本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)化肥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含有腐殖酸的摻混肥。
背景技術(shù)：
我國是世界化肥生產(chǎn)和消費(fèi)第一大國，連續(xù)大量施用化肥，在一定時(shí)間和一定程度上提高了作物的產(chǎn)量，但對(duì)環(huán)境和人類造成的危害日益增加，如土壤重金屬和有毒元素增加、土壤酸化、板結(jié)、肥力下降，蔬菜、地下水的硝酸鹽含量超標(biāo)，導(dǎo)致多種疾病發(fā)生，大氣污染，水體富營養(yǎng)化等一系列嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題和人類健康問題。
腐殖酸綠色肥效機(jī)理淺析(馬紅梅，洪堅(jiān)平，謝英荷，江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009(6)，392-394)一文中，詳細(xì)分析了腐殖酸的作用機(jī)理：大分子有機(jī)膠體，疏松的“海綿狀”結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生巨大的表面積和表面能，吸水量大于其重量的500％，能形成復(fù)雜的凝膠體，改變沙土和黏土分散的無結(jié)構(gòu)狀態(tài)，從而改善土壤通氣性、蓄水性及耕性等物理性質(zhì)，提高土壤保水保肥能力，防止有效態(tài)養(yǎng)分特別是氮、鉀肥隨水流失而對(duì)地下水、地表水產(chǎn)生污染。腐殖酸還有加深土壤顏色，增強(qiáng)吸熱性能，提高土壤溫度等功能?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)富含大量的含氧酸性功能基[芳香族和脂肪族上的酚羥基(R-OH)和比重較大的羧基(R2-COOH)]、中性功能基[醇羥基R-CH2-OH、醚基R-CH2-O-H2-R、酮基R-C＝O(-R)、醛基R-C＝O(-H)和酯R-C＝O(-OR)]和堿性功能基[胺R-CH2-NH2和酰胺R-C＝O(-NH-R)]。酸性、堿性基團(tuán)與土壤反應(yīng)，從而緩解土壤過酸或過堿對(duì)作物產(chǎn)生的傷害。腐殖酸具有多齒配位體結(jié)構(gòu)，有強(qiáng)大的吸附力，對(duì)土壤重金屬銅、鉛、鎘、汞、鉻的污染起到固定作用，減少重金屬對(duì)農(nóng)作物的污染。
更為重要的，腐殖酸分子中的胺基(R-NH2)、酚羥基(酚-OH)、醌基(O＝苯環(huán)＝O)是尿素與脲酶結(jié)合的關(guān)鍵基團(tuán)，與脲酶活性部位巰基(R-SH)結(jié)合，抑制脲酶對(duì)尿素分解的活性，保持氨穩(wěn)定性能，使養(yǎng)分逐步釋放，供作物吸收，不會(huì)因氮肥的過量供應(yīng)而造成硝酸鹽和亞硝酸鹽的積累。腐殖酸的絡(luò)合作用很強(qiáng)，可以通過與鐵、鋁、鈣等離子形成螯合物，使得酸性土壤中閉蓄態(tài)的鐵磷和鋁磷成為活性較強(qiáng)的磷，還能使石灰性土壤中的鈣磷變成有效態(tài)磷，一方面提高了鐵、鈣離子的生物活性，另一方面提高了磷肥的肥效。同時(shí)還可以抑制土壤對(duì)鉀的固定，提高鉀肥的利用率，并且利用這種性質(zhì)，還能緩沖鹽堿對(duì)作物的危害。因而被稱為氮肥的緩釋劑，磷肥的增效劑，鉀肥的保護(hù)劑。
腐殖酸的以上優(yōu)點(diǎn)，已廣泛的應(yīng)用在肥料生產(chǎn)和施用當(dāng)中，主要是使用腐殖酸肥料或復(fù)合肥，復(fù)合肥的缺點(diǎn)在于氮磷鉀養(yǎng)分含量相對(duì)固定，試用的作物、田地具有局限性。相較之下，摻混肥更適用于當(dāng)?shù)刈魑?，便于推廣。
尿素作為最高效的氮肥之一，易與腐殖酸反應(yīng)粉化、潮解而失效。此外，腐殖酸的價(jià)格約為6-7萬/噸，可施用于16000～17000畝土地，成本較高。因此，摻有腐殖酸的摻混肥肥料的制作工藝仍需改進(jìn)。
現(xiàn)有技術(shù)，都是制作含有腐殖酸的復(fù)合肥，通過化學(xué)的方法，將腐殖酸、尿素、磷酸二氫鉀、氯化鉀、磷酸一銨等有效成分混合、造粒。中國發(fā)明專利CN1609073中提到，腐殖酸復(fù)合肥是將尿素、氯化鉀、磷酸一銨、腐殖酸等原料破碎攪拌混合，通過蒸汽加熱、滾圓、烘干、冷卻制備。技術(shù)方案并沒有給出尿素與腐殖酸反應(yīng)的解決方法，且腐殖酸的質(zhì)量份數(shù)為15-16，肥料成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是提供一種高氮腐殖酸型摻混肥及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：
一種高氮腐殖酸型摻混肥，包括氮、磷、鉀三種營養(yǎng)元素中任何兩種或三種的單元肥料或復(fù)合肥料，還包含經(jīng)過包膜劑包膜的腐殖酸型包裹顆粒，所述腐殖酸型包裹顆粒用量不超過摻混肥質(zhì)量的10％。
所述腐殖酸型包裹顆粒的包膜劑原料和用量為(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))：
羧甲基纖維素28-41％、硅溶膠20-29％、甘油20-29％、木炭粉10-20％；上述原料均為市售產(chǎn)品。
成膜劑包括羧甲基纖維素、硅溶膠和甘油：
纖維素經(jīng)羧甲基化后得到羧甲基纖維素(CMC)，其水溶液具有增稠、成膜、黏接、水分保持、膠體保護(hù)、乳化及懸浮等作用；羧甲基纖維素鈉(CMC)屬陰離子型纖維素醚類，
硅溶膠為納米級(jí)的二氧化硅顆粒在水中或溶劑中的分散液。
甘油，即丙三醇。
木炭粉為干燥劑：木炭粉是用農(nóng)作物秸稈、林業(yè)剩余物制成的炭粉，具有較高的比表面積，同時(shí)具有防潮防結(jié)塊的作用。實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用可就地取材，例如南方可以使用竹炭。
優(yōu)選的，所述腐殖酸型包裹顆粒的包膜劑原料和含量為(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))：
羧甲基纖維素35％、硅溶膠25％、甘油25％、木炭粉25％。
所述腐殖酸型包裹顆粒的包膜方法和步驟：
按重量配比將羧甲基纖維素和甘油加入硅溶膠中，加熱至40-75℃，再加入木炭粉，持續(xù)攪拌0.5-2h。
將不超過腐殖酸原料質(zhì)量4.5％的加熱的液體狀包膜劑噴涂到腐殖酸原料上，攪拌均勻后，烘干，降溫冷卻，即形成腐殖酸型包裹顆粒。
所述高氮腐殖酸型摻混肥的制作方法：在進(jìn)行氮磷鉀摻混肥的摻混工藝時(shí)，同時(shí)加入腐殖酸型包裹顆粒，摻混，即形成高氮腐殖酸型摻混肥。
優(yōu)選的，所述腐殖酸型包裹顆粒的包膜方法和步驟：
按重量配比將羧甲基纖維素和甘油加入硅溶膠中，加熱至60℃，再加入木炭粉，持續(xù)攪拌1h。
將腐殖酸原料質(zhì)量2％的加熱的液體狀包膜劑噴涂到腐殖酸原料上，攪拌均勻后，烘干，降溫冷卻，即形成腐殖酸型包裹顆粒。
所述一種高氮腐殖酸型摻混肥的制備方法，將制備好的所述腐殖酸型包裹顆粒烘干，與氮、磷、鉀肥料進(jìn)行混合攪拌，包裝入庫即可。
優(yōu)選的，所述一種高氮腐殖酸型摻混肥，氮磷鉀的養(yǎng)分份數(shù)為：30-5-5，所述腐殖酸型包裹顆粒占摻混肥總質(zhì)量的8％。
優(yōu)選的，所述一種高氮腐殖酸型摻混肥，氮磷鉀的養(yǎng)分份數(shù)為：28-15-12，所述腐殖酸型包裹顆粒占摻混肥總質(zhì)量的6％。
優(yōu)選的，所述一種高氮腐殖酸型摻混肥，氮磷鉀的養(yǎng)分份數(shù)為：28-12-12，所述腐殖酸型包裹顆粒占摻混肥總質(zhì)量的5％。
優(yōu)選的，所述一種高氮腐殖酸型摻混肥，氮磷鉀的養(yǎng)分份數(shù)為：28-14-8，所述腐殖酸型包裹顆粒占摻混肥總質(zhì)量的5％。
本發(fā)明的有益效果在于：
1、制備腐殖酸型包裹顆粒，通過包膜的方式將腐殖酸與尿素隔離開來，防止二者反應(yīng)，造成尿素失效；
2、腐殖酸可以起到提高氮肥利用率、提高有效磷數(shù)量、提高鉀的吸收等多重作用；
3、含有腐殖酸的摻混肥料，可以根據(jù)作物、種植環(huán)境的需求進(jìn)行摻混配比，腐殖酸作用可以充分發(fā)揮，化肥用量可減少20％～30％。
4、腐殖酸包膜劑材料簡單易取得；木炭粉作為干燥劑、可以防潮防結(jié)塊；若使用竹炭，還具有殺菌的效果。
具體實(shí)施方式
一種高氮腐殖酸型摻混肥，包括氮和磷、鉀二種營養(yǎng)元素中任何一種或兩種的摻混肥，其特征在于：還包含經(jīng)過包膜劑包膜的腐殖酸型包裹顆粒，所述腐殖酸型包裹顆粒用量不超過所述摻混肥質(zhì)量的10％。
所述腐殖酸型包裹顆粒的包膜劑原料和用量為(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))：
羧甲基纖維素28-41％、硅溶膠20-29％、甘油20-29％、木炭粉10-20％，其余為去離子水。
所述腐殖酸型包裹顆粒的包膜方法和步驟：
(1)按重量配比將羧甲基纖維素和甘油加入硅溶膠中，加熱至40-75℃，再加入木炭粉，持續(xù)攪拌0.5-2h。
(2)將不超過腐殖酸原料質(zhì)量4.5％的上述溶液加熱，噴涂到腐殖酸原料上，攪拌均勻后，烘干，降溫冷卻，即形成腐殖酸型包裹顆粒。
所述腐殖酸型包裹顆粒的包膜劑優(yōu)選原料和含量為(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))：羧甲基纖維素35％、硅溶膠25％、甘油25％、木炭粉25％。
所述腐殖酸型包裹顆粒的包膜方法和步驟：
(1)按重量配比將羧甲基纖維素和甘油加入硅溶膠中，加熱至60℃，再加入木炭粉，持續(xù)攪拌1h。
(2)將腐殖酸原料質(zhì)量2％的加熱的液體狀包膜劑噴涂到腐殖酸原料上，拌均勻后，烘干，降溫冷卻，即形成腐殖酸型包裹顆粒。
所述腐殖酸型包裹顆粒的包膜劑內(nèi)的木炭粉可替換使用竹炭粉。
一種高氮腐殖酸型摻混肥，氮磷鉀的養(yǎng)分份數(shù)為：30-5-5，所述腐殖酸型包裹顆粒占摻混肥總質(zhì)量的8％。
一種高氮腐殖酸型摻混肥，氮磷鉀的養(yǎng)分份數(shù)為：28-15-12，所述腐殖酸型包裹顆粒占摻混肥總質(zhì)量的6％。
一種高氮腐殖酸型摻混肥，氮磷鉀的養(yǎng)分份數(shù)為：28-12-12，所述腐殖酸型包裹顆粒占摻混肥總質(zhì)量的5％。
一種高氮腐殖酸型摻混肥，氮磷鉀的養(yǎng)分份數(shù)為：28-14-8，所述腐殖酸型包裹顆粒占摻混肥總質(zhì)量的5％。
一種高氮腐殖酸型摻混肥的制備方法，將制備好的所述腐殖酸型包裹顆粒烘干，與氮、磷、鉀肥料進(jìn)行混合攪拌，包裝入庫即可。
實(shí)施例1：
在帶有攪拌裝置的配料缸內(nèi)加入2.9kg硅溶膠，在開啟攪拌裝置的情況下，將4.1kgCMC緩慢均勻地撒到配料缸內(nèi)，不停攪拌，使CMC和硅溶膠完全融合、CMC能夠充分溶化，防止CMC發(fā)生結(jié)團(tuán)、結(jié)塊、降低CMC溶解量。將2.0kg甘油加入配料缸，繼續(xù)攪拌至溶解，加熱至75℃；最后加入1.0kg木炭粉，攪拌2小時(shí)。
其中，硅溶膠的SiO2含量大于20％；木炭粉對(duì)燒制溫度沒有要求，研磨過60目篩。
將1kg加熱攪勻的溶液噴涂在22.22kg的腐殖酸上，攪拌、烘干、降溫冷卻，即制成腐殖酸型包裹顆粒。
將尿素、氯化鉀、過磷酸鈣按照氮磷鉀的養(yǎng)分質(zhì)量份數(shù)比30-5-5，添加摻混肥總質(zhì)量8％的腐殖酸型包裹顆粒進(jìn)行機(jī)械攪拌混合，包裝入庫，即得到高氮腐殖酸型摻混肥。
實(shí)施例2：
在帶有攪拌裝置的配料缸內(nèi)加入2.3kg硅溶膠，在開啟攪拌裝置的情況下，將2.8kgCMC緩慢均勻地撒到配料缸內(nèi)，不停攪拌，使CMC和硅溶膠完全融合、CMC能夠充分溶化，防止CMC發(fā)生結(jié)團(tuán)、結(jié)塊、降低CMC溶解量。將2.9kg甘油加入配料缸，繼續(xù)攪拌至溶解，加熱至40℃；最后加入2.0kg木炭粉，攪拌1.5小時(shí)。
將1kg加熱攪勻的溶液噴涂在100kg的腐殖酸上，攪拌、烘干、降溫冷卻，即制成腐殖酸型包裹顆粒。
將尿素、氯化鉀、過磷酸鈣按照氮磷鉀的養(yǎng)分質(zhì)量份數(shù)比28-15-12，添加摻混肥總質(zhì)量6％的腐殖酸型包裹顆粒進(jìn)行機(jī)械攪拌混合，包裝入庫，即得到高氮腐殖酸型摻混肥。
實(shí)施例3：
在帶有攪拌裝置的配料缸內(nèi)加入2.0kg硅溶膠，在開啟攪拌裝置的情況下，將3.9kgCMC緩慢均勻地撒到配料缸內(nèi)，不停攪拌，使CMC和硅溶膠完全融合、CMC能夠充分溶化，防止CMC發(fā)生結(jié)團(tuán)、結(jié)塊、降低CMC溶解量。將2.9kg甘油加入配料缸，繼續(xù)攪拌至溶解，加熱至65℃；最后加入1.2kg木炭粉，攪拌0.8小時(shí)。
將1kg加熱攪勻的溶液噴涂在30kg的腐殖酸上，攪拌、烘干、降溫冷卻，即制成腐殖酸型包裹顆粒。
將尿素、氯化鉀、過磷酸鈣按照氮磷鉀的養(yǎng)分質(zhì)量份數(shù)比28-12-12，添加摻混肥總質(zhì)量5％的腐殖酸型包裹顆粒進(jìn)行機(jī)械攪拌混合，包裝入庫，即得到高氮腐殖酸型摻混肥。
實(shí)施例4：
在帶有攪拌裝置的配料缸內(nèi)加入2.5kg硅溶膠，在開啟攪拌裝置的情況下，緩慢加入3.5kgCMC，不停攪拌，再加入2.5kg甘油加入配料缸，繼續(xù)攪拌至溶解，加熱至60℃；最后加入1.5kg木炭粉，攪拌1小時(shí)。
將1kg加熱攪勻的溶液噴涂在50kg的腐殖酸上，攪拌、烘干、降溫冷卻，即制成腐殖酸型包裹顆粒。
將尿素、氯化鉀、過磷酸鈣按照氮磷鉀的養(yǎng)分質(zhì)量份數(shù)比28-14-8，添加摻混肥總質(zhì)量5％的腐殖酸型包裹顆粒進(jìn)行機(jī)械攪拌混合，包裝入庫，即得到高氮腐殖酸型摻混肥。
以實(shí)施例1-4和空白對(duì)照試驗(yàn)比較，種植水稻，施用實(shí)施例1-3的田地，土壤吸光性強(qiáng)，每日平均提高水溫1～1.5℃。水稻植株生長健壯，抗病能力增強(qiáng)。腐殖酸對(duì)脲酶的抑制作用，減緩尿素的分解，減少化肥用量20％～30％，每公頃可節(jié)省氮肥60～75kg。其中，以實(shí)施例4的使用效果最好。
以上對(duì)本發(fā)明的部分實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。