TWI673254B - 緩釋型複合肥料及其施用方法 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種緩釋型複合肥料，可控制肥料中養分的釋放速度，使肥料能與作物的養分吸收速率相吻合，該緩釋型複合肥料包含：一氮磷鉀肥；一硫酸鹽顆粒；以及至少一溶磷菌粉，且該氮磷鉀肥、該硫酸鹽顆粒及該至少一溶磷菌粉均勻混合。其中該氮磷鉀肥包含重量百分比為百分之十四的氮肥（N）、重量百分比為百分之十四的磷肥（P ₂O ₅）及重量百分比為百分之十四的鉀肥（K ₂O）。

Description

緩釋型複合肥料及其施用方法

本發明是關於一種緩釋型複合肥料，尤指一種包含氮磷鉀肥、硫酸鹽顆粒及溶磷菌粉的緩釋型複合肥料。

目前全世界人口數不斷成長，導致糧食、飼料及植物纖維的需求日益增加。糧食與植物纖維的生產需要土地與肥料，然全世界可耕地面積隨著工業發展需求，加上不斷瓜分農地用於發展都市與工業區，造成可耕地日漸開發殆盡。為因應人口增長的需求，需要配合增產肥料，供應作物生長需求以提升單位土地面積的農作物產量。

植物生長過程中對於養份的依賴，必須符合天然調節機制，在生長期間要讓農作物吸取合適劑量的養分，必須事先多次施予相當小量的肥料。然而，一般常用的化學肥料具有高水溶性，當雨水或灌溉排水過多，土壤中的水溶性肥料往往來不及供作物吸收利用，就迅速溶解並隨著滲水排放到下游河川或滲漏入地下水，降低肥料的利用率。同時，肥料溶解產生的元素經過土壤微生物作用以後，會轉化成大量硝酸態氮或亞硝酸態氮，隨水流放到溝渠或進入集水區，亦會導致藻類迅速增生及水質優養化問題而影響水質生態系。

因此，如何開發出一種控釋或緩釋型肥料，以控制肥料中養分的釋放速度，使肥料能與作物的養分吸收速率相吻合，不僅可以減少肥料損失，提高作物養分利用率，也得以降低肥料流失所造成的環境污染，已然成為業者亟欲解決之課題。

為解決上述課題，本發明之提出一種緩釋型複合肥料，可控制肥料中養分的釋放速度，使肥料能與作物的養分吸收速率相吻合，該緩釋型複合肥料包含：一氮磷鉀肥；一硫酸鹽顆粒；以及至少一溶磷菌粉；其中該氮磷鉀肥包含但不限於重量百分比為百分之十四的氮肥（N）、重量百分比為百分之十四的磷肥（P ₂O ₅）及重量百分比為百分之十四的鉀肥（K ₂O），即氮磷鉀肥的肥料配方為N－P ₂O ₅－K ₂O＝14.0－14.0－14.0；其中該氮磷鉀肥、該硫酸鹽顆粒及該至少一溶磷菌粉均勻混合。

另外，本發明更提出一種緩釋型複合肥料的施用方法，包含以下步驟：在步驟（S01）中， 培育一植株；在步驟（S02）中， 將該植株定植於裝有泥炭土的盆栽中；以及在（S03）中，按一周期施用如上述之緩釋型複合肥料一公克（g），直至採收該植株。

以上對本發明的簡述，目的在於對本發明之數種面向和技術特徵作一基本說明。發明簡述並非對本發明的詳細表述，因此其目的不在特別列舉本發明的關鍵性或重要元件，也不是用來界定本發明的範圍，僅為以簡明的方式呈現本發明的數種概念而已。

為能瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，茲進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如後：

本發明之實施例提出一種緩釋型複合肥料，可控制肥料中養分的釋放速度，使肥料能與作物的養分吸收速率相吻合，該緩釋型複合肥料包含：具有一包膜的一氮磷鉀肥；一硫酸鹽顆粒；以及至少一溶磷菌粉；其中該氮磷鉀肥包含但不限於重量百分比為百分之十四的氮肥（N）、重量百分比為百分之十四的磷肥（P ₂O ₅）及重量百分比為百分之十四的鉀肥（K ₂O），即氮磷鉀肥的肥料配方為N－P ₂O ₅－K ₂O＝14.0－14.0－14.0；其中該氮磷鉀肥、該硫酸鹽顆粒及該至少一溶磷菌粉均勻混合。

此外，本實施例之緩釋型複合肥料還可透過聚合物包膜（Polymer Coated Fertilizer, PCF）技術，將該氮磷鉀肥外層包覆有一層水溶性聚合物，以控制該緩釋型複合肥料的肥料釋放速度。其中，該包膜為一種親水性高的分子材料，能溶解或溶脹於水中形成水溶液，常見水溶性聚合物有天然水溶性聚合物，可是以自然動植物為原料提取而得，如澱粉類、纖維素、植物膠、動物膠等；或是化學改性天然聚合物，主要有改性澱粉和改性纖維素，如羧甲基澱粉、醋酸澱粉、羥甲基纖維素、羧甲基纖維素等；亦或是合成聚合物，主要分為聚合類樹脂和縮合類樹脂兩類，如聚丙烯醯胺(PAM)、水解聚丙烯醯胺(HPAM)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。

其中該硫酸鹽顆粒為硫酸鈣（CaSO ₄）、硫酸鉀（K ₂SO ₄）或硫酸鋅（ZnSO ₄）或其組合。

其中該溶磷菌粉為沙福芽孢桿菌（ Bacillus safensis）或枯草芽孢桿菌（ Bacillus subtilis）。本實施例所採用至少一溶磷菌粉可從台灣聯發生物科技股份有限公司之產品「溶磷菌－菌專家」（肥製（生）字第0473021號）購得，並據以實施。

其中該沙福芽孢桿菌（ Bacillus safensis）和該枯草芽孢桿菌（ Bacillus subtilis）的16S rDNA基因序列之特徵依序如序列表SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示。

本發明之另一實施例提出一種緩釋型複合肥料，包含：具有一包膜的一氮磷鉀肥；一硫酸鹽顆粒；以及至少一溶磷菌粉；其中該氮磷鉀肥包含但不限於重量百分比為百分之二十的氮肥（N）、重量百分比為百分之八的磷肥（P ₂O ₅）及重量百分比為百分之十的鉀肥（K ₂O），即氮磷鉀肥的肥料配方為N－P ₂O ₅－K ₂O＝20.0－8.0－10.0；其中該氮磷鉀肥、該硫酸鹽顆粒及該至少一溶磷菌粉均勻混合。

此外，本實施例之緩釋型複合肥料還可透過聚合物包膜（Polymer Coated Fertilizer, PCF）技術，將該氮磷鉀肥外層包覆有一層水溶性聚合物，以控制該緩釋型複合肥料的肥料釋放速度。其中，該包膜為一種親水性高的分子材料，能溶解或溶脹於水中形成水溶液，常見水溶性聚合物有天然水溶性聚合物，可是以自然動植物為原料提取而得，如澱粉類、纖維素、植物膠、動物膠等；或是化學改性天然聚合物，主要有改性澱粉和改性纖維素，如羧甲基澱粉、醋酸澱粉、羥甲基纖維素、羧甲基纖維素等；亦或是合成聚合物，主要分為聚合類樹脂和縮合類樹脂兩類，如聚丙烯醯胺(PAM)、水解聚丙烯醯胺(HPAM)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。

其中該硫酸鹽顆粒為硫酸鈣（CaSO ₄）、硫酸鉀（K ₂SO ₄）或硫酸鋅（ZnSO ₄）或其組合。

其中該溶磷菌粉為沙福芽孢桿菌（ Bacillus safensis）或枯草芽孢桿菌（ Bacillus subtilis）。本實施例所採用至少一溶磷菌粉可從台灣聯發生物科技股份有限公司之產品「溶磷菌－菌專家」（肥製（生）字第0473021號）購得，並據以實施。

其中該沙福芽孢桿菌（ Bacillus safensis）和該枯草芽孢桿菌（ Bacillus subtilis）的16S rDNA基因序列之特徵依序如序列表SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示。

透過前述氮磷鉀肥的包膜厚度，與緩釋型複合肥料的顆粒半徑、養分組成及溶解特性，配合農作物成長養分需肥時間，控制緩釋型複合肥料的養分釋放速度及釋放量，使得緩釋型複合肥料的養分釋放速度與農作物能完全配合，進而完全發揮緩釋型複合肥料的效果。

本發明之一實施例更提出一種緩釋型複合肥料的施用方法，請參考圖1所示，其為本發之一實施例之緩釋型複合肥料施用方法流程圖。首先，執行步驟（S01）培育一植株，其中該植株為蕓薹屬（ Brassica）的小白菜（ Brassica rapa chinensis）。

在步驟（S01）中，小白菜可由種子階段以盤穴育苗，待長出兩片真葉後即可執行步驟（S02），將該植株定植於裝有以田土混合等體積泥炭土的盆栽中，其盆栽大小約為五吋。在本實施例中，泥炭土可用台灣農友種苗股份有限公司的滿地王介質產品（肥料登記證：肥進（輔）字第0551005號）實施，本發明不以此為限。

待定植完成後，執行步驟（S03）按一周期施用前述之緩釋型複合肥料一公克（g），直至採收該植株。在本實施例中，該周期天數約為十天，採收時間約為三十天後，而該緩釋型複合肥料的施用方式為直接施灑於每盆盆栽的土壤表面，本發明並不限制其施用方式。

為證明本發明之實施例的施用方法可有效促進小白菜的生長，進一步將小白菜分為五組試驗，試驗組別如下表一所示：

表一、小白菜試驗組別

組別	A組	B組	C組	D組	E組
肥料	氮磷鉀肥 (14-14-14)	氮磷鉀肥 (14-14-14)	氮磷鉀肥 (14-14-14)	氮磷鉀肥 (14-14-14)	獅馬牌完全肥 （15-15-15）
處理方法	一般灌溉水100毫升(mL)	溶磷菌500倍稀釋100毫升(mL)	蕈狀芽孢桿菌500倍稀釋100(mL)	溶磷菌及蕈狀芽孢桿菌400倍稀釋100(mL)	一般灌溉水100毫升(mL)

在表一的小白菜試驗組別中，首先，分別五組小白菜以穴盤育苗，待所有小白菜長出兩片真葉後即可供試驗使用。

以田土混合等體積泥炭土為試驗用土，並將小白菜苗分別定植於五盆的五吋盆栽中，並將其分別命名為A至E組。

待小白菜定植後，A至D組每盆施用硫酸鈣及氮磷鉀肥（N－P ₂O ₅－K ₂O＝14.0－14.0－14.0）1克（g），E組則施用獅馬牌完全肥（N－P ₂O ₅－K ₂O＝15.0－15.0－15.0）1克，並依照各組處理方式施用微生物肥料。其中，組別A為施用一般灌溉水100毫升（mL）；組別B為施用溶磷菌500倍稀釋100毫升；組別C為施用蕈狀芽孢桿菌500倍稀釋100 毫升；組別D為為本發明較佳實施例之緩釋型複合肥料，其施用溶磷菌及蕈狀芽孢桿菌400倍稀釋100 毫升；組別E為施用一般灌溉水100毫升。

每種植十天後，A至D組每盆追肥氮磷鉀肥（N－P ₂O ₅－K ₂O＝14.0－14.0－14.0）1克，E組追肥獅馬牌完全肥（N－P ₂O ₅－K ₂O＝15.0－15.0－15.0）1克，並依照上述各組別處理微生物肥料方法，預計於種植後三十天採收，並記錄各組別小白菜之鮮重，其小白菜試驗結果如下表二。其中，獅馬牌完全肥作為他牌緩釋肥的對照組。

表二、小白菜試驗結果

組別	A組	B組	C組	D組	E組
鮮重(g)	61.58	73.02	63.72	78.40	175.66
增重率(%)	0	18.6%	3.5%	27.3%	對照組，不予計算

註：增重率(%) 的計算方式是以Ａ組作為基準。

由表二的試驗結果數據及圖2可知，本實施例中以施用獅馬牌完全肥之小白菜生長明顯最佳，顯示本發明之緩釋型複合肥料的緩釋效果明顯優於獅馬牌。其中，請參考圖3所示，本發明之緩釋型複合肥料（D組）於試驗結束後仍可見明顯肥料顆粒，而獅馬牌緩釋肥（E組）則幾乎溶解。

而施用硫酸鈣及氮磷鉀肥（N－P ₂O ₅－K ₂O＝14.0－14.0－14.0）的組別中（即A至D組），D組為本發明較佳實施例之緩釋型複合肥料，其搭配溶磷菌使用的小白菜可增加鮮重27.3%（鮮重78.40g），為小白菜鮮重最高的組別。而硫酸鈣及氮磷鉀肥同時搭配溶磷菌及蕈狀芽孢桿菌的小白菜則可增加鮮重18.6%（鮮重73.02g）次之，單獨搭配蕈狀芽孢桿菌的小白菜鮮重（63.72g）則與對照組（61.58g）差異不大。

由上述試驗結果，足見本發明之緩釋型複合肥料及其施用方法所具備的進步性。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及說明內容所作之簡單變化與修飾，皆仍屬本發明涵蓋之範圍內。

S01－S03‧‧‧步驟

圖1為本發明一實施例之緩釋型複合肥料施用方法流程圖 圖2為本發明一實施例之小白菜試驗結果示意圖 圖3為本發明一實施例之緩釋型複合肥料與獅馬牌完全肥溶解程度比較圖。

Claims (9)

1. 一種緩釋型複合肥料，包含：一氮磷鉀肥，該氮磷鉀肥為1公克(g)；一硫酸鈣顆粒，該硫酸鈣顆粒為1公克(g)；以及至少一溶磷菌粉及至少一蕈狀芽孢桿菌；其中該氮磷鉀肥包含重量百分比為百分之十四的氮肥(N)、重量百分比為百分之十四的磷肥(P₂O₅)及重量百分比為百分之十四的鉀肥(K₂O)；其中該至少一溶磷菌粉及至少一蕈狀芽孢桿菌400倍的水稀釋100毫升(ml)。
2. 如請求項1所述之緩釋型複合肥料，其中該至少一溶磷菌粉為沙福芽孢桿菌(Bacillus safensis)或枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)。
3. 如請求項2所述之緩釋型複合肥料，其中該沙福芽孢桿菌(Bacillus safensis)的16S rDNA基因序列如序列表SEQ ID NO.1所載之序列，該枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)的16S rDNA基因序列如序列表SEQ ID NO.2所載之序列。
4. 一種緩釋型複合肥料，包含：一氮磷鉀肥，該氮磷鉀肥為1公克(g)；一硫酸鈣顆粒，該硫酸鈣顆粒為1公克(g)；以及至少一溶磷菌粉；其中該氮磷鉀肥包含重量百分比為百分之二十的氮肥(N)、 重量百分比為百分之八的磷肥(P₂O₅)及重量百分比為百分之十的鉀肥(K₂O)；其中該至少一溶磷菌粉500倍的水稀釋100毫升(ml)。
5. 如請求項4所述之緩釋型複合肥料，其中該至少一溶磷菌粉為沙福芽孢桿菌(Bacillus safensis)或枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)。
6. 如請求項5所述之緩釋型複合肥料，其中該沙福芽孢桿菌(Bacillus safensis)的16S rDNA基因序列如序列表SEQ ID NO.1所載之序列，該枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)的16S rDNA基因序列如序列表SEQ ID NO.2所載之序列。
7. 一種緩釋型複合肥料的施用方法，包含：(S01)培育一植株；(S02)將該植株定植於裝有泥炭土的盆栽中；以及(S03)施用如請求項1至6中任一項所述之一緩釋型複合肥料，直至採收該植株。
8. 如請求項7所述之緩釋型複合肥料的施用方法，其中該植株為蕓薹屬(Brassica)之植株。
9. 如請求項8所述之緩釋型複合肥料的施用方法，其中該蕓薹屬(Brassica)之植株為小白菜(Brassica rapa chinensis)。