg^-1。西红柿品种：L402。小区面积20m²(4m×5m)，重复3次。2月6日移栽西红柿幼苗。

2.3.2.肥料

实践证明，种植蔬菜离不开有机肥料，试验用肥料为有机-无机复混缓释肥料。有机肥原料为腐熟鸡粪，按风干基计算，含N4.11％、P₂O₅2.68％，K₂O2.95％。化肥原料：尿素，含N46％；磷酸一铵，含P₂O₅ 45％、N 11％；硫酸钾，含K₂O 50％；N∶P₂O₅∶K₂O＝1∶0.5∶1.3。按N量计，每亩施用量为50kgN，对照除不施肥空白对照外，还设置了等量NPK+等量腐熟鸡粪对照处理。

2.3.3试验结果

与等量NPK+等量腐熟鸡粪对照处理比较：

(1)造粒粘结剂CF2胶结型缓释肥料增产7.53％～8.10％；

(2)粘土-聚酯混聚物胶结型缓释肥料增产8.31％～8.75％；

(3)磺化木质素混聚物胶结型缓释肥料增产8.80％～8.95％；

(4)聚乙烯醇混聚物胶结型缓释肥料增产8.45％～8.62％；

(5)泡沫塑料混聚物胶结型缓释肥料增产13.45％～13.83％；

(6)烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结型缓释肥料增产12.96％～13.22％；

(7)腐殖酸类混聚物胶结型缓释肥料增产15.78％～16.10％；

(8)废弃塑料-淀粉混聚物胶结型缓释肥料增产17.30％～17.66％；

(9)CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料增产18.95％～19.15％；

(10)腐殖酸类混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料增产19.58％～19.79％；

(11)25％CF₂胶结肥+75％CF₂胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料增产28.37％～28.84％；

(12)25％粘土-聚酯混聚物胶结肥+75％粘土-聚酯混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料增产29.77％～30.33％；

(13)25％磺化木质素混聚物胶结肥+75％磺化木质素混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料增产31.55％～31.81％；

(14)25％聚乙烯醇混聚物胶结肥+75％聚乙烯醇混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料增产31.76％～31.93％；

(15)25％泡沫塑料混聚物胶结肥+75％泡沫塑料混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料增产34.48％～34.87％；

(16)25％烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结肥+75％烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料增产33.15％～33.46％；

(17)25％腐殖酸类混聚物胶结肥+75％腐殖酸类混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料增产35.53％～35.82％。

试验结果，单独施用胶结型和包膜胶结型缓释肥料对西红柿虽然有增产作用，但增幅不大，在7.53％～19.79％范围之内。按照西红柿吸收养分的特点，幼苗-开花期需求氮磷钾养分量为25％左右、结果期为75％左右，将胶结型缓释肥与胶结后再包膜型缓释肥按此比例掺混，增产幅度较大，增幅在28.37％～35.82％范围内。感兴趣的是，无论胶结型还是“胶结+包膜”掺混型缓释肥第1和第2穗果数量增多，经济效益较大。

3.本发明的技术关键

(1)具有不同缓释性能的胶结(粘结)剂和包膜胶结剂生产方法

研制了CF2胶结(粘结)剂、粘土-聚酯混聚物包膜胶结剂、磺化木质素混聚物包膜胶结剂、烯烃类化合物-淀粉混聚物包膜胶结剂、腐殖酸类混聚物包膜胶结剂、废弃塑料-淀粉混聚物包膜胶结剂、泡沫塑料混聚物包膜胶结剂、聚乙烯醇混聚物包膜胶结剂的生产方法。

(2)胶结(粘结)型和包膜胶结型缓释肥生产方法

使用肥料胶结剂和包膜胶结剂，研制了系列(释放时段不同)胶结(粘结)型和包膜胶结型缓释肥料的生产方法。

(3)“异粒变速”养分缓/控释工艺

根据大棚西红柿不同生育期对养分的需求比例(以N为基准)，将不同时间段释放养分的缓释肥料按比例组合掺混均匀，成为养分释放时段各异的缓/控释肥料，即所谓“异粒变速”养分缓/控释工艺。西红柿每到一个生育阶段，相应地就有一种缓释肥开始释放养分，形成二个养分释放高峰期，与西红柿二个生育阶段对养分的需求量基本吻合。

4.主要工艺路线

4.1工艺流程见附图1

4.2工艺路线

本发明的工艺流程包括三个部分，一是胶结型缓释肥料制备，二是包膜胶结型缓释肥料制备，三是“异粒变速”型大棚西红柿专用缓/控释肥料的制备。

4.2.1胶结型缓释肥料生产工艺

4.2.1.1原料准备

(1)氮、磷、钾化肥原料：氮选用尿素，磷选用磷酸一铵，钾选用硫酸钾和氯化钾。粉碎过60～70目筛孔，筛孔直径相当于0.25～0.21mm；

(2)有机肥：经过高温发酵腐熟的鸡粪经过烘干、粉碎、过50～60目筛孔(筛孔直径0.30～0.25mm)；

(3)胶结剂稀释：在试车时，首先应摸清不同原料使用不同胶结剂时的最佳浓度范围。在上述胶结剂中，一般用水稀释至固形物含量1％～2％。加水稀释时，需开动搅拌机搅拌。

4.2.1.2原料混合

试验结果，设施西红柿从幼苗移栽成活至果实采收完毕(拉秧)，每亩地最佳施肥量为40～60kg N，20～30kg P₂O₅，50～80kg K₂O，氮、磷、钾最佳比例为N∶P₂O₅∶K₂O＝1∶0.4～0.5∶1.3；有机肥与化肥的质量比例为40％∶60％。按照以上设施西红柿对养分需求和肥料原料养分含量按比例称取化肥和有机肥料原料。原料在非对称双螺旋混料机中混匀，加入稀释后的胶结(粘结)剂，与原料充分混合均匀。胶结(粘结)剂加入量：按肥料干基计，胶结(粘结)剂母液(固形物含量8％～10％)为肥料质量的0.5％～1％，即5～10kg母液/t干基肥料原料。

4.2.1.3造粒

加入胶结(粘结)剂水溶液并混合均匀后的物料经皮带输送机送至造粒圆盘或转鼓造粒机中造粒，如果水分不足，可通过圆盘内物料上方或转鼓内物料上方工业净水喷洒管按需要补充。

4.2.1.4干燥

皮带输送机将造粒后肥料送入旋转干燥筒中，随着干燥筒的旋转，也是再造粒过程，进行肥料颗粒的干燥工序。

4.2.1.5筛分

肥料颗粒干燥后直接送进圆筒转筛或往复式振动筛，小于1mm的粉末物和大于5mm的大颗粒均为返料，经粉碎再使用。

4.2.2包膜胶结型缓释肥料生产工艺

将上述造粒、干燥和筛分后1～5mm直径的胶结肥料再用包膜胶结剂包裹，即为包膜胶结型缓释肥料。

缓释复混肥包膜在自行设计加工的包膜转筒中进行，主要由以下部分组成：

(1)包膜胶结剂预处理装置：为1M³带搅拌器的夹层罐。

(2)加压喷雾装置：用压力泵加压，压强≥0.4Mpa，喷嘴孔径5～10μm。

(3)旋转包膜圆筒(见附图2)：圆筒直径1500mm，长8000mm，分为两段，前半段为包膜室，后半段为扑粉干燥室，在内壁中间4000mm处焊有一半圆形隔档，高100mm，内壁还焊有12排抄料板，抄料板长250～300mm，高150mm，交错排列。包膜筒入料端沿轴线方向伸进一根管子，管端垂直轴线方向焊有包膜胶结剂喷洒管(不锈钢管)，长800mm、直径为25mm，管子两端安装2个喷头，喷嘴孔径5～10μm，包膜胶结剂用水稀释至固形物含量5％～8％，由压力泵(压强≥0.4Mpa)压入管内，呈雾状喷洒。包膜胶结剂母液用量为肥料干基质量的1％～2％。

(4)包膜操作：A.将废弃塑料-淀粉混聚物包膜胶结剂用压力泵打入夹层罐内，加水稀释至固形物含量5％～8％，春、夏、秋季在常温(20℃～35℃)条件下稀释，冬季通入循环热水加热至20℃～40℃。B.开动包膜转筒；C.用皮带输运机将上述含NPK的圆颗粒有机一无机胶结型缓释肥送入包膜转筒，由于圆筒的旋转作用，筒内抄板将肥料颗粒在圆筒内扬起；D.开动加压喷雾装置，包膜剂呈雾状与滚动扬起的肥料颗粒接触，将其表面湿润，形成一定厚度的包膜；E.从包膜转筒出口端伸进一扑粉管，扑撒过200目筛孔的滑石粉，包膜后的肥料越过圆筒中间隔挡后进入扑粉室，滚动上扬的肥料颗粒与滑石粉相遇，肥料颗粒表面粘上一层滑石粉，滑石粉用量为肥料干基质量的2％～3％；F.从包膜转筒出口端吹入100℃左右热风，扑粉后湿润的薄膜干燥后，与滑石粉一起包裹在肥料颗料表面。由于包膜转筒有一定斜度(可根据包膜厚度和产量调节)，包膜干燥后的肥料颗料流入皮带输送机，进入肥料储存仓。

4.2.3设施西红柿用“异粒变速”型缓/控释肥料的加工

按照设施西红柿幼苗-开花期需求养分比例占25％，结果期占75％进行计算，施肥量以N计，按50～60kgN/亩计算，N∶P₂O₅∶K₂O＝1∶0.4～0.5∶1.3。胶结型缓释肥养分释放速度相对较快，胶结后包膜型缓释肥养分释放速度相对较慢，按胶结型肥料N占25％、包膜胶结型肥料N占75％的比例组合并掺混均匀，即成为设施西红柿用缓/控释肥料。

附图说明

附图1本发明的生产工艺流程图

附图2旋转包膜圆筒结构示意图

本发明的优点

1.选用不同的胶结和包膜胶结材料，胶结与胶结后再包膜相结合，制造不同时段释放养分的缓释肥料，再根据设施西红柿各生育期的需肥规律，采用“异粒变速”工艺，制备不同组合的掺混型缓/控释肥料，做到一次施肥可满足设施西红柿各个生育阶段对肥料养分的需求。

2.无机养分与有机养分相结合，既可满足西红柿对养分的需求，又可保证西红柿的品质及保持土壤肥力不衰退。

3.茄果类蔬菜需肥规律有其共性，可根据黄瓜、茄子各生育期的需肥特点，将胶结型与包膜胶结型缓释肥按比例掺混，即成为黄瓜和茄子专用缓/控释肥料。

本发明申请中的词语的定义：

1.缓释肥：指肥料养分特别是氮素在土壤中具有缓慢释放的效果。目前国内外所采用的缓释标准是以氮在24小时内水初期溶出率和48小时内土柱淋出率或微分溶出率为指标。在田间土壤中尚未有统一标准，与国内几位著名肥料专家讨论结果(仅作为参考指标)，肥料氮素在土壤中(土壤含水量为田间最大持水量的70％～80％)释放时间为20天以上，方可称为缓释肥料。

2.胶结型缓释肥：采用具有缓释性能的胶结(粘结)剂制备的颗粒肥料，该肥料中的养分(氮、磷、钾)在土壤中缓慢释放，养分释放时间长短取决于胶结(粘结)剂的性质。

3.包膜型缓释肥：采用可以成膜的材料(又称包膜剂)包裹在尿素或复合(混)肥颗粒表面，使肥料氮具有缓慢释放的作用，释放时间长短取决于包膜材料的性质和包膜的厚度。

4.包膜胶结型缓释肥：在胶结型缓释肥颗粒表面再包裹一层膜而形成的缓释肥料，从而延长了肥料养分的释放时间。

5.氮素释放时段：指肥料氮在某一时间段内基本上从肥料中释放至土壤中。

6.异粒变速：所谓异粒变速，是将使用不同胶结剂和包膜胶结剂生产的颗粒肥料按比例进行组合并掺混均匀，该肥料组合中不同肥料颗粒的养分释放速率(或释放时段)是不一样的。

实施例一

对于设施西红柿施用一定比例的有机肥有利于改善西红柿的品质，在有机肥料中以发酵腐熟后的鸡粪效果较好。但是，我国规模化畜禽场粪便含盐量太高，以风干基计算，NaCl含量为5％～7％，长期施用，将导致土壤盐渍化，因此，在生产有机-无机复混缓释肥时，鸡粪原料比例不宜太大。

1.原料：

尿素：含N46％；

磷酸一铵：含P₂O₅45％，含N11％；

硫酸钾：含K₂O50％；

氯化钾：含K₂O60％。

鸡粪：经高温发酵(65℃～70℃)后，含碳量降低，又由于发酵前调节C/N比时，添加了氮素化肥，所以发酵后的鸡粪N、P₂O₅和K₂O含量均有所提高。据31个点发酵试验结果，按干基计算，发酵后的鸡粪平均含N量为6.55％，平均含P₂O₅量为4.12％，平均含K₂O量为3.90％。

2.原料比

按质量比，发酵鸡粪占40％，化肥占56.7％，胶结(粘结)和包膜胶结剂占0.3％，滑石粉占3％。在钾肥中，硫酸钾中的K₂O与氯化钾中的K₂O各占50％，N∶P₂O₅∶K₂O＝1∶0.4∶1.3，缓释肥料中有机肥N+化肥N的含量为13％，有机肥P₂O₅+化肥P₂O₅的含量为5.2％，有机肥K₂O+化肥K₂O的含量为16.9％。

3.有机-无机复混缓释肥料原料质量(干基)

原料	质量(kg)
		尿素(含N46％)磷酸一铵(含P2O5 45％、N11％)硫酸钾(含K2O 50％)氯化钾(含K2O 60％)腐熟鸡粪(含N 6.55％、P2O54.12％、K2O 3.90％)胶结(粘结)剂(固形物含量10％)包膜胶结剂(固形物含量20％)滑石粉(过200目筛孔)	206.779.1153.4127.840010(固形物含量1kg)10(固形物含量2kg)30
合计	1000

4.设施西红柿用缓/控释肥料生产程序

4.1胶结型缓释肥料生产

(1)CF2胶结型缓释肥料生产(按每吨干基原料计)

称取尿素206.7kg、磷酸一铵79.1kg、硫酸钾153.4kg、氯化钾127.8kg、腐熟干燥鸡粪400kg，在非对称双螺旋混料机中充分混合均匀，加入稀释后的CF2胶结剂，用量为10kg母液/t干基原料，加水稀释至120kg/t干基原料，与原料混合均匀，用皮带输送机送入造粒机中(圆盘造粒机或转鼓式造粒机均可)，造粒后干燥、筛分，小于1mm粉末和大于5mm的大颗粒返料循环利用，即成为CF2胶结型缓释肥料。

(2)粘土-聚酯混聚物胶结型缓释肥料生产

按以上(1)项CF2胶结型缓释肥料的生产方法进行生产，仅以粘土-聚酯混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。

(3)磺化木质素混聚物胶结型缓释肥料生产

按以上(1)项CF2胶结型缓释肥料的生产方法进行生产，仅以磺化木质素混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。

(4)聚乙烯醇混聚物胶结型缓释肥料生产

按以上(1)项CF2胶结型缓释肥料的生产方法进行生产，仅以聚乙烯醇混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。

(5)泡沫塑料混聚物胶结型缓释肥料生产

按以上(1)项CF2胶结型缓释肥料的生产方法进行生产，仅以泡沫塑料混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。

(6)烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结型缓释肥料生产

按以上(1)项CF2胶结型缓释肥料的生产方法进行生产，仅以烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。

(7)腐殖酸类混聚物胶结型缓释肥料生产

按以上(1)项CF2胶结型缓释肥料的生产方法进行生产，仅以腐殖酸类混聚物胶结剂代替其中的CF2胶结剂。

4.2包膜胶结型缓释肥料生产工艺

(1)CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料生产

选择直径1～5mm圆颗粒CF2胶结型缓释肥送入包膜圆筒，通过压强≥0.4Mpa、喷嘴直径10μm雾喷废弃塑料-淀粉包膜胶结剂水溶液；使用量10kg母液，在20℃～35℃温度下加水稀释至4倍，固形物含量5％。至肥料颗粒表面完全湿润，形成一定厚度的包膜。随着包膜圆筒的转动，包膜后的肥料颗粒通过隔挡进入扑粉工序，滑石粉用量为30kg/t干基肥料；从包膜圆筒出料端通入热风管，在100℃左右热风下干燥，即为CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜胶结型缓释肥料。

(2)粘土-聚脂混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料的生产

按以上(1)项CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料生产方法进行生产，仅以粘土-聚酯混聚物胶结型缓释肥料代替其中的CF2胶结型肥料，即成为粘土-聚酯混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料。

(3)磺化木质素混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料的生产

按以上(1)项CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料生产方法进行生产，仅以磺化木质素混聚物胶结型缓释肥料代替其中的CF2胶结型缓释肥料，即成为磺化木质素混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料。

(4)聚乙烯醇混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料的生产

按以上(1)项CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料生产方法进行生产，仅以聚乙烯醇混聚物胶结型缓释肥料代替其中的CF2胶结型缓释肥料，即成为聚乙烯醇混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料。

(5)泡沫塑料混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料的生产

按以上(1)项CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料的生产方法进行生产，仅以泡沫塑料混聚物胶结型缓释肥料代替其中的CF2胶结型缓释肥料，即成为泡沫塑料混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料。

(6)烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料的生产

按以上(1)项CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料生产方法进行生产，仅以烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结型缓释肥代替其中的CF2胶结型缓释肥料，即成为烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料。

(7)腐殖酸类混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料的生产

按以上(1)项CF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料生产方法进行生产，仅以腐殖酸类混聚物胶结型缓释肥料代替其中的CF2胶结型缓释肥料，即成为腐殖酸类混聚物胶结、废弃塑料-淀粉包膜型缓释肥料。

4.3“异粒变速”型设施西红柿专用缓/控释肥料的加工

按照设施西红柿幼苗-开花期和结果期两个生育阶段对N、P₂O₅、K₂O的需求比例大致为25％∶75％，按N∶P₂O₅∶K₂O＝1∶0.4∶1.3的比例，即缓释肥料中含N13％、P₂O₅ 5.2％、K₂O16.9％，以N量计，每亩(666.7m²)按50kg氮(N)施用，加工成以下“异粒变速”型设施西红柿专用缓/控释肥料：

(1)96.2kg CF2胶结型缓释肥+288.5kgCF2胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料；

(2)96.2kg粘土-聚酯混聚物胶结型缓释肥料+288.5kg粘土-聚酯混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料；

(3)96.2kg磺化木质混聚物胶结型缓释肥料+288.5kg磺化木质素混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料；

(4)96.2kg聚乙烯醇混聚物胶结型缓释肥料+288.5kg聚乙烯醇混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料；

(5)96.2kg泡沫塑料混聚物胶结型缓释肥料+288.5kg泡沫塑料混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料；

(6)96.2kg烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结型缓释肥料+288.5kg烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料；

(7)96.2kg腐殖酸类混聚物胶结型缓释肥料+288.5kg腐殖酸类混聚物胶结、废弃塑料-淀粉混聚物包膜型缓释肥料；

将上述7个肥料组合的缓释肥料分别在混料机中掺混均匀，送入包装机包装，即成为7种组合类型的设施西红柿专用缓/控释肥料。

Claims (5)

1、一种设施西红柿用缓/控释肥料生产方法，其特征由以下工艺工程所组成，即使用不同性能的胶结剂和包膜胶结剂，制备不同时段释放养分的胶结型有机-无机复混缓释肥和包膜胶结型缓释肥，根据设施西红柿各生育阶段对养分的需求比例，以氮素为基准，采用“异粒变速”工艺，将不同时段释放养分的胶结型有机-无机复混缓释肥与包膜胶结型缓释肥按比例组合并掺混均匀，成为养分释放速率或释放时段与设施西红柿各生育阶段需肥规律基本一致的缓/控释肥料。

2、按照权利要求1所述设施西红柿用缓/控释肥料生产方法，其特征是制备了8种具有不同缓释性能的胶结剂和包膜胶结剂，即有机复混肥造粒粘结剂CF2、纳米级粘土-聚酯混聚物包膜胶结剂、纳米级磺化木质素混聚物包膜胶结剂、纳米-亚微米级聚乙烯醇混聚物包膜胶结剂、纳米-亚微米级泡沫塑料混聚物包膜胶结剂、纳米级腐殖酸类混聚物包膜胶结剂、纳米级烯烃类化合物-淀粉混聚物包膜胶结剂、纳米级废弃塑料-淀粉混聚物包膜胶结剂。

3、按照权利要求1所述设施西红柿用缓/控释肥料生产主法，其特征是制备胶结型有机-无机复混缓释肥料，即按干基质量比，腐熟鸡粪占40％，氮磷钾化肥占57％，按N∶P₂O₅∶K₂O＝1∶0.4∶1.3的比例，称取粉碎的化肥原料和有机肥原料，按比例掺混均匀，加入稀释至含1％～2％的上述胶结剂水溶液，胶结剂母液加入量为干基肥料质量的1％左右，与原料掺混均匀后按照复混肥料生产方法，制备成CF2胶结型缓释肥，粘土-聚酯混聚物胶结型缓释肥、聚乙烯醇混聚物胶结型缓释肥、泡沫塑料混聚物胶结型缓释肥、磺化木质素混聚物胶结型缓释肥、腐殖酸类混聚物胶结型缓释肥、烯烃类化合物-淀粉混聚物胶结型缓释肥。

4、按照权利要求1所述设施西红柿用缓/控释肥料生产方法，其特征是制备包膜胶结型缓释肥料，即将上述7种直径1～5mm圆颗粒胶结型缓释肥料分别送入圆盘或圆筒包膜设备内，一边旋转、随着肥料颗粒上扬，一边使用压强≥0.4Mpa、直径5～10μm喷嘴雾喷用水稀释至固形物含量5％～8％的废弃塑料-淀粉混聚物包膜剂，其母液用量为肥料干基质量的1％～2％；肥料包膜后，用过200目筛孔的滑石粉扑粉，其用量为肥料质量的2％～3％；扑粉后使用100℃左右电热风干燥，即制备成7种包膜胶结型缓释肥料。

5、按照权利要求1所述设施西红柿用缓/控释肥料生产方法，其特征是将设施西红柿全生育期划分为幼苗-开花期和结果期两个阶段，这两个阶段对氮、磷、钾的需求比例大致为25％∶75％，以氮素为基准，按每亩施N量40～60kg，平均为50kg计算，按25％胶结型有机-无机缓释肥N、75％包膜胶结型有机-无机缓释肥N的比例掺混均匀，即成为“异粒变速”的设施西红柿用缓/控释肥料。