一種緩控釋肥的制備方法及其制備的經(jīng)濟(jì)作物用緩控釋肥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種緩控釋肥的制備方法及其制備的經(jīng)濟(jì)作物用緩控釋肥，屬于復(fù)合 肥技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 化肥是最重要的農(nóng)用化工品，他為植物提了養(yǎng)分，促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)，提高農(nóng)作物產(chǎn) 量。隨著世界人口的增加，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也高速增長(zhǎng)，人們對(duì)于農(nóng)作物的畝產(chǎn)量也提出了更高的 要求，這也進(jìn)一步使化肥用量急劇提升。但是近些年來(lái)，化肥的大量使用也帶來(lái)了很大的弊 端。例如，中國(guó)化肥的利用率不高，氮肥利用率僅35%，磷肥利用率僅10-25%，這些肥料的利 用率偏低不僅造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，還會(huì)使大量的肥料積累在土壤中，造成土壤結(jié)塊、存水 率低，還有的肥料流入地下水或湖泊中，造成環(huán)境污染。
[0003] 針對(duì)化肥使用過(guò)量、利用率低的問(wèn)題，人們研究得到了緩控釋肥料，緩控釋肥料是 指肥料養(yǎng)分釋放速率緩慢，釋放期較長(zhǎng)，在作物的整個(gè)生長(zhǎng)期都可以滿(mǎn)足作物生長(zhǎng)需求的 肥料。緩控釋肥料在水中的溶解度小，營(yíng)養(yǎng)元素在土壤中釋放緩慢，減少了營(yíng)養(yǎng)元素的損 失，且其肥效長(zhǎng)期、穩(wěn)定，能源源不斷地供給植物在整個(gè)生產(chǎn)期對(duì)養(yǎng)分的需求，也減少了肥 料的使用量和使用次數(shù)，節(jié)約了成本，也不會(huì)因肥料含量過(guò)高而燒苗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)濟(jì)作物用緩控釋肥的制備方法及其制備的經(jīng)濟(jì)作物 用緩控釋肥，該方法操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，肥料含磷量高，營(yíng)養(yǎng)元素能夠可控的緩慢釋放，減 少了肥料的使用量和使用次數(shù)，提高了肥料的利用率，此外，還能促進(jìn)作物生長(zhǎng)，減少病蟲(chóng) 害的發(fā)生，提高作物產(chǎn)量。
[0005] 本發(fā)明具體技術(shù)方案如下： 一種經(jīng)濟(jì)作物用緩控釋肥的制備方法，該方法包括以下步驟： (1 )、向三聚磷酸鈉堿渣中加入造紙黑液，使三聚磷酸鈉堿渣中的不溶性磷酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)?可溶性磷酸鹽； (2) 、將甘蔗渣、魚(yú)塘污泥、赤霉素菌渣、苦參地上部分、冬青葉和艾草研磨，加入步驟 (1)的混合物中混合均勻，然后加入混合菌進(jìn)行發(fā)酵，得發(fā)酵物； (3) 、向步驟(2)的發(fā)酵物中加入海藻膠渣、煤渣、竹炭、磷酸二銨、粘合劑，充分研磨均 勾，控制含水量為l_5wt%后進(jìn)彳丁造粒，得顆粒1; (4) 、將重過(guò)磷酸鈣、尿素、氯化鉀混合均勻，研磨成細(xì)粉，加入粘合劑進(jìn)行造粒，得顆粒 2； (5) 、將芭蕉葉、甘草、補(bǔ)骨脂、雷公藤加水煎煮，所得煎煮液加入脲甲醛，攪拌均勻并溶 解，得包裹液； (6) 將步驟(3)的顆粒1和步驟(4)的顆粒2混合均勻，放入轉(zhuǎn)鼓包膜機(jī)中，同時(shí)用噴槍往 顆粒表面噴灑包裹液，并通風(fēng)干燥，至顆粒表面形成一層均勻的包膜，得經(jīng)濟(jì)作物用緩控釋 肥(簡(jiǎn)稱(chēng)緩控釋肥）。
[0006] 上述制備方法中，肥料中含有多種原料成分，下述各原料重量份用量為:三聚磷酸 鈉堿渣80-120份、甘蔗渣30-40份、魚(yú)塘污泥15-25份、赤霉素菌渣5-10份、苦參地上部分5-10份、冬青葉15-25份、艾草10-15份、混合菌15-20份、海藻膠渣35-40份、煤渣15-20份、竹炭 5-10份、磷酸二銨30-40份、重過(guò)磷酸鈣20-25份、尿素 30-40份、氯化鉀25-30份。
[0007] 優(yōu)選的，下述各原料重量份用量為:三聚磷酸鈉堿渣100份、甘蔗渣35份、魚(yú)塘污泥 20份、赤霉素菌渣6份、苦參地上部分6份、冬青葉20份、艾草12份、混合菌16份、海藻膠渣38 份、煤渣18份、竹炭8份、磷酸二銨35份、重過(guò)磷酸鈣22份、尿素35份、氯化鉀26份。
[0008] 上述步驟(1)中，所用的造紙黒液是以木片、秸桿等為原料造紙過(guò)程中所產(chǎn)生的廢 液，黑液含有大量的木質(zhì)素、殘堿及其他溶出物;黑液中主要成分為：總堿45000~50000mg/ L，木質(zhì)素101050~117500mg/L，pH12~14,總堿主要是氫氧化鈉和碳酸鈉。所用的三聚磷酸 鈉堿渣是三聚磷酸鈉生產(chǎn)過(guò)程中排出的"中和廢渣"，俗稱(chēng)"堿渣"。堿渣的主要成分為鐵、 鋁、鈣、鎂的磷酸鹽，是很好的磷肥原料，其中一部分磷酸鹽為可溶性的，另一部分是不可溶 性的，該部分不可溶性磷酸鹽可以用氫氧化鈉轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄粤姿猁}。本發(fā)明采用造紙黑液 中的堿將堿渣中的不溶性磷鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄粤姿猁}，既降低了黑液的堿性，又提高了可用 磷的含量。此外，造紙黑液中含有的木質(zhì)素還是一種很好的緩控釋材料。
[0009] 上述步驟（1)中，堿渣與造紙黑液的反應(yīng)溫度為80-85Γ。根據(jù)堿渣中不溶性磷酸 鹽的含量，造紙黑液按照理論堿用量添加即可。
[0010] 上述步驟(2)中，甘蔗渣是甘蔗制糖之后剩下的殘?jiān)?。赤霉素菌渣是在生產(chǎn)植物調(diào) 節(jié)激素赤霉素的板框過(guò)濾等提取工藝過(guò)程中產(chǎn)生的一種包含培養(yǎng)基和菌絲體的固態(tài)殘?jiān)?下腳料。甘蔗渣、魚(yú)塘污泥、赤霉素菌渣中含有大量的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物質(zhì)，還含有微量元素， 通過(guò)微生物發(fā)酵可以將有害成分除去，更加有利于肥效的發(fā)揮。
[0011] 上述步驟(2)中，苦參、冬青葉、艾草中具有很多殺菌、殺蟲(chóng)成分，能夠減少病蟲(chóng)害 的發(fā)生，提高作物的抗蟲(chóng)害能力。
[0012] 上述步驟(2)中，所述混合菌為質(zhì)量比為1:3:12的酵母菌、側(cè)孢芽孢桿菌和枯草芽 孢菌的混合物。側(cè)孢芽孢桿菌的菌落總數(shù)大于l〇 6CFU/g，酵母菌和枯草芽孢菌亦然。
[0013] 上述步驟(2)中，混合菌在40-55°C、pH6-8的條件下發(fā)酵1-2天。當(dāng)體系中pH不滿(mǎn)足 此條件時(shí)，可以加入酸或堿進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，以滿(mǎn)足發(fā)酵要求。
[0014] 上述步驟(3)中，所述海藻膠渣是海藻膠加工業(yè)排放的大量廢棄物，簡(jiǎn)稱(chēng)膠渣。海 藻膠渣中含有大量的海藻纖維、蛋白質(zhì)、微量元素以及殘留的海藻膠，是一種很好的生物肥 料資源，同時(shí)海藻膠是一種親水性聚合物，有較大的分子內(nèi)空間，有很強(qiáng)的吸水性和可降解 性，是一種很好的緩控釋材料。此外，步驟(3)中的煤渣和竹炭是多孔性吸附材料，比表面積 大，不僅能改善土壤環(huán)境，對(duì)于營(yíng)養(yǎng)成分的緩慢釋放也有很好的作用。
[0015] 上述步驟(2)和(3)中，研磨均在研磨機(jī)中進(jìn)行，研磨至原料粒徑在100微米以下。
[0016] 上述步驟(3)和(4)中，所述粘合劑是造粒行業(yè)常用的粘合劑，例如木質(zhì)素磺酸鈉、 聚丙烯酰胺、羥乙基纖維素、凹凸棒土等。粘合劑的用量可以根據(jù)實(shí)際情況選擇，滿(mǎn)足造粒 所需要求即可。
[0017] 上述步驟(3)和(4)中，造粒所得顆粒1和顆粒2大小相同。
[0018] 上述步驟(5)中，以脲甲醛和中藥煎煮液的混合物作包膜，芭蕉葉、甘草、補(bǔ)骨脂、 雷公藤、水、脲甲醛的質(zhì)量比：3:5:8:2:150:240。其中，芭蕉葉、甘草、補(bǔ)骨脂和雷公藤水溶 性有效成分在包膜中，在前期可以進(jìn)入土壤中，促進(jìn)前期作物的生長(zhǎng)，且不會(huì)造成燒苗，提 高作為產(chǎn)量。
[0019] 上述步驟(6)中，包膜按照現(xiàn)有常規(guī)工藝進(jìn)行，包膜的厚度采用常規(guī)厚度即可。
[0020] 按照上述方法所得緩控釋肥含磷量高，能夠緩慢釋放有效成分，滿(mǎn)足作物整個(gè)生 長(zhǎng)期間的肥料需求，減少了肥料的用量，提高了肥料的利用率，減少了環(huán)境污染。按照上述 方法所得的經(jīng)濟(jì)作物用緩控釋肥也在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
[0021] 本發(fā)明肥料中含磷量高，可以用于各種需磷量高的農(nóng)作物、蔬菜和水果。本發(fā)明將 發(fā)酵物、磷酸二銨與海藻膠渣、煤渣、竹炭等具有緩控釋功能的原料混合造粒，將重過(guò)磷酸 鈣、尿素、氯化鉀單獨(dú)造粒，所得兩種顆粒的有效成分的釋放速度和時(shí)間不同，在包裹上包 膜后，所得的緩控釋肥可以分階段的釋放出營(yíng)養(yǎng)成分。因?yàn)榘さ拇嬖?，包膜?nèi)成分前5個(gè) 月不釋放，當(dāng)包膜降解后，因?yàn)轭w粒成分的不同，不含有緩控釋成分的顆粒先開(kāi)始釋放，含 緩控釋成分的顆粒后期釋放，肥料大約前期釋放60%，后期釋放40%，在作物的整個(gè)生長(zhǎng)期都 可以滿(mǎn)足作物生長(zhǎng)需求。
[0022] 本發(fā)明選擇甘蔗渣、魚(yú)塘污泥、赤霉素菌渣、海藻膠渣、煤渣和竹炭等為原料，這些 原料成分中含有多孔、親水成分，具有改良土壤的作用。同時(shí)，通過(guò)緩控釋材料的選擇以及 包膜技術(shù)的使用，可以是營(yíng)養(yǎng)成分緩慢、持續(xù)的釋放，減少了肥料的用量，也減少了肥料過(guò) 量對(duì)土壤的損害，提高了 土壤的肥力。
[0023] 本發(fā)明采用含中藥提取成分的脲甲醛作為包膜材料，其中的中藥提取成分中含有 對(duì)種子萌發(fā)、幼苗成長(zhǎng)有利的成分，在肥料使用初期隨著包膜的降解進(jìn)入土壤中，可以提高 幼苗的生長(zhǎng)速度，促進(jìn)作為果實(shí)或種子提早成熟，提高作為產(chǎn)量。
[0024] 本發(fā)明選擇多種工業(yè)廢渣為原料，大大減少了緩控釋肥料的成本，也充分變廢為 寶，減少了工業(yè)廢渣對(duì)環(huán)境的污染，具有很好的社會(huì)和環(huán)保意義。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，下述說(shuō)明僅是示例性的，并不 對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行限定。如無(wú)特別說(shuō)明，下述原料用量均為重量份，其中重量份的單位可以是g、 kg、頓等重量單位。
[0026] 下述實(shí)施例中，所用酵母菌和枯草芽孢桿菌購(gòu)自無(wú)錫拜弗德生物科技有限公司， 側(cè)孢芽孢桿菌購(gòu)自江蘇綠科生物技術(shù)有限公司。
[0027]下述實(shí)施例中，所用聚磷酸鈉堿渣的主要成分含量為(wt%):總P205 21.3%，水溶性 卩2〇5 2.8%，水不溶性？2〇5 18.5%。
[0028] 下述實(shí)施例中，所用造紙黑液是以秸桿為原料造紙產(chǎn)生的黑液，黑液中各成分含 量如下:pH 12,木質(zhì)素 105500mg/L，總堿43520mg/L。
[0029] 下述實(shí)施例中，所用赤霉素菌渣取自江西新瑞豐生化有限公司，含水量為60-70%。
[0030] 下述實(shí)施例中，所用海藻膠渣取自某海藻膠加工廠，含有氮、磷、鉀、有機(jī)碳、鐵、 錳、鋅、銅、鎂等成分。
[0031] 實(shí)施例1 本發(fā)明經(jīng)濟(jì)作物用緩控釋肥的制備方法，包括以下步驟： (1) 按以下配方稱(chēng)取各原料:三聚磷酸鈉堿渣100份、甘蔗渣35份、魚(yú)塘污泥20份、赤霉 素菌渣6份、苦參地上部分6份、冬青葉20份、艾草12份、混合菌16份、海藻膠渣38份、煤渣18 份、竹炭8份、磷酸二銨35份、重過(guò)磷酸鈣22份、尿素35份、氯化鉀26份;按配方取三聚磷酸鈉 堿渣，根據(jù)不溶性P 2〇5的量向其中加入理論用量的造紙黑液，控制溫度為80-85Γ進(jìn)行攪拌 反應(yīng)，使三聚磷酸鈉堿渣中的不溶性P 2〇5轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄訮2〇5; (2) 、將甘蔗渣、魚(yú)塘污泥、赤霉素菌渣、苦參地上部分、冬青葉和艾草按配比混合，加入 研磨機(jī)中研磨至粒徑低于100微米，然后將它們加入步驟（1)的三聚磷酸鈉堿渣中混合均 勻，然后加入質(zhì)量比為1:3:12的酵母菌、側(cè)孢芽孢桿菌和枯草芽孢菌的混合物，在40-45°C、 PH6-8的條件下發(fā)酵1-2天，得發(fā)酵物； (3) 、向步驟(2)的發(fā)酵物中加入海藻膠渣、煤渣、竹炭、磷酸